粮仓温湿度在线监测系统
基于单片机的粮仓无线温湿度检测系统设计
传统的温湿度 测量是 在粮仓 内悬 挂温湿度计 ，读取其值来知道粮 仓的实际温湿度 ， 根据现有值与额定值进行 比较。 然后 这些操作都是在 人工情况下进行的 ， 耗费了大 量的人力 物力 ， 效率低 ， 准确性差ｌ １ ］ 。本文 提出 了一种无线 的温湿度 检测 系统 ， 系统中采用 Ｎ Ｆ ０ 射频模块 、 Ｒ ９５ 温 度传感器 、 湿度传感 器组成 一种粮 库无线全数字温湿度监控系统 ， 彻底 摆脱了传统的人 工抄录方法 ， 能实 时检测 粮仓中的温湿度 ， 并根据所测 的数据控制外部设 备的运行 ， 确保粮仓 内合适的温湿度环境。 １ 系统整体结构介绍 、 此系统利用计算机 构成粮食仓储 区管理系统 ，系统设计成 主从 工 作方式 ，Ｃ主机 与单 片机 主机 通过串 口进行通信 ，对通过无线方式采 Ｐ 集到 的各个 粮仓实时温度 、 湿度数据进行 数据显示 、 数据 存储 、 数据分 析， 同时能设定温度 和湿度 上下限值 ， 对实 时数据进行判 断 ， 当温度 和 湿度值超过上下限值时 ， 声光报 警。每个粮仓节点都是从机 系统 进行 从机系统采用单片机控 制 ， 主要对 现场的温度和湿度值进行实 时采集 ， 并通过无线发送模块发 动到上 位机的主接收器 中。总体结构如 图 １ 所
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粮仓温、湿度测控系统
中图分 类 号 ： ３ １ ＴＰ １ 文 献 标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ９ ３ ４ （０ ０ ３ — ９ ６ ０ １ ０ － ０ ４２ １ ） １ ８ １ — ３
粮 仓 环 境 是关 系着 粮 食 安 全 的重 要 方 面 。随着 科 技 的 进 步 ， 仓环 境 的测 控 系 统 开 始广 泛 应 用 到 实 际 中 ， 粮 在保 证 粮 食 的 安全 方 面发 挥 着 积极 重 要 的 作 用 。 前 随着 农 业 生产 技 术 的不 断 进 步 ， 进 的设 施 被 广 泛 应 用 于农 业 的各 方 面 。 统 的粮 仓 环 境 管理 采 用 当 先 传 模 拟 控 制 仪表 和人 工 管 理方 式 ， 落 后 的管 理 方 式 已不 能 适 应 当前 农 业 技 术 的 发 展 。为此 ， 用 单 片机 对 粮仓 的温 度 、 度 、 害 等 其 采 湿 虫
Ｌ Ｄ 数 目较 少 ． 制 于传 感 器 本 身 的 测 量 精 度 以 及 单 Ｅ 受
片 机 的 处理 精 度 ， 示 当前 测得 的温 度 和 湿 度 。 用 键 显 在 盘 输 入 系统 参 数 时 ， 示 输 入 的参 数 值 ； 风 设 备 的 主 显 通
控 对象 是 电机 ． 助 与 必 要 的数 控 电路 ， 于 改 善 粮 仓 辅 用ຫໍສະໝຸດ 。＿，≯ －
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环 境 。 两 个 属 于不 同 的模 块 ， 合 在一 起 与 单 片 机 相 这 组 连 ， 同 完成 粮 仓 的 整体 测 控 系 统 。 共 测控系统首先需要一定 的支持系统来运行 系统 、
保 证 系 统 的 正确 执 行 以及 稳 定 性 ，这 些 电 路模 块 包 括
基于STM32的大型粮仓温湿度监控系统设计
基于STM32的大型粮仓温湿度监控系统设计一、本文概述本文旨在探讨基于STM32微控制器的大型粮仓温湿度监控系统的设计。
随着粮食储存技术的不断发展，对粮仓环境监控的要求也越来越高。
温湿度是影响粮食储存质量的关键因素，因此设计一种能够实时、准确地监测和调控粮仓内部温湿度的系统具有重要意义。
本文将从系统设计的背景、目的、主要研究内容和技术路线等方面进行全面概述。
本文将介绍粮仓温湿度监控系统的研究背景，包括粮食储存的重要性、温湿度对粮食储存质量的影响以及现有监控系统的不足。
