基于单片机的粮食仓储监测系统设计.doc

摘要:在粮食的储藏的过程中，由于粮仓温湿度异常而造成粮食变质，带来的经济损失是惊人的。因此，本设计通过全面分析温湿度监控问题的特点以及国内外研究发展状况，提出了一种温湿度监控系统的设计方法。该系统采用单片机自动检测粮仓温湿度信息，并通过CAN总线与上位机进行通信，来解决粮仓内温度和湿度的实时检测和可靠控制的问题。在每个粮仓都设有一个智能节点，节点以STC89C52单片机为核心,主要完成粮仓内温湿度的采集、处理、显示、控制并做出判断实现超限报警，还通过CAN总线传至上位机有关信息。上位机通过接收智能节点传来的信息，了解各粮仓温湿度情况，并且能根据各智能节点地址，设定任何一个粮仓温湿度的报警值，从而解决了多个粮仓的温湿度监控问题。

本文设计的粮食仓储温湿度监控系统，提高了工作效率，实现了粮仓温湿度的实时监控。

关键词 粮仓；温湿度；单片机控制

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 项目研究的背景-1

1.2 国内外研究动态和发展趋势-1

1.3 设计的目的及意义-1

1.4 本设计的主要内容-2

2 系统方案的总体设计-3

2.1 温湿度的测量方法-3

2.1.1温度-3

2.1.2湿度-3

2.2 温湿度传感器的选择-4

2.3 系统总体设计-5

3 系统硬件设计-9

3.1 STC89C52简介-9

3.2数据采集电路-10

3.2.1 DHT21性能介绍-11

3.2.2 DHT21引脚介绍-12

3.2.3 DHT21数据格式-12

3.2.4 DHT21时序-12

3.2.5 DHT21应用信息-14

3.3 LCD显示电路-15

3.3.1 LCD1602概述-15

3.3.2 LCD1602引脚定义-15

3.4 DS1302时钟电路-16

3.4.1 DS1302引脚介绍-16

3.4.2 DS1302寄存器-16

3.4.3 DS1302读写时序说明-18

3.4.4 DS1302电路原理-19

3.5 键盘输入电路-20

3.6 输出电路控制-20

3.7 掉电保护电路-21

3.7.1 AT24C02A原理-21

3.7.2 AT24C02A引脚介绍-21

3.7.3 I²C总线协议-22

3.7.4 AT24C02A时序-22

3.7.5 AT24C02A地址位-23

3.8 CAN总线通信-24

3.8.1 CAN 总线概述-24

3.8.2 CAN 总线特点-24

3.8.3 CAN控制器MCP2510-25

3.8.4 CAN收发器TJA1050-26

3.8.5 光电隔离器6N137-27

3.8.6 上位机与CAN的连接-28

3.8.7 下位机与CAN的连接-28

3.9 声光报警电路-29

3.10 系统电源电路-30

4 系统软件设计-31

4.1 主程序流程图-31

4.2 按键流程图-32

4.3 数据采集流程图-33

4.4 报警电路流程图-34

5 系统的抗干扰问题-35

5.1 干扰因素-35

5.2 硬件抗干扰措施-36

5.2.1 正确选择元器件-36

5.2.2 抑制电场和磁场干扰-36

5.2.3 抑制电源干扰-36

5.2.4 接地技术-36

5.3  软件抗干扰措施-36

5.3.1 软件滤波-36

5.3.2 软件冗余技术-37

5.3.3 软件陷阱技术-37

5.3.4 “看门狗”技术-37

结论-38

致谢-39

参考文献-40