无线遥控的粮库通风系统设计(附件)
我国作为农业大国，种植业所占比重较大，因此，粮食储存成为一个日益备受关注的问题。随着粮食产量的增加，粮食储存方式也日益科学化。粮食存储，主要需要监测的参数为温湿度，其次还有虫害等因素，因此针对其主导因素，为粮库设计一个合理的通风系统显得尤为重要。随着科技的发展，实现了通过机械监测温湿度，并对其加以控制，从而达到降温除湿，以便粮食能达到长久储存的目的。本次设计采用无线遥控的方式，以STC89C52为核心控制器，通过温湿度传感器采集温湿度数据值，并且设定阈值，若采集的数据超出设定阈值，则蜂鸣器开始报警，此时，无线遥控模块开始工作，按下相应按键，请求通过无线串口发送至单片机，单片机经分析并执行操作，控制继电器，从而启动风机进行降温或除湿，由此实现对粮库通风的目的。关键词 无线遥控，粮库通风，单片机
目 录
1绪论1
1.1 研究背景及意义1
1.2 主要研究内容1
1.3 工作原理介绍 2
2 基于无线遥控的粮库通风系统总体方案2
2.1系统总体框图 2
2.2 方案选择3
3 系统硬件设计4
3.1 系统硬件概述 4
3.2 主控模块硬件设计 4
3.3 传感器模块硬件计 8
3.4 液晶显示模块计 10
3.5 继电器模块硬件计 12
3.6 声音报警模块硬件计 13
3.7 阈值设定及存储模块硬件计 14
3.8 无线模块硬件计 16
4 系统软件设计 17
4.1 液晶显示模块软件计 18
4.2 传感器模块软件计 19
4.3 无线遥控模块软件计 20
5 系统分析与调试 21
5.1 开发环境介绍 21
5.2 系统部分真 22
结论 24
致谢 25
参考文献 26
附录A 27
附录B 29
1 绪论
1.1 研究背景及意义
温、湿度在人类生产、生活中应用广泛，大至农、林、牧、副、渔，以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
及高科技产业和工业生产，小至家庭衣、食、住、行等各个方面都需要合适的温湿度条件。在人类物质文化需要日益增长的今天，人们更加注重适宜生活和工作的的环境，而温湿度作为生活环境中重要的体现参数，直接影响到人体的健康状况以及自身感受，因此，对温湿度进行监测和控制对于人类生产生活具有重大意义。
自古以来，我国都是农业大国，由于我国人口基数大，所以要实现自给自足就必须有强大的种植业支撑，因此，我国大力发展农业。随着农业生产条件和生产技术的显著改善，产量迅速提高，在此前提下，就伴随着产生一系列新的问题，粮食产量提高，就需要妥善储存，以增加粮食的保存期限提高粮食品质，减少损耗，满足巨大的人口需要。粮食储存自古以来就是一件极为重要的事，因为它关系到人们的生计。在古代，储粮的方法是挖地下储粮窖，考古学家发现古代的粮窖设计是科学的。根据研究结果，对粮窖技术进行了研究：挖好地窖后，先用火烤，然后用草木灰铺在地窖的底部、木板的顶部、板上面都垫一层席子一层麸皮，地窖墙也是如此，使粮食窖内保温和保湿。之后，又有新的储粮方法出现，如常平仓等。可见，前人就意识到粮食储存很是重要。粮食作为人类的生存之本，更需要我们妥善保存以提供生存之物质基础。随着科技发展，目前，我们已经可以实现利用机械和科技对其进行更为科学的储存。我们可以设计一个温湿度监测和控制系统，以达到储存谷物的目的。
8051单片机常作为控制器，其简单易学，性价比较高，应用广泛，温湿度控制系统亦可将其作为主控制器，能实现温湿度过程的自动控制。可以利用8051型单片机设计温湿度监测及控制系统，可即时了解粮库内温湿度变化，并对其进行相应控制，如降温、除湿等。
1.2 主要研究内容
本系统设计要求：
(1) 利用一个无线遥控器对粮库通风窗进行控制；
(2) 无线遥控距离至少达到80米；
(3) 温度检测范围为：20℃+60℃；
(4) 湿度检测范围为：0100%
1.2.2 本设计要实现的功能：
(1) 由LCD1602液晶显示器实时显示温湿度传感器DHT11检测到的温湿度数据，设定固定时间更新温湿度值；
(2) 通过按键模块设置温湿度阈值，若超过设置的阈值范围，系统响应，蜂鸣器报警；(3) 温湿度超限时，通过无线遥控端控制继电器，启动风机，对系统进行相应操作（降温或除湿）；
(4) 温湿度值恢复时，通过无线遥控控制继电器关闭风机。
1.3 工作原理简介
本次设计采用的温湿度传感器为DHT11，由其检测粮库的温湿度数据，由主控制器STC89C52进行分析并储存数据，通过LCD1602液晶显示器进行显示[1]。如果温度和湿度值超过设定值，此时蜂鸣器的报警就会被触发。控制部分：按下按键后，单片机得到按键触发信号，单片机从串口发出命令。无线模块从串口获取命令，然后无线模块通过无线方式发出命令。接收端:接收端无线模块收到命令后，把命令通过串口传输到单片机，然后单片机解析接收的命令进而执行相对应的操作，就是控制哪个继电器打开或者关闭。
2. 基于无线遥控的粮库通风系统总体方案设计
2.1 系统总体框图
系统总体框图如图21所示
本设计设计分为八个模块，分别为温湿度传感器模块、单片机控制模块、液晶显示模块、存储模块、继电器驱动模块、按键模块、超限报警模块以及无线传输模块。
图21 系统总体框图 2.2 方案选择
2.2.1单片机的选择