明确本文的设计目标，即设计一种基于STM32微控制器的大型粮仓温湿度监控系统，实现粮仓内部温湿度的实时监测、数据分析和远程控制。
接着，本文将详细介绍系统的主要研究内容，包括硬件设计、软件编程、数据采集与处理、通信协议的选择与实现等。
硬件设计部分将涉及STM32微控制器的选型、温湿度传感器的选择与连接、电源电路的设计等；软件编程部分将讨论如何实现数据的实时采集、处理与传输，以及系统的稳定性和可靠性保障；数据采集与处理部分将探讨如何从传感器获取准确的温湿度数据，并进行相应的数据处理和分析；通信协议的选择与实现部分将讨论如何选择合适的通信协议，实现远程监控和控制功能。
本文将总结系统的技术路线和实现方法，包括系统的整体架构设计、各个模块的协同工作以及系统的优化与改进。
通过本文的研究，旨在为大型粮仓温湿度监控系统的设计提供一种新的解决方案，为粮食储存行业的智能化和自动化发展提供有益参考。
二、系统总体设计在大型粮仓温湿度监控系统中，系统总体设计是项目的核心部分，它决定了整个系统的架构、功能和性能。
本设计基于STM32微控制器，充分利用其强大的处理能力和丰富的外设接口，构建一个稳定、可靠的温湿度监控系统。
系统总体设计需要明确监控系统的基本需求。
对于粮仓而言，温湿度是影响粮食储存质量的重要因素，因此系统需要实时监测粮仓内的温湿度数据，并根据预设的阈值进行报警。
13粮库温湿度监控系统的设计
粮库温湿度监控系统的设计题目说明
粮库通常有很多粮囤，囤内温度过高或湿度或大时，粮食会发生变质。
试设计一套粮库温度与湿度的DCS监控系统。
在值班室中即可监控各粮屯的温度与湿度。
粮仓为框架式钢结构，要求整体强度大、稳定性好、抗震不变形。
仓体所有构件均镀锌后涂漆，可充分保证使用寿命。
仓板为预制高强复合板，板面为彩涂钢板，内设保温层，仓顶为轻质保温彩钢夹芯板，保温性能好，气密性好，不受外界温度干扰。
单个粮囤如下图所示。
一、题目要求
1、粮库中有3个粮囤，粮囤的直径约为5m，高6m（不包括坡顶）与值班室距离为200米左右；
2、每个粮囤的温湿度传感器分布如上图，其测温传感器为12×4＋4×4＝64个，湿度传感器为12×
3＋4×3＝48个；
3、在每个粮囤中至少有两台抽分机和两台鼓分机（一用一备），根据设定的温度和湿度由系统控制自
动工作；
4、在值班室的监视屏中即可能看到粮囤中测点的温湿度和分机运行的状态，同时在每个粮囤的现场
显示温湿度。
5、分机除自动工作方式外，还应有手动工作方式。
二、设计任务
1、设计出系统控制电路原理图
1）主电路
2）控制电路
3）根据主电路和控制电路，计算并选择合适的电气元器件，并列表。
2、监控系统组态设计
1）总体信息组态
2）控制站I/O组态
3）控制方案组态
a)程序的流程图或SFC图
b)控制程序
4）流程图画面设计
5）其它监控画面
3、写出设计说明书一份。
粮情测控系统简介
粮情测控系统简介本系统采用无线技术，测温点以无线方式将温度值送回中心，无需连接电缆，仓内无需穿墙、打孔、埋线，测温点以电池供电，任何放置于粮堆内任何位置。
目前粮情测控系统主要使用热敏电阻和数字式温度传感器。
系整体方案设计统本系统可以通过连接TE903网关实现本地粮情检测，亦可通过带GPRS功能的TE922网关实现远程检测。
本地检测系统远程检测系统该系统采用先进的无线通讯体系结构，它改变传统的集散测控模式，实现了现场设备和现场设备与控制室之间多站点、全数字化以及双向通讯，使系统基本测控功能完全下载到现场，成为新一代的全分布式测控系统。
为本系统可配置专门设计的便携式手持测试仪，在仓房现场即可很方便地进行系统调试和维护，免除在微机室和现场之间来回奔波之苦。
该系统由一下三级结构组成，易维护、运行稳定可靠。
第一级计算机：计算机安装TEMPData软件，通过USB或网口与TE903网关连接，实现本地粮情检测；通过网络与远程GPRS网关连接，实现远程粮库粮情检测。
第二级网关：本地检测系统采用TE903网关，远程检测系统采用带GPRS功能的TE922网关。
第三级传感器网络：通过传感器网络模型将温度、湿度等传感器节点布置在粮仓内。
检测数据通过无线传感器节点发送到网关。
