粮仓多点温度控制系统的设计与实现

湖南铁道职业技术学院学生毕业设计（论文）0f毕业设计论文粮仓多点温度控制系统的设计与实现系别：电气与铁道供电学院班级：铁道信号112姓名：鲁杰指导老师：蒋小军日期：2013年12月湖南铁道职业技术学院学生毕业设计（论文）12014届毕业设计任务书一、课题名称：粮仓多点温度控制系统的设计与实现二、指导老师：蒋小军三、设计内容与要求1、课题概述粮食是人类生存的必需品，我国的公粮现均集中存放在国家或地方的粮库中。温度是保存好粮食的先决条件之一。为了保证存放在粮仓中的粮食不致腐烂变质，必须定期抽样检查各点的粮食温度，并使粮仓内的温度、湿度保持在一定的范围内。可是，我国最大的粮库方圆几公里，仓库房数为数十个，测量点可达数千个。若采用人工测温，不仅效率低，劳动时间长，而且由于抽样不彻底，导致部分粮食变质，从而引起大面积的粮食变质，造成重大的经济损失和严重的后果。因此，粮仓管理的智能化必不可少。本课题意在设计一个粮仓多点温度控制系统，以实现粮仓温度的精确测量与稳定控制。2、设计要求与内容1、功能要求：1）定时对粮仓内多点温度和环境温度自动巡检或人为选测，定时间隔可调。2）8路输入信号，可检测7点仓库温度和环境温度,自动比较检测点温度与环境温度，各点与环境温差超标则闪光响铃报警,温差处于安全范围保持正常状态不变。3)检测电路24小时工作，各检测点编号和温度可显示或记录。2、设计内容：1）确定系统的设计方案，绘制系统组成框图；2）使用protel软件绘制各模块电路原理图，并分析其工作原理；3）使用protel软件绘制整机电路原理图和PCB板图；4）制作实物并进行系统的软硬件调试；5）编写毕业设计说明书。3、主要技术指标（1）温度检测范围为-40℃～+60℃；湖南铁道职业技术学院学生毕业设计（论文）2（2）温度误差≤±1.0℃；（3）超过规定的温度范围时报警；（4）工作电源：3~6V；四、设计参考书《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《单片机原理及应用》等。五、设计说明书要求1、封面：包括设计题目，班级，姓名，指导老师，完成时间；2、目录：根据说明书的内容决定，一般采用2～3级；3、设计任务书：包括课题名称、目的、用途、主要技术性能指标(参照教材目录编排)；4、中文题目、摘要、关键词、英文题目、摘要、关键词；5、正文：设计方案框图及电路工作原理：包括系统方框图，电气原理图，各单元电路的设计，简述主要部件（包括主要集成电路）的工作原理、工作条件、给定参数、理论公式及详细的计算步骤、计算结果。这是说明书的主要部分；6、元件参数表：包括所选用的元器件名称、参数、型号；7、调试方案：包括调试的条件、方法、使用仪器设备的型号，并对测试数据进行分析；8、设计心得：包括对本课程设计的客观评价、设计特点、存在的问题以及改进意见等；9、参考文献：包括作者、署名、出版地、出版年等。六、设计进程安排第1周：资料准备与借阅，了解课题思路；第2-3周：设计要求说明及课题内容辅导，完成图纸初稿；第4-6周：进行毕业设计，完成说明书初稿；第7周：第二次检查设计完成情况，并作好毕业答辩准备；第8周：毕业答辩与综合成绩评定。七、毕业设计答辩及论文要求湖南铁道职业技术学院学生毕业设计（论文）31、毕业设计答辩要求答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计与计算方法实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。2、毕业设计论文要求文字要求：说明书要求打印（除图纸外），不能手写。文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。图纸要求：按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。曲线图表要求：所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。湖南铁道职业技术学院学生毕业设计（论文）I摘要粮食是人类赖以生存的基本物质，是关系国民生计的重要物资,随着人们生活水平的提高，全社会对粮食质量问题提出了新的要求,目前我国地方各大型粮库都存在着不同程度的粮食储存变质的问题。据统计，我国每年因粮食储存不当而发霉变质的粮食就达上亿斤，造成无法估量的的经济损失。因此对粮食的温度监控技术在农业上的应用是十分重要的。本设计是一个粮仓多点温度控制系统，是以实现粮仓温度的精确测量与稳定控制为目的。它主要是由STC89C51单片机控制模块、DS18B20温度采集模块、报警模块、按键模块、数码显示模块等几部分组成。整个系统由单片机通过温度传感器控制采集温度信息，并将温度信息送入控制电路进行计算和处理，让其在数码显示管上显示出环境温度与粮仓内各点温度的当前温度差的测量值，当温度差超过规定范围时就发出警报。它的优势是抗干扰能力强，功耗低，操作简单，功能齐全。关键词：STC89C51单片机；DS18B20温度传感器；数码显示；报警器湖南铁道职业技术学院学生毕业设计（论文）IIAbstractFoodisthebasicmaterialofhumansurvival,isanimportantmaterialrelatedtothelivelihoodofthepeople,withtheimprovementofpeople'slivingstandard,thewholesocietyputsforwardnewrequirementsforthefoodqualityproblems,atpresentourcountrylocallargegraindepottherearedifferentlevelsofgrainstoragedeteriorationoftheproblem.Accordingtostatistics,everyyearinChinabecauseoftheimproperstorageofgrainmoldygrainamountedtobillionsofpounds,incalculableeconomiclosses.Sotheapplicationoftemperaturemonitoringtechnologyforgraininagricultureisveryimportant.Thisdesignisagranarymulti-pointtemperaturecontrolsystem,istoachieveaccuratemeasurementandstabletemperaturecontrolforthepurposeof.ItismainlybytheSTC89C51controlmodule,DS18B20temperaturegatheringmodule,alarmmodule,keyboardmodule,displaymodule.ThewholesystemiscomposedofMCUthroughthetemperaturesensorcollectstemperatureinformation,andthetemperatureinformationtothecontrolcircuittocalculateandprocess,inwhichthedigitaldisplayshowsthecurrentmeasurementoftheambienttemperatureandthetemperaturedifferenceofeachpointinthegranarytemperaturevalue,whenthetemperatureexceedstherangewillsoundthealarm.Itistheadvantageofstronganti-interferenceability,lowpowerconsumption,simpleoperation,completefunctionKeyword：STC89C51MCU;DS18B20temperaturesensor;digitaldisplay;alarm湖南铁道职业技术学院学生毕业设计（论文）目录摘要...............................................................IAbstract.........................................................II第1章绪论......................................................11.1课题背景...................................................11.1.1课题设计的意义和目的...................................11.1.2粮情测控系统现状及其发展...............................21.2国内外温度检测技术的动向与趋势........................21.3课题的任务要求...........................................31.3.1设计要求与内容.........................................31.3.2主要技术指标...........................................3第2章系统方案设计............................................42.1方案的选择与论证.........................................42.1.1系统总体设计...........................................42.1.2方案的比较与论证.......................................4第3章系统的硬件设计..........................................73.1单片机技术的发展及应用..................................73.1.1单片机技术的发展.......................................73.1.2技术的应用.............................................73.2系统温度传感器...........................................93.2.1DS18B20工作原理.......................................93.2.2DS18B20的主要性能....................................103.2.3DS18B20的内部结构....................................103.2.4DS18B20的管脚功能....................................113.2.5DS18B20与单片机接口..................................123.3STC89C52的介绍.........................................133.3.1STC89C52的主要性能...................................133.3.2STC89C52的引脚功能说明...............................143.4报警电路...............................