窖池发酵无线网络监测系统软件设计(附件)
相传酒自黄帝时被发明，在我国有着悠久的历史。白酒是传统固态发酵工艺的产物，在人们生活中有着不可或缺的地位，深受人们喜爱。并且，传统的发酵技术作为白酒发酵的的主要工艺之一，对白酒产业的发展有着极其重要的作用。除此之外，中国酒水市场生产需求量大，并且消费比较旺盛，对中国经济水平发展和保持国家经济中高速增长有着及其重大的推动作用。目前，在国家许多白酒发酵车间中，自动化程度低，自动化获取信息的方式没有普遍得到应用，测量装置的相对落后和人工读取存在的误差使得获取的信息准确度相对较低。而且依靠人工读取方式不能保证测量时间与测量位置的精确性和及时性。这些较为落后的测量装置和测量方式以及需要花费额外测量劳动简力，这些都成为制约酒厂质量、产量和发展的重要因素。本文设计一套对于白酒酒窖发酵过程参数信息进行实时采集与显示的设计，各种温度、酒精度、pH等传感器采集的信息，发送给显示模块进行信息显示，实现对白酒发酵中各种参数的实时监测。关键词 窖池发酵，无线网络技术，监测
目 录
1 绪论1
1.1 课题的研究背景和意义1
1.2 研究的目的和意义2
1.3 研究现状和发展趋势2
1.4 工作安排3
2 窖池发酵无线网络监测系统的总体设计3
2.1 窖池发酵无线网络监测系统的设计思想3
2.2 总体功能4
3 硬件设计5
3.1 总体框图5
3.2 核心控制器单片机STC89C52RC6
3.3 PCF8591电路7
3.4 DS18B20温度传感器电路7
3.5 E201C PH传感器电路7
3.6 MQ3酒精度传感器电路8
3.7 LM2596S开关电压调节器电路8
3.8 LCD1602液晶显示屏电路8
3.9 报警模块电路9
3.10 ESP8266无线WiFi模块电路9
4 基于单片机的窖池发酵无线网络监测系统软件设计10
4.1 采集模块主程序10
4.2 温度数据采集子程序模块11
4.3 PH数据 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
采集子程序模块14
4.4 酒精度数据采集子程序模块15
4.5 WiFi数据传输子程序模块16
4.6 模数转换子程序设计19
4.7 显示端主程序设计 21
4.8 液晶显示子程序设计22
4.9 WiFi接受子程序设计24
4.10 报警子程序设计26
5 软硬件调试27
5.1 初始化状态 27
5.2 正常显示状态28
5.3 异常显示状态29
结 论31
致 谢32
参考文献33
附录A 总硬件电路图35
附录B 焊接电路板图36
附录 C 系统程序代码37
绪论
1.1 课题研究背景和意义
酒自被发明以来，贯穿着人们的日常生活，是人们日常生产生活，进行社会活动不可或缺的食物之一[1]。中国又是世界上酒文化深厚的国家之一，对于白酒的酿造、生产、加工技术是非常重视的[2]。经济发展，社会进步，生活水平的提高，人们对酒的满足不再是仅仅的喝酒，慢慢转变为品酒的享受[3]。作为白酒发酵过程的生产技术，一直以来都备受一些以生产白酒企业的重视，成为企业核心竞争力的目标之一[4]。改革开放，科技发展，科学技术成为推动产业发展的第一动力[5]，所以白酒发酵技术成为白酒企业发展的核心，而且白酒发酵技术过程的监测技术更加成为白酒发酵技术过程的重中之重，备受关注[6]。
白酒作为利用传统固态发酵技术生产制作出来的产物，在人们的生活中有着及其重要的作用。据最近国家调查数据显示表明，近几年中国白酒每年产量大约1000多万千升，市场需求量相对较大，消费也比较旺盛，拉动国家经济水平增长，促进了国民经济的发展[7]。然而，由于传统的白酒固态发酵监测系统用有线方式采集、靠人工人力的方式检测、车间布线困难、监测实时性差、设备成本高等缺点[8]。