系统功能软件平台操作系统平台：WINDOWS应用软件平台：TEMPData温度检测系统软件基本功能（1）验证用户身份，不同用户不同的操作权限；（2）增加、删除、设置仓房信息和仓内布点信息，绘制场区平面图和布置仓房位置；（3）测温、测湿的粮情实时检测；（4）以模拟三维立体方式显示粮情，对仓房温度分层、分列显示；（5）以表格、曲线的形式打印输出，并且支持将粮温数据输出到Excel报表；（6）设置报警温度与报警提示；（7）每天的粮情数据自动存档，以备历史查询；（8）对测温数据进行整月备份、恢复与删除；测温数据整理功能可对测温数据单选或选择批量的删除、导出与导入；（9）对系统的基本参数设置，如串口、温湿校验、分机延时等，系统默认自动搜索设备串口位置；温湿度检测功能对粮仓中的粮食各部位温度、粮仓内空间温度和湿度、粮仓外环境温度和湿度等基本粮情参数进行检测，包括以下检测方式：（一）实时检测: 对粮情进行实时检测。
基于单片机的粮仓温湿度远程监控系统的设计
www�ele169�com | 5电子科技0 引言随着大数据时代脚步的不断加快，国家粮食管理对粮食温度、湿度的控制也越来越严格，并不断使用现代化科技，从而实现监控系统的智能化。
传统粮仓管理需管理员对粮仓进行定期实地观察，采集与记录粮仓的温度与湿度的相关数据，再对数据进行一系列分析与研究，最后决定是否给予仓库通风。
这种工作方式效率低下，且随意性较强，难以实现对粮仓温湿度的准确控制，投资成本较大。
另一方面，国人对粮食的巨大需求对粮仓管理工作又提出了高标准与新要求，基于此，粮仓管理的相关部门及工作人员需结合现代传感器技术、计算机技术及通信技术，对粮仓环境进行远程监控与管理。
1 系统整体结构设计粮仓智能监控系统的工作原理是温湿度传感器将采集数据送到单片机处理，然后借助GSM 无线网络对环境数据信息进行传输。
采用MSP430单片机为控制核心，利用传感器来检测各监测点温湿度，并对数据信息进行处理与传送，如果超出正常值范围，立即发出预警信息。
除此之外，每个监测点的相关数据还可呈现在LCD 屏幕上，便于管理人员对数据的处理与记录，管理员可轻易通过手机或PC 机实现对粮仓或粮堆的温湿度监测。
控制系统还配备有风机开启与报警装置，当温度不满足规定所需或系统出现运行故障，监控系统则会立即开启预警。
监控系统结构框图如图1所示。
2 系统硬件设计■2.1 核心控制器系统选用MSP430系列的MSP430F449为核心控制器，它具有工作效率高、低功耗、工作状况稳定、全周期使用寿命长等优势。
工作电压为1.8~3.6V，16位微处理器，内部有 12位的 A/D 转换器，三个16位的定时/计数器，2KB的随机存储器和60KB 的闪存等。
■2.2 粮仓温湿度采集单元设计设计采用SHT11系列传感器，完成对温湿度信息采集。
这种系列传感器能实现温度和湿度数据的同时采集，能大大节约反应时间。
一体化的传感器在很大程度上提高了设备的使用性能，降低了投资成本。
基于51单片机的粮仓温湿度检测系统毕业设计
基于51单片机的粮仓温湿度检测系统[摘要]粮仓温度湿度监测控制系统是基于STC12C52A60S2的数据采集、对比、控制的系统。
以STC12C52A60S2单片机为控制器，对温度传感器DS18B20传送的数字量信号和对湿度传感器HR202传送的模拟量信号进行采集和处理，当前值和设定温度上限值进行对比，进而执行控制作用，通过对继电器的控制进而控制设备的启停，对粮仓温度湿度进行调节，使其维持在适当范围，维护粮仓正常运行。
