粮仓温湿度控制系统的设计及实现大学学位论文.docx
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粮仓温湿度控制系统的设计及实现大学学位论文
题目粮仓温湿度控制系统的设计及实现
毕业论文﹙设计﹚任务书
院(系)物理与电信工程学院专业班级通信1101学生姓名惠双
一、毕业论文﹙设计﹚题目粮仓温湿度控制系统的设计及实现
二、毕业论文﹙设计﹚工作自2014年12月9日起至2015年6月20日止
三、毕业论文﹙设计﹚进行地点:
物电学院实验室
四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求:
1、本次毕业设计要求如下:
设计一个粮仓温湿度控制系统,要求:
⑴利用温度/湿度传感器对粮仓监测点的温湿度进行采集和存储;
⑵系统能够预设监测点温湿度的上下限值,并通过显示电路将测得的温湿度进行实时显示,同时可实现对不同监测点最适合温湿度预设值的调整和修改;
⑶系统能将温度/湿度传感器采集的温湿度值和系统设定的温湿度上下限值进行比较,当采集到的温湿度值超出设定范围时,系统可自动报警,并输出驱动信号控制继电器,启动相应的调节设备如空调、风机、加湿机等设备,对粮仓温湿度进行调节,当调节到设定范围内时,应停止相应设备运行;
⑷如果由于加热或降温设备出现故障,或者温湿度传感头出现故障,导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候,则报警电路应报警提示。
2、毕业设计成果要求:
程序代码、硬件实物和论文,论文要求计算机打印(A4纸),论文有不少于3000词的相关英文中文翻译。
3、毕业设计时间安排:
1—4周:
查阅相关资料,熟悉题目内容,掌握设计原理,提交开题
5—10周:
根据设计原理,进行相应软、硬件设计;
11—12周:
完善设计功能,整理资料并进行结果测试及分析;
13—14周:
毕业设计验收;
15—16周:
撰写、修改、提交毕业论文,毕业答辩。
指导教师系(教研室)
系(教研室)主任签名批准日期
接受论文(设计)任务开始执行日期学生签名
粮仓温湿度控制系统的设计及实现
作者:
惠双
(陕西理工学院物理与电信工程学院通信1101班,陕西汉中723003)
指导老师:
张文丽
[摘要]温湿度是工业控制中一个重要的被控参数,因而温湿度控制系统广泛用于粮仓、冷冻库、蔬菜大棚等场所。
本课题设计一个粮仓温湿度控制系统,以STC89C51为主控芯片,以温湿度传感器DHT11为输入信号,对数据处理后通过LCD1602A显示,并将获得的数据与设定值比较,超过设定范围可驱动报警电路并启动相应设备进行调节,以达到温湿度控制的目的。
该系统结构简单、性能稳定、成本低廉,易于控制,在温湿度监测领域具有广泛的应用价值。
[关键词]STC89C51;温湿度传感器;LCD1602A显示;报警
DesignandimplementationoftemperatureandhumiditycontrolsystemforGranary
Author:
XiShuang
(Grade11,Class1,MajorofCommunicationEngineering,SchoolofPhysicsandtelecommunicationEngineeringofShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723001,China)
Tutor:
ZhangWenLi
Abstract:
Temperatureandhumidityaretwoimportantparametersintheindustrialcontrol,sothetemperatureandhumiditycontrolsystemiswidelyusedingranary,freezer,vegetablegreenhousesandotherfields.Thissubjectdesignsagranarytemperatureandhumiditycontrolsystem.Inthisdesign,theSTC89C51single-chipmicrocomputerwaschosenasthemastercontrolchipandthesystemcollectinputinformationfromthetemperatureandhumiditysensorofDHT11.AfterprocessingbySTC89C51,thesystemcandisplaytemperatureandhumidityinLCD1602A,andthesystemcanalsogiveanalarmwhenthereal-timetemperatureandhumidityexceedssystemsettingrange,andinthemeantime,drivingthecoolingorheatingequipmenttoadjustcurrenttemperatureandhumiditytothesettingrange.Becauseofit’sadvantagesofsimplestructure,stableperformance,lowcostandeasycontrol,thesystemwouldhaveawideapplicationinthefieldsoftemperatureandhumiditymonitoring.
