农产品仓储温度控制系统设计与实现

杨献峰 张朝坡

摘 要：在新时期积极做好农产品仓储可以满足人们对农产品的需求，尤其在冬季如果未做好农产品存储温度控制工作，则会导致农产品出现变质发霉的现象，因此需要加强对农产品仓储温度控制系统加以设计与研究。本文主要以单片机为核心的农产品仓储温度控制系统为主，从多个角度展开分析与讨论。

关键词：农产品；仓储；温度控制系统；设计

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20181033032

现阶段，在人们的生产与生活中温度控制十分重要，尤其对农产品而言积极做好温度控制工作意义重大，一般情况下，人们会应用温度计对仓库的温度进行测量，或者通过加热或者降温的方式控制温度，从整体分析，这种方法实用性比较差，操作过程中会耗费大量的劳动力，且因为温度大幅度变化而导致农作物出现发霉与腐烂的现象，因此在当前的发展背景下，需要制定完善的农产品仓储温度控制系统，以此实现温度的合理控制。

1 农产品仓储温度控制系统结构设计

在本系统中主要涉及到的内容包括了8098单片机、8255并行接口电路、温度传感器与变送器、驱动电路与报警显示电路。

2 硬件的设计

2.1 单片机最小系统设计

单片机最小系统设计主要包括了单片机、检测系统与变换电路、键盘、显示器、变频器等，并且采取了模块化的设计方法，从整体角度分析，不行方式具有灵活性，并且拓展性良好，其特点包括：具有可靠性，能够进一步保证系统的安全与可靠；控制的精度比较高，尤其在对仓储温度分布的分析中可以快速找出最佳的测量点，并且可以利用开关量控制以及模拟量控制，不断提高精确度，尤其在硬件方面使用了精度较高的传感器与集成芯片，这样能够进一步提高了温度控制精度的性能，进而从根本上满足农产品仓储用户对温度的要求；拓展性能佳，应用平均值算法可以将传统模式下的温度控制加以解决。

2.2 控制器设计

在本系统中下位机主要采取了模块化设计的方式，主要包括了温度检测模块、输出控制模块、键盘输入模块等，并且温度检测模块主要是应用了数字温度传感器对仓库温度进行测量，且输出控制模块的控制信号则是由单片机控制器所提供的，利用光电隔离器将信号传送到继电器中，对仓库的温度进行调整，且键盘与通信模块要采取查询的方式对控制系统加以设置，如此一来才能从本质上实现对温度的合理控制，当然如果其中发生异常情况，则需要发送给远程主机，并发出报警信号。

2.3 温度检测模块

从某个角度分析，在本系统中的温度检测模块并非一成不变的，而是根据仓库面积的大小适当的增加或者减少，其中数字温度传感器具有的功能便是支持多点组网功能，可以实现变脸，进而对温度进行检测，根据实验得知，检测的范围在100℃之间。

3 软件的设计

因为温度的变化规律不是很强，所以被检测的对象温度具有非线性以及热惯性等特点，要想建立数学模型是比较困难的，对此本文认为可以通过制定模糊控制算法的方式，这样一来不需利用精确的数学模型，依据人工实际经验即可，并且可以提高其稳定性。从另外一点分析，控制器可以对昼夜、季节变化所带来的温度差异进行分析，并应用模糊算法的方式实现自动控制，其中在温度控制程序之中具有2个输入数据与一个输出数据，且数值是：

其中e代表了温度偏差，U代表了输出控制变量，△e为温度的变化率。

在主程序之中，主要负责仓库之中温度的实时显示，并且要读取并且处理传感器测量温度的数值，其中当实际数值与事先所设定的数值不同的时候，则会发出控制信号，并且启动或者停止电机，发出报警信号，并且及时通知用户针对当前的发展现状及时处理，作出控制日记记录。

4 实验验证

在2016年当地某冷库中进行温度测定，且农产品对象为土豆，保险温度设定在11℃，控制精度在±1℃，从9：00—17：00，采集一次温度数据，并且在1h之后对标准温度进行对比，经过分析得知，温度最大误差在0.5℃，达到了系统的要求。

5 结语

现阶段做好农作物存储是十分重要的，但是要想提高存储的有效性，那么则需要根据实际的发展情况制定完善的控制系统，其中在本次研究中提出的系统是单片机系统，主要对冷库的温度进行检查，这样可以减轻劳动量，并且实现对其温度的合理控制，在一定程度上可以提高农产品的存储质量，减少经济损失，节约成本，促使农作物存储更上一层楼。

参考文献

[1]徐凱华，张波.基于物联网的烟草仓库存储温湿度智能监测预警系统设计[J].信息通信，2018（1）：187-188.