粮食仓库温湿度智能检测系统软件设计.docx

西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计（论文）题目：粮食仓库温湿度智能检测系统软件设计系别：光电信息系专业：测控技术与仪器班级：B070102学生：霍龙学号：B07010207指导教师：王可宁2011年 05 月毕业设计（论文）任务书系别 光电信息系 专业 测控技术与仪器 班级 B070102 姓名 霍龙 学号 B070102071. 毕业设计（论文）题目： 粮食仓库温湿度智能检测系统软件设计2. 题目背景和意义：粮食温度和湿度含量是直接影响粮食加工、储藏、贸易与食用的重要 质量指标 因此，对仓库中粮食的湿度含量和温度进行实时检测具有重要的意义单片机 自诞生以来给全世界人类的生活和工作起到了剧烈的作用，利用单片机进行温湿度检测、 处理和显示具有实时性好、成本低、稳定性高等优点通过该系统的设计，可使学生对单 片机的原理和功能有个较系统和全面的掌握，也可以使学生初步学习到有关工程设计的方 法和思路这样他们的就业面会更加宽广，也可以满足当今社会对单片机开发人才的大量 需求3•设计（论文）的主要内容（理工科含技术指标）：本系统所需的元器件有MCS-51单片机、温 度传感器、湿度传感器等器件、数码管、键盘等，要求学生利用汇编语言或 C51 语言在 Keil 软件编辑环境中编写程序，设计出一个粮食湿度、温度智能检测系统，并且能够将湿 度含量和实时温度显示在数码管上。

具体来说该学生的主要任务是在系统硬件电路的基础 上，利用MCS-51单片机的汇编语言或C51语言编写程序，实现：（1）粮食仓库的温度、 湿度实时测量功能；（2）将测量到的温湿度含量显示在4 位数码管；（3）利用若干个开关 按键设置温度、湿度的标准值；（4）实现系统温度、湿度超限报警功能；（5）编写程序实 现系统的看门狗复位功能设计指标： （ 1 ）温度范围： -40 度--+85 度；（2）湿度范围： 0〜100%RH；（3）显示：4位数码管4. 设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）： （1）选题、收集资料、确定开发工 具、理解题目、开题报告［3周，前］（2）需求分析（需求说明书）、开发计划（项目计划书）［3周， 前］（3）总体流程图 ［2周，前］（4）编写程序［4周， ］（5）系统集成［2周，前］（6）系统尝试［1周， 前］（7）导师验收［1 周，前］（8）完成论文［10周，前］5. 毕业设计（论文）的工作量要求 撰写15000字论文① 实验（时数）*或实习（天数）： 300 机时② 图纸（幅面和张数）*：③ 其他要求： 查阅资料不少于10份指导教师签名：年月日学生签名：年月日系主任审批：年月日说明： 1 本表一式二份，一份由学生装订入册，一份教师自留。

2 带*项可根据学科特点选填粮食仓库温湿度智能检测系统软件设计摘要粮食中的温度和湿度是影响粮食质量的重要因素，它也是国内外粮食部门严格控制的 一项重要质量指标本设计以MCS-51单片机的STC52芯片为核心，利用数字式的湿度传感器HS1101和 数字式的温度传感器 DS18B20 检测仓库中粮食的实时温湿度，再辅以必要的外围电 路，设计了一个简易的湿度测量系统本文详细介绍了系统的软件设计过程，给出了系统 各模块的软件工作流程图和源程序代码，并用Protues软件和Keil软件对系统进行了调试本系统的软件采用MCS-51单片机的汇编语言进行编程整个系统能够完成实时温湿 度显示、温湿度超限报警、报警值设置等功能经调试，系统工作稳定、可靠性强关键词：STC52单片机；温度传感器；湿度传感器；软件设计Software Design of Temperature and Humidity Intelligent Detection System in the Food DepotsAbstractGrain temperature and humidity are important factors affecting food quality,it is also strictly control domestic food sector is an important indicator of quality.he design of the MCS-51 microcontroller STC52 chip as the core,the use of digital HS1101 humidity sensor and digital temperature sensor DS18B20 online real-time detection of food in the warehouse temperature and humidity,supplemented by the necessary peripheral circuits,a simple humidity measurement system.This paper describes the software design process,given the work of each module of the software flow chart and source code,and Keil with Protues software and debug software on the system.The system's software uses MCS-51 microcontroller assembly language programming.Completion of the entire system can display real-time temperature and humidity,temperature and humidity limit alarm,the alarm value is set and so on. After commissioning,the system is stable,reliable.Key Words: STC52 SCM;temperature sensor;humidity sensor;software design目录3.2 系统软件设计概述 错误!未定义书签。