[关键词] 单片机、温湿度、检测、控制Abstract:The granary’s temperature and humidity control and detect system is based on the micro control unit of STC12C5A60S2,the system is used for date acquisition,comparison,and control.In this system,STC12C5A60S2 is the controller,the controller is designed to deal with temperature and humidity signal from the temperature sensor and humidity sensor.Then compare these data with limits the value of temperature and humidity.If the date is out of limits,then the controller send a control signal to warn people,besides,the controller will make the fan running to make the temperature and humidity lower.In this way,the granary can be working at usual status.Key words: MCU、temperature and humidity、control目录第一章绪论 (1)1.2相关领域国内外应用的现状及发展趋势 (1)1.3 粮仓温湿度检测控制系统原理 (2)1.4 本章小结 (2)第二章：系统分析、设计要求及模块选择 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 单片机型号的选择 (3)2.21 采用STC89C52单片机 (3)2.22 采用STC12C5A60S2单片机 (3)2.3 显示系统模块的选择 (3)2.31采用LED数码管显示 (3)2.32采用1602液晶显示 (3)2.4 测温模块的选择 (4)2.41 采用模拟量温度传感器 (4)2．42 采用数字量温度传感器 (4)2.5 测湿模块的选择 (4)2.6 控制模块的选择 (4)2.7 通讯模块的选择 (4)2.8本章小结 (4)第三章系统总体方案及硬件电路模块设计 (5)3.1 系统总体设计思路： (5)3.2 系统硬件设计 (5)3.2.1 单片机最小系统 (5)3.2.2 温度信号采样电路模块 (9)3.2.3 湿度采样电路模块 (12)3.3 串口模块 (14)3.4显示模块 (15)3.5 控制模块 (16)3.6 继电器模块 (17)3.7 本章小结 (18)第四章系统的软件设计 (19)4.1 流程图设计 (19)4.1.1系统总体流程图 (19)4.1.2温度检测流程图 (19)4.1.3湿度检测流程 (20)4.2系统的程序设计 (20)4.2.1 DS18B20测温程序 (20)4.2.2 A/D转换程序 (25)4.2.3 1602显示程序 (26)4.3 本章小结 (29)第五章硬件调试部分 (30)结束语 (31)参考文献 (32)第一章绪论1.1 本课题的研究意义及必要性民以食为天，粮食是社会安定的保证，自1990年我国建立粮食储备制度以来，储备粮在国家宏观调控中占据了重要地位，无论何时，必须时刻保持储备粮的调控作用不动摇，是维持社会安定、粮食市场稳定、农民增收的重要保证。
粮仓粮库环境温湿度监测系统设计方案
粮仓粮库环境温湿度综合监控管理系统设计方案目录第一部分：概述（1）粮食仓储概述 (03)（2）粮仓粮库环境温湿度监控系统应用背景 (04)（3）粮仓粮库环境综合监控管理系统 (04)第二部分：系统组成结构◇上位管理主机 (05)◇数据通讯部分 (05)◇现场控制监测点 (05)第三部分：控制模式◇控制方式 (06)第四部分：功能特点（1）粮库环境温湿度监测 (07)（2）O2、CO2浓度监测• (07)（3）数据存储功能 (07)（4）设备联动控制功能 (08)（5）防火自动报警功能 (09)（6）现场报警功能 (09)（7）远程传输和网络管理功能 (09)第五部分：监测软件数据平台（1）友好的用户登陆管理界面 (10)（2）实时\历史、曲线\报表数据分析 (10)（3）多种形式的报警功能 (11)（4）远程控制 (11)（5）监控终端 (11)第一部分：概述（1）粮食仓储概述我国现有14亿人口，粮食储藏好坏是关系到人民健康、市场供给、国家稳定的大事。