目前，中国发酵监测技术尚需完善，在中国许多中小型的企业中，窖池发酵的技术还相对落后，科学技术信息化程度较低[9]，这些企业仍然使用人工、低技术水平等方式进行机械化的生产，如果进行窖池发酵的厂房车间较多[10]，这就造成在发酵过程中，会耗费大量的人力、物力、财力信息采集，而且还会造成资源的浪费，无法为企业带来更高的效益[11]。由于在白酒发酵的过程大多使用人工的方式，工作人员亲自对发酵环境的温度、酒精度、pH进行信息的采集[12]，这种方式会使发酵过程采集的信息不精确，而且也无法对发酵过程周围的环境信息进行实时监测，致使发酵出来的白酒会出现质量问题，不能获得高质量的白酒[13]。在一些少数的大企业中，能有雄厚的资本和资金，进行技术升级，获得高技术的窖池发酵监测技术，摆脱落后的人工方式，提高发酵的生产效率和白酒的发酵质量，节约了企业后期的成本，为企业的发展带来更加长远的利益和发展[14]。
随着科学技术的进步，中国在白酒行业新发展上提出新的发展要求：（1）中国白酒产业经济发展从高速发展转变为中高速发展，从提高发展速度转为提高发展质量的目标[15]；（2）提高企业经济效益的方式从扩大企业生产规模转变为提高企业的生产技术，获取更优质经济效益[16]；（3）加大科技投入，发展高新技术型白酒产业[17]。
这些规划为白酒行业指明了未来的技术发展方向：旧有的数据监测方式已无法适应新形势下的产业发展需求，快速发展中的白酒企业必须借助信息化、网络化的手段，实现曲药糖化、酒醅发酵等环节的自动化和精细化管理，摆脱落后的人工方式[18]。
1.2 研究目的与实际意义
随着科学技术的发展，传统窖池发酵监测技术已经满足不了企业的生产要求，需要将现代技术应用到白酒的发酵中来[19]。目前，很多中小型因为资金不足，仍然使用人工的方式，进行窖池环境信息的采集，使监测出来的数据不精确，产出白酒的质量也会受到影响，企业的生产效率会降低，发展速度也大大受到限制[20]。
十一届三中全会以来，改革开放促进了科学技术的飞速发展，但是国内很多企业仍然是使用有线信息传输的方式进行窖池环境信息的监测，这种监测方式会造成企业花费的成本较高，花费的人力资源较多，灵活性也比较差，最后限制了企业的发展[21]。
因此，将无线传感技术应用到窖池发酵过程是必须要经过的过程[22]。有线、人工、机械化的监测采集方式被无线传感器网络技术所取代，不仅节约了成本投入，而且大大降低了了人力资源的浪费，提高了企业的高质量水平和科学技术先进化发展[23]。无线网络的现代应用，使企业在进行窖池发酵环境监测时获得的信息更加准确，发酵生产的白酒质量更高，带动了白酒企业的高质量发展[24]。
1.3 研究现状和发展趋势
目 录
1 绪论1
1.1 课题的研究背景和意义1
1.2 研究的目的和意义2
1.3 研究现状和发展趋势2
1.4 工作安排3
2 窖池发酵无线网络监测系统的总体设计3
2.1 窖池发酵无线网络监测系统的设计思想3
2.2 总体功能4
3 硬件设计5
3.1 总体框图5
3.2 核心控制器单片机STC89C52RC6
3.3 PCF8591电路7
3.4 DS18B20温度传感器电路7
3.5 E201C PH传感器电路7
3.6 MQ3酒精度传感器电路8
3.7 LM2596S开关电压调节器电路8
3.8 LCD1602液晶显示屏电路8
3.9 报警模块电路9
3.10 ESP8266无线WiFi模块电路9
4 基于单片机的窖池发酵无线网络监测系统软件设计10
4.1 采集模块主程序10
4.2 温度数据采集子程序模块11
4.3 PH数据 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
采集子程序模块14
4.4 酒精度数据采集子程序模块15
4.5 WiFi数据传输子程序模块16
4.6 模数转换子程序设计19
4.7 显示端主程序设计 21
4.8 液晶显示子程序设计22
4.9 WiFi接受子程序设计24
4.10 报警子程序设计26
5 软硬件调试27
5.1 初始化状态 27
5.2 正常显示状态28
5.3 异常显示状态29
结 论31
致 谢32
参考文献33
附录A 总硬件电路图35
附录B 焊接电路板图36