3.3 主程序模块设计 错误!未定义书签3.4温度采集模块程序设计 错误!未定义书签3.5 湿度采集模块 错误!未定义书签3.6数据显示模块程序设计 错误!未定义书签3.7超限值报警模块程序设计 错误!未定义书签4 系统调试 错误 !未定义书签4.1系统调试用到的工具 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签4.2 系统测试 错误!未定义书签4.2.1 软件设计分析 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 5 结论 错误!未定义书签参考文献 错误!未定义书签致 谢 错误!未定义书签毕业设计（论文）知识产权声明 错误!未定义书签毕业设计（论文）独创性声明 错误!未定义书签附录1 粮食仓库温湿度智能检测系统源程序代码 ..错误!未定义书签 附录 2 系统 Protues 电路原理图 错误!未定义书签1 绪论1.1课题意义和研究背景粮食储藏是国家为防备战争、灾荒及其它突发性事件而采取的有效措施， 因此，粮食的安全储藏具有重要意义目前，中国地方及垦区的各种大型粮库 都还存在着程度不同的粮食储存变质问题根据国家粮食保护法规定，必须定 期抽样检查粮库各点的粮食温度和湿度，以便及时采取相应的措施。

但大部分 粮库目前还是采取人工测量温度和湿度的方法，这不仅使粮库工作人员工作量 增大，且工作效率低，尤其是大型粮库的温度和湿度检测任务如不能及时彻底 完成，则有可能会造成粮食大面积变质据有关资料统计，中国每年因粮食变 质而损失的粮食达数亿斤，直接造成的经济损失是惊人的影响粮食安全储藏的主要参数是粮食的温度和湿度，这两者之间又是互相 关联的粮食在正常储藏过程中，含水量一般在 12%以下（为安全状态），不会 产生温度突变，一旦粮库进水、结露等使粮食的含水量达到 20%以上时，由于 粮粒受潮，胚芽萌发，新陈代谢加快而产生呼吸热，使局部粮食温度突然升高， 必然引起粮食“发烧”和霉变，并可能形成连锁反应，从而造成不可挽回的损失 因此设计出一种经济实用的粮库粮情温湿度智能检测系统是非常有必要的［1］ 1.2国内外发展状况粮情检测属监控系统范畴，近年来，由于传感器技术、计算机技术、超大 规模集成电路技术和网络通信技术的发展，使监控系统广泛应用于工农业生产 等领域，因此，粮情检测技术的研究在软、硬件等方面都有了一定的进展早期粮情监测主要采用温度计测量法，它是将温度计放入特制的插杆中， 根据经验插在粮堆的多个测温点，管理人员定期拔出读数，确定粮温的高、低， 决定是否倒粮。

这种方法对储粮有一定的作用，但由于温度计精度、人工读数 的人为因素等原因，温度检测不仅速度慢，而且精度低，抽样不彻底，局部粮 温过高不易被及时发现，导致因局部粮食发霉变质引起大面积坏粮的情况时有 发生随着科技的发展，从1978 年开始，采用电阻式温度传感器、采样器、模数 转换器、报普器等组成的储粮监测系统出现，它可对各粮库的各个测温点进行 巡回检测，检测速度、精度大大提高，降低了劳动强度，但由于电阻传感器的 灵敏度低，致使检测精度、系统可靠性还不够理想至1990 年，粮情检测系统有了很大的改善和提高，系统在布线上采用矩阵式布线技术，简化了数据 采集部分的线路，在传感器方面应用了半导体、热电偶等器件；路传输上 采用了串行传输方式，从而减少了传输线根数;采用单片机进行数据处理，并采 用各种手段提高数据传输及检测速度，通过软硬件技术的结合，检测精度和可 靠性较以前有很大提高但温度传感器的线性度差，系统的检测精度仍不理想， 无法大面积推广近年来，随着单片机功能的日益强大和计算机的广泛应用，粮情检测的准 确性、稳定性要求越来越高寻找最佳配置和最好的性价比成为粮情监测研究 的热点［2］国外在粮情监控技术上己达到了很成熟的地步，高科技数字式传感器广泛 应用于粮情检测系统。

这种传感器采用了半导体集成电路与微控制器最新技术， 在一个管芯上集成了半导体温度检测芯片、数据信号转换芯片、计算机接口芯 片，存储芯片等，除完成温度检测功能外，还可完成预置范围温度、报警、多 路 AD 转换、温度补偿等功能由于数字温度传感器直接传出数字量，从而解 决了温度信号长距离传输问题及传输过程中因干扰和衰减而导致的精度降低等 问题目前，国内出现了丰富的数字传感器配套产品，如远程控制模块、中继器 接插器、分线器等，技术也比较成熟1.3系统的设计要求具体来说该学生的主要任务是在系统硬件电路的基础上，利用 MCS-51 单 片机的汇编语言或 C51 语言编写程序，实现：（1）粮食仓库的温度、湿度实时 测量功能；（2）将测量到的温湿度含量显示在 4 位数码管；（3）利用若干个开 关按键设置温度、湿度的标准值；（4）实现系统温度、湿度超限报警功能 1.4本课题的主要研究内容1. 设计相应的信号采集电路、执行电路等硬件电路；2. 实现各环境要素的自动监测；3. 通过单片机汇编语言编制数据采集、分析处理、显示、修改、参数设置、 控制等程序功能模块；4. 研究装置的软硬件抗干扰措施，提高系统工作的可靠性和稳定性。

2 系统方案及论证2.1 总体方案设计系统组成框图如图 2.1 所示经分析，将系统分为。