随着人口增长迅速、耕地逐年减少、人类对社会物质生活的需求愈来愈高。
粮食的利用与保护得到社会的更加重视，人类必须杜绝粮食浪费与霉烂现象发生，珍惜粮食。
我国是世界上最大粮食生产和消费国。
据统计，我国粮食收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输等过程中的损失高达15％，远远超过联合国粮农组织规定的5％，在这些损失中因未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食又占到5％。
粮食在储藏期间，如果水分超标，粮堆内部的水分就表现出向表面及粮粒间隙中的空气缓慢游离的趋势，因粮食水分从不流动的空气中逸出比较困难，它在粮粒间聚集，当湿度达到饱和点时即开始凝结，随之产生发酵和局部温度升高现象，这又促使粮粒释放出水分和加速相应的发酵过程。
当环境温度升高，粮食中带有的粉尘、杂质、特别是有机物杂质加速了上述过程，严重威胁到安全储粮，导致粮食腐烂。
因此粮仓粮库环境应保持通风、干燥，内外整洁有序。
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粮仓温湿度在线监测系统
本系统主要针对多点环境和设备内温度、湿度的集中监控和管理，是一套可无人值所24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。
系统能对大面积的多点的温湿度进行监测记录，并将温湿度数据实时传输到PC机上，利用系统监测软件进行数据存储与分析，并输出打印历史数据和曲线图，在设备异常情况下还以现场多媒体音响、声光报警器、电话报警、手机短信息报警、网络客户端报警等多种形式的通知相应监管人员。
克服了以前靠管理人员手工检查、测量和手工计算温度值和湿度值，提高了粮仓温度和湿度的检测速度和检测精度，节省了大量人力和物力，减轻了温湿度管理的工作强度，提高了管理效率。
系统基于传感技术、网络技术、信息管理技术、通信技术等先进技术为主体，按照分布式原则设计，以全数字信号进行传输，提高了系统的可靠性和可维护性。
通过我们（优度科技）的专用温湿度监测软件接收、显示、分析、监测，从而达到实时监控被测点位的温湿度环境变化。
是一套可无人值所，能24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。
方案为分布式智能网络型监控系统（优度科技），采用硬件功能软件化的系统设计思想及系统硬件的模块化、通讯网络化设计，系统可根据需要升级软件功能与扩展硬件种类，增加监控点数量，监控软件的编制采用软件工程管理，开放性与可扩充性极强。
本系统（优度科技）能对现场温湿度环境进行数据检测、显示、记录、文档保存、打印、数据分析、设置上下线超限报警、分析报警点位及趋势曲线图等功能。
监控电脑软件采用图形界面实时显示，界面可进行总貌显示、分区显示、显示各点位温湿度的每时刻的详细数据、历史温湿度曲线、可记录查找、打印各点位的温湿度数据。
系统组成
二、监测模块
功能参数：
RS485通讯接口
传感器采用瑞士盛世瑞恩（Sensirion）SHTX系列或霍尼威尔Honeywell（HS1101/HIH4000）。
SHT15型智能传感器的相对湿度测量范围是0~100％，最高精度为2％RH（SHT10为5％RH）。
温度测量范围是—40℃一十123．8℃。
分辨率为0．1℃。
响应时间小于3s。
三、上位机软件
1、监控界面直观显示每个监测点的名称、位置、编号、温度数值、湿度数值。
2、根据实际情况增加、修改、减少监测点的名称、位置、编号。
3、可查看每个监测点的温度/湿度等数据曲线。
4、每个监测点的采集数据实时存入数据库，可导出EXCEL表格。
5、实时记录监测点的越限记录，存入数据库，可导出EXCEL表格。
6、有监测点越限时，计算机播放声音告警。
7、邮件报警功能：每次的异常记录都通过邮件发送到负责人邮箱。
8、可选功能
（1）短信报警功能
（2）现场报警：声光报警。