附录 C 系统程序代码37
绪论
1.1 课题研究背景和意义
酒自被发明以来，贯穿着人们的日常生活，是人们日常生产生活，进行社会活动不可或缺的食物之一[1]。中国又是世界上酒文化深厚的国家之一，对于白酒的酿造、生产、加工技术是非常重视的[2]。经济发展，社会进步，生活水平的提高，人们对酒的满足不再是仅仅的喝酒，慢慢转变为品酒的享受[3]。作为白酒发酵过程的生产技术，一直以来都备受一些以生产白酒企业的重视，成为企业核心竞争力的目标之一[4]。改革开放，科技发展，科学技术成为推动产业发展的第一动力[5]，所以白酒发酵技术成为白酒企业发展的核心，而且白酒发酵技术过程的监测技术更加成为白酒发酵技术过程的重中之重，备受关注[6]。
白酒作为利用传统固态发酵技术生产制作出来的产物，在人们的生活中有着及其重要的作用。据最近国家调查数据显示表明，近几年中国白酒每年产量大约1000多万千升，市场需求量相对较大，消费也比较旺盛，拉动国家经济水平增长，促进了国民经济的发展[7]。然而，由于传统的白酒固态发酵监测系统用有线方式采集、靠人工人力的方式检测、车间布线困难、监测实时性差、设备成本高等缺点[8]。
目前，中国发酵监测技术尚需完善，在中国许多中小型的企业中，窖池发酵的技术还相对落后，科学技术信息化程度较低[9]，这些企业仍然使用人工、低技术水平等方式进行机械化的生产，如果进行窖池发酵的厂房车间较多[10]，这就造成在发酵过程中，会耗费大量的人力、物力、财力信息采集，而且还会造成资源的浪费，无法为企业带来更高的效益[11]。由于在白酒发酵的过程大多使用人工的方式，工作人员亲自对发酵环境的温度、酒精度、pH进行信息的采集[12]，这种方式会使发酵过程采集的信息不精确，而且也无法对发酵过程周围的环境信息进行实时监测，致使发酵出来的白酒会出现质量问题，不能获得高质量的白酒[13]。在一些少数的大企业中，能有雄厚的资本和资金，进行技术升级，获得高技术的窖池发酵监测技术，摆脱落后的人工方式，提高发酵的生产效率和白酒的发酵质量，节约了企业后期的成本，为企业的发展带来更加长远的利益和发展[14]。
随着科学技术的进步，中国在白酒行业新发展上提出新的发展要求：（1）中国白酒产业经济发展从高速发展转变为中高速发展，从提高发展速度转为提高发展质量的目标[15]；（2）提高企业经济效益的方式从扩大企业生产规模转变为提高企业的生产技术，获取更优质经济效益[16]；（3）加大科技投入，发展高新技术型白酒产业[17]。
这些规划为白酒行业指明了未来的技术发展方向：旧有的数据监测方式已无法适应新形势下的产业发展需求，快速发展中的白酒企业必须借助信息化、网络化的手段，实现曲药糖化、酒醅发酵等环节的自动化和精细化管理，摆脱落后的人工方式[18]。
1.2 研究目的与实际意义
随着科学技术的发展，传统窖池发酵监测技术已经满足不了企业的生产要求，需要将现代技术应用到白酒的发酵中来[19]。目前，很多中小型因为资金不足，仍然使用人工的方式，进行窖池环境信息的采集，使监测出来的数据不精确，产出白酒的质量也会受到影响，企业的生产效率会降低，发展速度也大大受到限制[20]。
十一届三中全会以来，改革开放促进了科学技术的飞速发展，但是国内很多企业仍然是使用有线信息传输的方式进行窖池环境信息的监测，这种监测方式会造成企业花费的成本较高，花费的人力资源较多，灵活性也比较差，最后限制了企业的发展[21]。
因此，将无线传感技术应用到窖池发酵过程是必须要经过的过程[22]。有线、人工、机械化的监测采集方式被无线传感器网络技术所取代，不仅节约了成本投入，而且大大降低了了人力资源的浪费，提高了企业的高质量水平和科学技术先进化发展[23]。无线网络的现代应用，使企业在进行窖池发酵环境监测时获得的信息更加准确，发酵生产的白酒质量更高，带动了白酒企业的高质量发展[24]。
1.3 研究现状和发展趋势
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