粮仓智能化测控系统

杨青峰

摘要：本系统主要是由单片机、温度检测模块、按键及显示模块、无线通讯模块、以及数据输出模块组成。

关键词：AT89C52;DS18B20;模糊控制;PTR2000

1 系统总体结构

上位机选用PC机作為主机，与下位机通过通讯模块实现主从通讯，对粮仓进行网络化的检测、管理、和控制。上位机和主通讯模块之间采用RS-232总线进行数据传输。

通讯接口模块的设计，利用PTR8000接收模块。PTR8000是性能优越的芯片，它可以工作在433/868/915MHz频段，由一个完全集成的频率调节器、一个带解调的接收器、一个功率放大器、一个晶体振荡器和调节器组成。最大传输速率可以达到100kbit/s。

温度测控系统硬件设计

本系统的硬件设计主要包括：温度采集模块、数据发送接收模块、单片机控制模块、输入输出模块等。

复位系统是有开关、电容、电阻、组成的复位电路，复位电路的复位时间可以由改变电阻和电容的值来改变，其电路图如下：

按键输入采用中断设计P1.1和P1.2连接一个与门，这样无论P1.1和P1.2那个键按下，都会通知单片机执行中断子程序。

显示电路的设计中，粮仓保梁的最佳温度是8-15°，需要三只数码管就足以显示所有温度值。单片机外围扩展芯片8255是一个可编程外围并行接口芯片。

温度采集系统，DS18B20中的温度传感器可以完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625 ℃/LSB形式表达，其中S为符号位。

数据发送接收模块设计

ptr2000为通讯科技出产的无线数据传输模块，具有接收发射合一、体积小、外围器件少等优点，可直接与MCU串口相接，也可以接计算机RS232接口，软件编程方便。ptr2000如图所示.

AT895C2完成待发数据的组织和处理，向PTR2000模块发送和接收计算机发送的数据;和单片机相连的PTR2000无线数据模块将单片机的待传数据信号调制成射频信号，发送到计算机端的PTR2000模块，接收计算机端的PTR2000模块发送的数据信号，并调制成单片机能够识别的TTL信号.

至此，系统硬件设计全部完毕。把硬件各个部分连接起来，构成系统原理图。绘制完原理图之后，绘制系统的PCB图，将各个元器件的封装调入图内，将没有封装的元器件按照实际的样子制作它的封装形式，然后将各个器件布局好，最后将其引脚按照原理图的连接连号，形成PCB图.

2系统界面设计

结论

该智能温度测控系统分三部分，温度检测，数据处理，数据传输。

温度检测方面，采用单总线，每个芯片都由一根数据线与控制器相连接，中间环节少，减少数据中转消耗的时间以及产生的错误。

数据处理方面，采用模糊控制。模糊控制思想尤其是模糊推理是工程技术人员根据具体实际情况总结出来的，控制更加准确。

数据传输方面，PTR2000既可以和单片机通讯又可以和上位机通讯。该芯片可和单片机的串行输入输出口相连，连线简单，体积小，收发模块集成在一起，编程易于实现。

系统界面的设计是为了操作者更容易掌握粮仓温度的实际情况和更加方便改变温度参数而设计的，该界面对数据有着清晰的表达，对报警有醒目的提示，系统设计更加完善。

参考文献

[1] 明德刚.DS18B20在单片机温控系统中的应用.贵州大学学报.2006，23（1）：106-110

基金项目：2020年度山东工业职业学院教科研项目“弘扬工匠精神，提升专业技能，职业技能竞赛促进职业教育教学改革研究”立项，项目编号202003

（山东工业职业学院电气学院）