糧倉智能化測控系統

楊青峰

摘要：本系統主要是由單片機、溫度檢測模塊、按鍵及顯示模塊、無線通訊模塊、以及數據輸出模塊組成。

關鍵詞：AT89C52;DS18B20;模糊控制;PTR2000

1 系統總體結構

上位機選用PC機作為主機，與下位機通過通訊模塊實現主從通訊，對糧倉進行網絡化的檢測、管理、和控制。上位機和主通訊模塊之間采用RS-232總線進行數據傳輸。

通訊接口模塊的設計，利用PTR8000接收模塊。PTR8000是性能優越的芯片，它可以工作在433/868/915MHz頻段，由一個完全集成的頻率調節器、一個帶解調的接收器、一個功率放大器、一個晶體振蕩器和調節器組成。最大傳輸速率可以達到100kbit/s。

溫度測控系統硬件設計

本系統的硬件設計主要包括：溫度采集模塊、數據發送接收模塊、單片機控制模塊、輸入輸出模塊等。

復位系統是有開關、電容、電阻、組成的復位電路，復位電路的復位時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計P1.1和P1.2連接一個與門，這樣無論P1.1和P1.2那個鍵按下，都會通知單片機執行中斷子程序。

顯示電路的設計中，糧倉保梁的最佳溫度是8-15°，需要三只數碼管就足以顯示所有溫度值。單片機外圍擴展芯片8255是一個可編程外圍并行接口芯片。

溫度采集系統，DS18B20中的溫度傳感器可以完成對溫度的測量，以12位轉化為例：用16位符號擴展的二進制補碼讀數形式提供，以0.0625 ℃/LSB形式表達，其中S為符號位。

數據發送接收模塊設計

ptr2000為通訊科技出產的無線數據傳輸模塊，具有接收發射合一、體積小、外圍器件少等優點，可直接與MCU串口相接，也可以接計算機RS232接口，軟件編程方便。ptr2000如圖所示.

AT895C2完成待發數據的組織和處理，向PTR2000模塊發送和接收計算機發送的數據;和單片機相連的PTR2000無線數據模塊將單片機的待傳數據信號調制成射頻信號，發送到計算機端的PTR2000模塊，接收計算機端的PTR2000模塊發送的數據信號，并調制成單片機能夠識別的TTL信號.

至此，系統硬件設計全部完畢。把硬件各個部分連接起來，構成系統原理圖。繪制完原理圖之后，繪制系統的PCB圖，將各個元器件的封裝調入圖內，將沒有封裝的元器件按照實際的樣子制作它的封裝形式，然后將各個器件布局好，最后將其引腳按照原理圖的連接連號，形成PCB圖.

2系統界面設計

結論

該智能溫度測控系統分三部分，溫度檢測，數據處理，數據傳輸。

溫度檢測方面，采用單總線，每個芯片都由一根數據線與控制器相連接，中間環節少，減少數據中轉消耗的時間以及產生的錯誤。

數據處理方面，采用模糊控制。模糊控制思想尤其是模糊推理是工程技術人員根據具體實際情況總結出來的，控制更加準確。

數據傳輸方面，PTR2000既可以和單片機通訊又可以和上位機通訊。該芯片可和單片機的串行輸入輸出口相連，連線簡單，體積小，收發模塊集成在一起，編程易于實現。

系統界面的設計是為了操作者更容易掌握糧倉溫度的實際情況和更加方便改變溫度參數而設計的，該界面對數據有著清晰的表達，對報警有醒目的提示，系統設計更加完善。

參考文獻

[1] 明德剛.DS18B20在單片機溫控系統中的應用.貴州大學學報.2006，23（1）：106-110

基金項目：2020年度山東工業職業學院教科研項目“弘揚工匠精神，提升專業技能，職業技能競賽促進職業教育教學改革研究”立項，項目編號202003

（山東工業職業學院電氣學院）