毕业设计__粮食进仓湿度自动检测系统设计

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1、河北科技师范学院2012届本科毕业设计1绪论1.1课题的背景为保护农民种粮积极性，进一步促进粮食生产发展，经国务院批准，决定从新粮上市起适当提高主产区2012年生产的稻谷最低收购价格。每50公斤早籼稻（三等，下同）、中晚籼稻、粳稻最低收购价格分别提高到120元、125元、140元，比2011年分别提高18元、18元、12元。早籼稻播种在即，各地要做好宣传工作，以调动农民种粮积极性，促进粮食生产稳定发展。粮食的增产增收，给粮食的收购部门带来了压力，也给粮食的储存带来挑战。粮食储存质量的高低和进仓前的质量有很大的关系，所以必须控制进仓的粮食质量。本文是利用湿度传感器和单

2、片机对进仓粮食湿度进行检测，并根据分析结果报警和控制运输电机，阻止超过标定湿度的粮食进仓，避免粮食霉变。1.2粮食进仓湿度自动检测系统研究的意义我国目前有数千座不同类型的粮食仓库,它们分布在不同的气候区内，不同湿度的粮食，在多变的气候条件和温湿度变化会受到不同程度的霉变[1]。以前的经济和科技水平有限，所以我国粮食的存储环境很差，管理落后。因此研制能够可靠的检测进仓储前粮食的湿度，并对湿度进行预测分析和报警以阻止高湿度的粮食进仓，对避免霉变有重要意义[2]。1.3粮食进仓湿度自动检测系统的发展状况湿度就是指空气中湿气的含量。有绝对湿度和相对湿度之分，空气湿度是用来表

3、示空气中的水汽含量多少或空气潮湿程度的物理量。通常指的是相对湿度，它是指实际空气的湿度与在同一温度下达到饱和状况时的湿度之比值，绝对湿度是指每单位容积的气体所含水分的重量，一般用mg/L作指标。（本文所指的湿度均为相对湿度）湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。一个看似简单的量值，深究起来，涉及相当复杂的物理—化学理论分析和计算，初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素，从而影响传感器的合理使用。粮食是国家发展的命脉，粮食进仓时的湿度对粮食的长期存储是否可行起着决定性的作用。近年来，粮食进仓时湿度越来越受到人们的重

4、视。1.3.1国外研究概况28河北科技师范学院2012届本科毕业设计国外研究机构已设计出了基于电子式传感器的可对湿度进行检测检测仪器，主要的有如下几种：⑴一种新型多通道温湿度检测仪。多通道智能温湿度检测仪是以51单片机为基础，选用瑞士盛世瑞恩的SHT11数字温湿度传感器，该传感器内部经过温度补偿和湿度全量程标定，输出标准数字信号，且提供应用程序，使用非常方便，缩短开发时间，降低成本，通过485总线可实现对粮食湿度的多点测量。这种仪器具有测量精度高、硬件电路简单、显示界面友好、可巡回测试多点温湿度等特点，但是该仪器只能对仓内粮食湿度进行监测[3]。⑵基于MEMS（Mi

5、cro-Electro-MechanicalSystems，微机电系统）的湿度检测仪。该仪器是一种基于多传感头集成的MEMS系统，用于测量湿度。同时由于MEMS技术的使用，使得该仪器整体电路简单可靠，而且体积小，携带方便[4]。目前该仪器未用于粮食的湿度检测。⑶一种用微波来监测田间粮食作物子粒湿度的仪器系统。美国新泽西立贝农业机械公司开发了一种用微波来监测田间粮食作物子粒湿度的仪器系统[5]，该仪器的发射无线可以将微波传入田间的粮食、玉米、小麦、大豆、大麦等作物的果实子粒部分，通过观测发生的相应变化来测其果实子粒的潮湿度和含水量。1.3.2国内研究概况国内也有一些研

6、究机构提出湿度检测方案，主要有如下几种：⑴手持式微波粮食测试仪。广州建科测试仪器科技有限公司研发的MOIST200手持式微波测试仪[6]。它采用了微波技术，测试深度可达30cm，可测试建筑材料的湿度，快速轻便。另外MOIST200与MOISTANALYZE多维湿度分布成像软件综合使用，可获得所测建筑材料内部及表面湿度情况的分布图[7]。⑵用于检测粮食内部相对含水量的理论模型。黑龙江八一农垦大学研制了一种以变频技术为基础,采用了空间波法中反射波法，提出了如何利用纯净水对微波的衰减特性测量粮食内相对含水量分布的方法，建立了检测粮食内部相对含水量的理论模型。该方法克服了以

7、往测量前需对待测物采样定标所带来的不便,拓展了微波的应用范围[8]。⑶基于AT89C51的单片机的湿度检测与控制的方案。西南石油大学提出了一种基于AT89C51的单片机的湿度检测与控制的方案，对被测对象湿度在不同变化范围需要不同的PID参数的特点，根据检测湿度自动选择合适的一组PID参数进行控制的设计方案，整个设计简明清晰[9]。1.4本课题的主要研究内容28河北科技师范学院2012届本科毕业设计本课题是为实现粮食湿度检测的要求而设计的，课题的主要研究内容是设计并实现一个基于单片机系统的粮食进仓湿度自动检测报警控制系统，该系统具有实时显示检测数据和实时上传检测数