Keywords:
STC89C51,Sensoroftemperatureandhumidity,LCD1602Adisplay,alarm
引言
一句老话说的好,“国以民为本,民以食为天”,这充分体现了粮食对国家的重要性。
从理论上讲粮食越多越好,但从现代经济学的角度看,国家只要能控制住一定数量的可以灵活支配、质量良好的粮食,既可达到宏观调控的目的,又可节省资金用于发展经济。
一般来说:
粮食存放在粮仓中,大型的粮仓可存放数以万计的粮食。
而且这些粮食存放的时间有长有短。
在贮藏过程中,粮食的温度和湿度变化的主要因素是影响食品质量安全的。
当粮仓内的温湿度超过一定的阈值,由于每年储存不当,粮食易霉变、变质,大量食物造成浪费和巨大的经济损失。
然而,粮堆的热传递是一个缓慢的过程,让人感知力差,需要管理者常进入令人窒息的谷仓的进行温湿度观察,不断的进行通风,繁重的体力劳动,不仅对人体有很大的伤害,而且不科学,不及时。
因此,粮食随时可能发生霉变、虫蛀等。
所以监测温度和湿度的变化,在谷仓里发现粮食发热点,对减少损失有重要意义。
为了保证存放在粮仓中的粮食不致腐烂变质,就必须使粮仓内的温湿度保持在一定的范围以内。
为了达到以上的要求,必不可少的就是既稳定又精确的粮情监测系统。
粮仓的温湿度和相应的智能控制一直是一个重要的粮食保存问题。
目前市场上的各种温度控制设备大多只能根据配方简单控制算法的温度变化,研究产品种子粮仓存储自动化程度较低,不易大面积管理和系统扩展性差的粮库管理技术随着我国的科学技术和农业自动化的快速发展也将进一步提高。
粮仓一般较大,库房数较多,测点超过数百个。
影响储粮安全的最主要因素是粮堆内的温度和湿度,这就要求能有一种有效的、低成本的仪表来实现监测控制功能,使得管理人员能够方便有效地进行监测操作。
如果用单片机作为前沿机对现场进行数据采集,通过对采集的数据进行分析(温度设定,实时温度显示,报警电路)然后通过单片机串行口控制电机启停进行温湿度控制。
利用单片机技术监测粮仓,用户可以很容易得到需要的数据采集系统,粮仓的信息在任何时候可以实时的传入控制室,管理人员不需要进入就可以按照要求进行温度和湿度的控制,提高生产效率,增强了粮仓存储安全,也获得了粮仓的实时管理和自动化。
电脑微机测量是第一步在设计和计算机测量技术的一部分,即粮仓温度和湿度的测量,并用单片机对数据进行处理和控制粮仓的温度和湿度。
在综合研究国内粮库管理现状和发展的前提下,吸收了国内多种粮库粮情温湿度监测系统的成功经验后,我们设计了自己的粮仓温湿度监测系统。
该系统具有可靠性和高性价比,而且操作维修简便,具有检测、数显等诸多功能。
1课题研究背景
粮食,对于国家对于人民的重要性是显而易见的。
那么粮食的储藏就至关重要了,但在贮藏过程中,粮食的温度和湿度变化的主要因素是影响食品质量安全的。
为了保证存放在粮仓中的粮食不致腐烂变质,就必须使粮仓内的温湿度保持在一定的范围以内。
为了达到以上的要求,必不可少的就是既稳定又精确的粮情监测系统。
粮情监测系统是通过计算机检测粮食储备库中粮食的基本温湿度情况,并结合其他粮情信息(如入仓时间、品种、仓型、天气状况等)进行综合分析。
利用微机技术对粮仓进行监测,用户可方便地构造自己需要的数据采集系统。
1.1研究意义
在贮藏过程中,粮食的温度和湿度变化是影响质量安全的主要因素。
当粮仓内的温湿度超过一定的设定值,粮食易霉变、变质,大量食物造成浪费和巨大的经济损失。
然而,粮堆的热传递是一个缓慢的过程,让人感知力差,需要管理者常进入令人窒息的谷仓的进行温湿度观察,不断的进行通风,繁重的体力劳动,不仅对人体有很大的伤害,而且不科学,不及时。
因此,粮食随时可能发生霉变、虫蛀等。
所以监测温度和湿度的变化,在谷仓里发现粮食发热点,对减少损失有重要意义。
由于经济条件,部分地区对国家粮食储备库还采用粮情监测,传统的人工方式,不及时,不准确。
本系统采用DHT11型多功能温湿度传感器,通过温度和湿度信号的微控制芯片ATMEL804采集,判断和处理信号,根据控制制冷器、热水器、除湿机、加湿器的要求启动,从而实现粮仓温湿度自动控制和调节。
根据粮食的储存条件,气候条件和目前的仓库管理水平,粮仓温度一般不超过20℃,湿度不超过30%的相对湿度。
该系统可以调节温度和湿度自动[1]。
当温湿度超过规定范围,系统将发出警报,提醒工作人员及时查看温度和湿度条件下,在系统中不能及时和温、湿度自动控制,进行人工干预和调控,可以减少粮食储存不当所造成的经济损失。
影响粮食存储安全的最主要因素是粮仓内的温湿度,这就需要有一种有效的、低成本的仪器来实现实时监测和控制的功能,使得管理人员方便有效地进行监控和操作。
如果使用单片机作为前沿机对现场采集数据,通过分析收集的数据,然后通过单片机的串行口来控制电机启停并进行温湿度控制。
利用单片机技术监测粮仓,用户可以很容易的得到自己所需的数据采集系统,粮仓现场实时信息在任何时候都可以传入控制室,管理人员不需要进入现场就可按照所需的温湿度控制粮仓内的温湿度。
提高了生产效率,增强了粮仓存储安全、实现粮仓管理的实时性和自动化。
计算机测量是微机设计的第一步,是微机测量技术的一部分,即粮仓温度和湿度的测量,并利用单片机处理数据的测量和粮仓的温度和湿度控制。
1.2研究现状
温度的测量和控制技术在中国的研究始于第二十世纪80年代。
我们的工程技术人员在温度测量和控制的技术吸收发达国家技术的基础上,掌握室内温度微机控制技术,该技术仅对温度的单一环境因素的控制。
温度的测量和控制在一般的计算机应用设施从消化吸收,到实际的简单应用阶段,综合应用阶段过渡和发展。
在技术上,单参数单回路系统由单片机控制的是多数,没有真正意义上的参数综合控制系统,它与发达国家相比有很大的差距的。
中国的温度测量和控制的地位还远远没有达到,实际生产中仍有许多问题困扰着我们,有配套的设备能力差,产业化程度低,环境控制水平落后,无法共享硬件,软件资源不足和可
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- 粮仓 温湿度 控制系统 设计 实现 大学 学位 论文