方案1：16位的MSP430F149单片机作为MSP430系列之下的一种，具有看门狗定时器、12位16通道A/D转换器、比较器、2KB RAM、60KB闪存ROM、两个串行接口和16位定时器[2]，其工作电压在1.6V~3.6V之间，具有超低功耗，处理数据能力强，运行速度非常，并且节省外围电路等诸多优点。但其工作电压与正常电压有较大区别，接口比较麻烦，需要专门为其设置电压调节电路，并且此款单片机相比于STC系列单片机价格比较贵。
目 录
1绪论1
1.1 研究背景及意义1
1.2 主要研究内容1
1.3 工作原理介绍 2
2 基于无线遥控的粮库通风系统总体方案2
2.1系统总体框图 2
2.2 方案选择3
3 系统硬件设计4
3.1 系统硬件概述 4
3.2 主控模块硬件设计 4
3.3 传感器模块硬件计 8
3.4 液晶显示模块计 10
3.5 继电器模块硬件计 12
3.6 声音报警模块硬件计 13
3.7 阈值设定及存储模块硬件计 14
3.8 无线模块硬件计 16
4 系统软件设计 17
4.1 液晶显示模块软件计 18
4.2 传感器模块软件计 19
4.3 无线遥控模块软件计 20
5 系统分析与调试 21
5.1 开发环境介绍 21
5.2 系统部分真 22
结论 24
致谢 25
参考文献 26
附录A 27
附录B 29
1 绪论
1.1 研究背景及意义
温、湿度在人类生产、生活中应用广泛，大至农、林、牧、副、渔，以 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
及高科技产业和工业生产，小至家庭衣、食、住、行等各个方面都需要合适的温湿度条件。在人类物质文化需要日益增长的今天，人们更加注重适宜生活和工作的的环境，而温湿度作为生活环境中重要的体现参数，直接影响到人体的健康状况以及自身感受，因此，对温湿度进行监测和控制对于人类生产生活具有重大意义。
自古以来，我国都是农业大国，由于我国人口基数大，所以要实现自给自足就必须有强大的种植业支撑，因此，我国大力发展农业。随着农业生产条件和生产技术的显著改善，产量迅速提高，在此前提下，就伴随着产生一系列新的问题，粮食产量提高，就需要妥善储存，以增加粮食的保存期限提高粮食品质，减少损耗，满足巨大的人口需要。粮食储存自古以来就是一件极为重要的事，因为它关系到人们的生计。在古代，储粮的方法是挖地下储粮窖，考古学家发现古代的粮窖设计是科学的。根据研究结果，对粮窖技术进行了研究：挖好地窖后，先用火烤，然后用草木灰铺在地窖的底部、木板的顶部、板上面都垫一层席子一层麸皮，地窖墙也是如此，使粮食窖内保温和保湿。之后，又有新的储粮方法出现，如常平仓等。可见，前人就意识到粮食储存很是重要。粮食作为人类的生存之本，更需要我们妥善保存以提供生存之物质基础。随着科技发展，目前，我们已经可以实现利用机械和科技对其进行更为科学的储存。我们可以设计一个温湿度监测和控制系统，以达到储存谷物的目的。
8051单片机常作为控制器，其简单易学，性价比较高，应用广泛，温湿度控制系统亦可将其作为主控制器，能实现温湿度过程的自动控制。可以利用8051型单片机设计温湿度监测及控制系统，可即时了解粮库内温湿度变化，并对其进行相应控制，如降温、除湿等。
1.2 主要研究内容
本系统设计要求：
(1) 利用一个无线遥控器对粮库通风窗进行控制；
(2) 无线遥控距离至少达到80米；
(3) 温度检测范围为：20℃+60℃；
(4) 湿度检测范围为：0100%
1.2.2 本设计要实现的功能：
(1) 由LCD1602液晶显示器实时显示温湿度传感器DHT11检测到的温湿度数据，设定固定时间更新温湿度值；
(2) 通过按键模块设置温湿度阈值，若超过设置的阈值范围，系统响应，蜂鸣器报警；(3) 温湿度超限时，通过无线遥控端控制继电器，启动风机，对系统进行相应操作（降温或除湿）；
(4) 温湿度值恢复时，通过无线遥控控制继电器关闭风机。
1.3 工作原理简介
本次设计采用的温湿度传感器为DHT11，由其检测粮库的温湿度数据，由主控制器STC89C52进行分析并储存数据，通过LCD1602液晶显示器进行显示[1]。如果温度和湿度值超过设定值，此时蜂鸣器的报警就会被触发。控制部分：按下按键后，单片机得到按键触发信号，单片机从串口发出命令。无线模块从串口获取命令，然后无线模块通过无线方式发出命令。接收端:接收端无线模块收到命令后，把命令通过串口传输到单片机，然后单片机解析接收的命令进而执行相对应的操作，就是控制哪个继电器打开或者关闭。
2. 基于无线遥控的粮库通风系统总体方案设计
2.1 系统总体框图
系统总体框图如图21所示
本设计设计分为八个模块，分别为温湿度传感器模块、单片机控制模块、液晶显示模块、存储模块、继电器驱动模块、按键模块、超限报警模块以及无线传输模块。
图21 系统总体框图 2.2 方案选择
2.2.1单片机的选择
方案1：16位的MSP430F149单片机作为MSP430系列之下的一种，具有看门狗定时器、12位16通道A/D转换器、比较器、2KB RAM、60KB闪存ROM、两个串行接口和16位定时器[2]，其工作电压在1.6V~3.6V之间，具有超低功耗，处理数据能力强，运行速度非常，并且节省外围电路等诸多优点。但其工作电压与正常电压有较大区别，接口比较麻烦，需要专门为其设置电压调节电路，并且此款单片机相比于STC系列单片机价格比较贵。
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