糧倉智能化測(cè)控系統(tǒng)

楊青峰

摘要：本系統(tǒng)主要是由單片機(jī)、溫度檢測(cè)模塊、按鍵及顯示模塊、無線通訊模塊、以及數(shù)據(jù)輸出模塊組成。

關(guān)鍵詞：AT89C52;DS18B20;模糊控制;PTR2000

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

上位機(jī)選用PC機(jī)作為主機(jī)，與下位機(jī)通過通訊模塊實(shí)現(xiàn)主從通訊，對(duì)糧倉進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的檢測(cè)、管理、和控制。上位機(jī)和主通訊模塊之間采用RS-232總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

通訊接口模塊的設(shè)計(jì)，利用PTR8000接收模塊。PTR8000是性能優(yōu)越的芯片，它可以工作在433/868/915MHz頻段，由一個(gè)完全集成的頻率調(diào)節(jié)器、一個(gè)帶解調(diào)的接收器、一個(gè)功率放大器、一個(gè)晶體振蕩器和調(diào)節(jié)器組成。最大傳輸速率可以達(dá)到100kbit/s。

溫度測(cè)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括：溫度采集模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送接收模塊、單片機(jī)控制模塊、輸入輸出模塊等。

復(fù)位系統(tǒng)是有開關(guān)、電容、電阻、組成的復(fù)位電路，復(fù)位電路的復(fù)位時(shí)間可以由改變電阻和電容的值來改變，其電路圖如下：

按鍵輸入采用中斷設(shè)計(jì)P1.1和P1.2連接一個(gè)與門，這樣無論P(yáng)1.1和P1.2那個(gè)鍵按下，都會(huì)通知單片機(jī)執(zhí)行中斷子程序。

顯示電路的設(shè)計(jì)中，糧倉保梁的最佳溫度是8-15°，需要三只數(shù)碼管就足以顯示所有溫度值。單片機(jī)外圍擴(kuò)展芯片8255是一個(gè)可編程外圍并行接口芯片。

溫度采集系統(tǒng)，DS18B20中的溫度傳感器可以完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以0.0625 ℃/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。

數(shù)據(jù)發(fā)送接收模塊設(shè)計(jì)

ptr2000為通訊科技出產(chǎn)的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，具有接收發(fā)射合一、體積小、外圍器件少等優(yōu)點(diǎn)，可直接與MCU串口相接，也可以接計(jì)算機(jī)RS232接口，軟件編程方便。ptr2000如圖所示.

AT895C2完成待發(fā)數(shù)據(jù)的組織和處理，向PTR2000模塊發(fā)送和接收計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù);和單片機(jī)相連的PTR2000無線數(shù)據(jù)模塊將單片機(jī)的待傳數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制成射頻信號(hào)，發(fā)送到計(jì)算機(jī)端的PTR2000模塊，接收計(jì)算機(jī)端的PTR2000模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)，并調(diào)制成單片機(jī)能夠識(shí)別的TTL信號(hào).

至此，系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)全部完畢。把硬件各個(gè)部分連接起來，構(gòu)成系統(tǒng)原理圖。繪制完原理圖之后，繪制系統(tǒng)的PCB圖，將各個(gè)元器件的封裝調(diào)入圖內(nèi)，將沒有封裝的元器件按照實(shí)際的樣子制作它的封裝形式，然后將各個(gè)器件布局好，最后將其引腳按照原理圖的連接連號(hào)，形成PCB圖.

2系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

結(jié)論

該智能溫度測(cè)控系統(tǒng)分三部分，溫度檢測(cè)，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)傳輸。

溫度檢測(cè)方面，采用單總線，每個(gè)芯片都由一根數(shù)據(jù)線與控制器相連接，中間環(huán)節(jié)少，減少數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)消耗的時(shí)間以及產(chǎn)生的錯(cuò)誤。

數(shù)據(jù)處理方面，采用模糊控制。模糊控制思想尤其是模糊推理是工程技術(shù)人員根據(jù)具體實(shí)際情況總結(jié)出來的，控制更加準(zhǔn)確。

數(shù)據(jù)傳輸方面，PTR2000既可以和單片機(jī)通訊又可以和上位機(jī)通訊。該芯片可和單片機(jī)的串行輸入輸出口相連，連線簡(jiǎn)單，體積小，收發(fā)模塊集成在一起，編程易于實(shí)現(xiàn)。

系統(tǒng)界面的設(shè)計(jì)是為了操作者更容易掌握糧倉溫度的實(shí)際情況和更加方便改變溫度參數(shù)而設(shè)計(jì)的，該界面對(duì)數(shù)據(jù)有著清晰的表達(dá)，對(duì)報(bào)警有醒目的提示，系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 明德剛.DS18B20在單片機(jī)溫控系統(tǒng)中的應(yīng)用.貴州大學(xué)學(xué)報(bào).2006，23（1）：106-110

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