毕业设计：基于单片机的人机接口技术设计

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1、1绪论1.1研究背景及意义我国是粮食生产大国，然而农业产业化程度较低，农副产品贮藏、加工和流通技术与体系的落后，不仅对我国农副产品的国际贸易、国内食品加工产业造成不利影响，而且也阻碍了农业、农村经济本身的发展和农民生活水平的提高。据专家预测，到本世纪30年代，中国的粮食和农业的发展，正在处于一个重要的历史发展时期，人口的继续增长将要达到高峰期，耕地的继续减少下降到更低的低谷，非耕地资源开发需要投入巨大的资金，人民生活将要进入到富裕阶段，这一时期中国的粮食和农业状况如何，成了举世瞩目的重大问题。本世纪30年代，人口持续增长将要达到高峰的16亿人，耕地继续养活到人均0.83亩

2、(或实查面积1.16亩)，耕地继续减少，到2030年减少到13.5亿亩。根据统计面积，中国耕地由1980年的14.9亿亩减少到1995年的14.25亿亩，平均每年减少耕地面积434万亩，人均耕地面积由1.51亩减少到1.18亩。到2010年，粮食总产量预计达到5.6亿吨左右。全国粮食单位面积产量将由1995年的283公斤增加到每亩340公斤。到2020年的粮食总产量预计达到6.2亿吨。到2030年粮食生产总量达到6.9亿吨。因此，储粮后粮库的防火防盗成为促进社会安定的大事。随着国家农业产业政策的不断完善，以及现代科学技术在农业生产中的应用和推广，国家粮食总产量不断突破历史

3、新高。但国家的粮食储备状况自建国以来却没有得到明显改善，全国80%左右的粮食仍采用极其原始的存储方式。每年由于粮食储存不善造成的损耗，几乎抵消了农业的增产。在这样一种大形势下，国家投资兴建了大型现代化粮库，最大粮库方圆几公里，仓库房数为数十个。由于大型粮库中粮仓的容量和粮库的规模都是前所未有的，这些因素对粮库的正常运行带来了一些新问题。主要存在问题有如何防止火灾和盗窃发生，保证入库的粮食不会出现不必要的损耗[1]。建立粮库监控技术应用新体系，应本着一切从国情出发，从实际需要出发，从目前国内的技术水平出发，面向遍布全国各产区和销区粮库的不同仓房类型，优化不同类型和功能、性能

4、价格比较高的粮情检测成套系列化产品，经济、实用地来满足粮食储藏的不同需求。37从上世纪末开始，中央决定投资建设中央直属储备粮库，这是一项具有重大意义的战略举措，它不仅能够有效地缓解粮库仓容严重不足的压力，改善粮食仓储设施的布局和结构，增强国家对粮食的宏观调控能力。确保国家粮食安全，而且能够带动和促进整个国民经济的持续稳定地增长。通过中央直属储备粮库的建设，为在全国范围内形成布局合理、便于调控的现代化粮食储运体系打下基础。我国每年粮食总产量约4.5亿吨左右，全年进行流通的粮食大约1.5亿吨，全国现有粮库数量就有58000多个，仓房类型繁多，按大类划分诸如：平房仓、筒仓、楼房

5、仓、圆仓、浅圆仓等，且仓容规模大、小不等，遍布全国各产地和销区。利用先进的检测和计算机技术，在现有粮情监控系统的基础上，优化粮情监控系统产品种类。研究建立适应不同仓型的粮情监控系统成套技术和装置，使粮食储藏过程中监控技术日趋规范化、标准化与系列化是国情及粮食储藏过程之所需。粮情监控技术标准化、系列化问题的研究解决，将有力地推动我国粮库粮情监控技术新体系的建立，为仓储业务管理规范化、标准化工作提供强适应性监控手段，确保储粮的科学与安全[2]。1.2国内外粮情监控系统的研究现状粮情监控技术是科学保粮的关键技术之一。随着电子技术的进步和发展，计算机的应用范围日益扩大。粮库计算机

6、应用的萌芽形成于应用电子技术监控粮食温度。初期，以铜电阻，热敏电阻作为传感器件，通过检测电阻的变化来反映粮食温度的变化，还有后来离子感烟传感器为主的火灾监控探测，为粮食妥善保管提供参考依据。在粮食部门各级领导的关怀和粮食行业科技主管部门的大力支持下，在粮食行业内、外广大科技工作者近40年的共同努力下，粮情、监控技术不断完善、提高、并日趋成熟，逐步形成了样式繁多的粮情监控系统，为安全、科学储粮起到了积极的作用。粮库系统计算机应用工作的开展取得了一定的经济效益和社会效益，不同程度地提高了上作效率和管理水平，并积累了一定的计算机应用工作经验，在软、硬件技术方面也进一步得到改善和

7、提高。例如，粮情监控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：在数据传输上采用了串行传输方式，从而减少了传输线条数；通过各种手段提高了数据传输和巡检速度，通过软、硬件技术的结合提高了检测精度和可靠性。37目前国内己有数十家企业生产粮情检测系统产品，品种繁多，系统结构各异，但其基本功能无外乎粮仓内外温湿度检测、粮仓外非法人员靠近的监控、通风机械的控制等几项，鉴于粮食储藏的重要性，系统功能的重点放在了粮库内部检测、分析和粮库外非法人员靠近的监控报警上[5]。1.2.1火灾报警