粮库圈围式温度单片机监控装置设计

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1、本科生毕业设计粮库圈围式温度单片机监控装置设计TheGranaryEnclosuretypeTemperatureSupervisoryControlDevicesDesignBasedonMCU学生姓名陈润浩所在专业电气工程及其自动化所在班级电气1062申请学位工学学士指导教师刘丹职称副教授副指导教师职称答辩时间2010年6月12日目录设计总说明IINTRODUCTIONII第1章绪论4第2章总体方案设计52.1总体方案选择52.2总体设计流程62.2.1总体设计方框图62.2.2电阻-频率-温

2、度转换流程62.2.3总体方案性能指标6第3章硬件设计73.1单片机电路设计73.2测温电路设计113.2.1555时基集成电路123.2.2热敏电阻串联回路143.3多路选择电路设计153.4温度报警电路设计173.4.1LM386元件简介183.5显示电路设计193.5.1LED显示器结构原理203.5.2LED显示器显示方式213.5.3LED显示方式选择213.6串行口通信电路设计223.6.1串口通讯223.6.2串口通信接口电路设计243.7排气扇电路设计263.8电源电路设计26第4

3、章软件设计284.1整体程序的设计分析284.2主程序模块284.3温度查询、显示程序模块334.4低温处理程序模块534.5高温处理程序模块534.6串口通信程序模块544.7报警程序模块554.8延时子程序模块57第5章相关实验58结束语64鸣谢65参考文献66附录1电路图167附录2电路图268附录3元件清单69设计总说明粮食产业是安定天下的产业，粮食的收购、储藏是关系国计民生的大事。过去，由于检测手段不完善，我国每年有数十亿斤的粮食在储藏、运输过程中霉烂变质，造成巨额损失。导致粮食变坏的主

4、要原因是粮食的水分含量过高。水分过高必然引起粮食霉变、生虫和其它生化变化，致使粮食温度升高。因此，温度、水分是安全储粮的重要依据，其准确、自动检测对于粮食的安全储藏具有重大意义。随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们的生活、工作、科研等各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，然而目前大多测温电路，都是运用数字传感器的单点测量，本设计介绍一种基于单片机控制的，利用单片机的计算和查表功能对热敏电阻温度非线性特性进行线性化处理，可以消除硬件参数随温度变化而引起的测量误差，且成本相对便宜，利于维护。

5、本设计的研究之初，存在着两种方案：一是以温度传感器作为媒介，温度传感器的电流输出信号经I／V变换电路变换成伏级的电压信号，因而无需对信号进行中间放大，可直接将此电压信号送人A／D转换器进行转换，这样一方面简化了系统设计，另一方面又避免了小信号传送易受干扰的缺点。二是以热敏电阻作为测温传感器，利用频率、阻值与温度的关系，先用公式计算出任意温度值所对应的频率段，再经由所测频率值查找正确的温度。本设计导师刘丹老师认为以热敏电阻作为测温媒介不仅经济价值实在，便于大规模运用，同时硬件电路较为简单，固有电阻大

6、，无需误差补偿，造价低、经济效益好，测量精度高，具有极高的实际生活价值，最重要的是目前测温设计电路主要是以温度传感器与AD转换为主，该技术已趋于成熟，不具备多大的设计价值，所以刘丹老师要求本设计采用的是热敏电阻测温方式。本设计设计标准是：热敏电阻串联分布四圈，测温范围0℃～50℃，温度误差不大于±1.0℃，温度显示同时显示热敏电阻圈、及其对应的温度。本单片机温度检测系统利用热敏电阻采样环境温度，将热敏电阻经由555振荡电路所发出的脉冲在单片机上实现计数，然后经单片机简单处理，转换为七段显示码，最终

7、由接口电路输出，驱动数码显示管。并能将所采集的温度数据发送给PC机。本设计在多点温度监控系统的设计中，充分发挥了单片机的计算与线性化的作用，应用555时基电路的电阻-频率特性，以十分简单的电路得到高精度的温度测量效果。本设计的创新点是：本测量系统的设计巧妙地将热敏电阻的温度-电阻变化应用于555时基电路，不需要单片机的A/D转换，而是直接采用频率采样法，简化了电路，又提高了测量的精度。由于热敏电阻的灵敏度高，电阻值大，热敏电阻可以直接使用普通导线，测量距离达200米左右，这是其他传感器难以实现的；

8、由于只用四个555时基电路，使集成电路的离散性影响降到最低，并且大大降低了硬件的成本。关键词：热敏电阻；单片机；粮库INTRODUCTIONFoodindustryaretheindustrymaintainingsocialstability.Thepurchaseandthepreserveofgrainarerelatedtothenationaleconomyandthepeople'slivelihood.Inthepast,becausetheexaminationme