隨著計算機(jī)、無線通信、傳感器等現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)糧倉的智能化是現(xiàn)代化糧倉建設(shè)的發(fā)展方向。糧情測控作為糧倉現(xiàn)代化儲糧新技術(shù)之一,一直是糧倉智能化建設(shè)的重要組成部分和研究熱點(diǎn)。糧倉的溫濕度是糧情中最為關(guān)鍵的影響因素,對于維持糧倉儲藏環(huán)境的平衡和保證糧食儲藏安全十分重要。傳統(tǒng)的監(jiān)測方式耗時耗力,不夠靈活。隨著近幾年近距離無線傳輸技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,為糧倉測控系統(tǒng)的建設(shè)提供了更為先進(jìn)和高效的方法。本文根據(jù)糧倉的儲糧特點(diǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀,運(yùn)用新型低功耗藍(lán)牙傳輸技術(shù),結(jié)合服務(wù)端和客戶端開發(fā)技術(shù),設(shè)計出具有布線簡單、功耗較低的糧倉溫濕度測控系統(tǒng)。研究的主要工作如下:1.系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集前端與客戶端采用低功耗藍(lán)牙為無線通信技術(shù),以Ble（Bluetooth Low Energy）協(xié)議為技術(shù)支持,采用ATmega128單片機(jī)作為硬件控制中心,便攜式Android操作系統(tǒng)的客戶端作為系統(tǒng)終端,實(shí)現(xiàn)用戶對糧情的實(shí)時監(jiān)測與控制。并運(yùn)用Android數(shù)據(jù)管理技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地存儲、查詢、刪除和報表打印等功能。2.為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,系統(tǒng)采用了Client/Server的CS架構(gòu),將實(shí)時采集到的數(shù)... 

【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計

安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文21個DS18B20傳感器都擁有獨(dú)立的64位編號，同時DS18B20技術(shù)成熟，信息資源豐富[33]。DS18B20的外觀圖如圖3.5所示，其中3引腳VDD是電源引腳，2引腳是DQ信號線，1引腳是GND地線，它的特點(diǎn)是工作電壓范圍寬、測溫范圍廣和抗干擾能力強(qiáng)[34]。實(shí)際測量中，只需用一根數(shù)據(jù)總線便可將所有溫度傳感器連接起來，簡化了布線復(fù)雜度，也可在糧堆中插入多根測溫總線，以便檢測糧堆內(nèi)部各層的溫度值。圖3.5DS18B20外觀圖3.6DS18B20存儲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20存儲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3.6所示，DS18B20最多可以支持8路溫度采集，每路支持點(diǎn)數(shù)可達(dá)到100點(diǎn)，由于DS18B20本身帶有寄存器，我們可以設(shè)置每一個傳感器節(jié)點(diǎn)的根號和層號，并將其分別寫入到每個傳感器的TH與TL中，這樣可以方便于在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行管理。DS18B20測得的溫度值高字節(jié)放在暫存器中第1字節(jié)，低字節(jié)放在第0字節(jié)，高字節(jié)的高5位表示溫度的正負(fù)，溫度為正時，高5位全為0，溫度為負(fù)時，高5位全為1。詳細(xì)的測溫流程為：主控芯片PA0-PA7共8個I/O口線是作為8路溫度采集通道，連接到15針串口，15針串口下面引出8根信號線與1根地線。8根信號線對應(yīng)8個溫度測量通道，即測量通道0-測量通道7，每個測量通道是1路，每路上掛接包裝有溫度傳感器DS18B20的測溫電纜，采用絞線式連接方式將測溫電纜掛載在每個測量通道上。測量過程分為兩種，如果是單路測量指令，則使用二叉樹算法搜索該路所有的傳感器并保存其序號，搜索完畢后進(jìn)行DS18B20初始化及溫度轉(zhuǎn)換，再通過訪問序列號依次讀取每個傳感器的溫暫存器字節(jié)溫度高字節(jié)0溫度低字節(jié)1TH/用戶字節(jié)12TL/用戶字節(jié)23配置寄存器4保留5計數(shù)寄存器6計數(shù)寄存器7CRC8

安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文23繼電器驅(qū)動電路如圖3.8所示。其中，P1.1為單片機(jī)I/O口，TLP521為光耦，在通風(fēng)控制板接上電之后，單片機(jī)進(jìn)入循環(huán)等待，等待客戶端指令到達(dá)。當(dāng)客戶端發(fā)送打開或閉合通風(fēng)設(shè)備指令后，單片機(jī)進(jìn)入中斷程序，通過控制相應(yīng)的I/O口電平高低實(shí)現(xiàn)繼電器打開或閉合，即控制通風(fēng)設(shè)備的關(guān)閉或打開。圖3.8繼電器驅(qū)動電路（3）SD卡存儲模塊SD卡存儲模塊工作在SPI模式，采用8G存儲卡方便大量數(shù)據(jù)的存儲，便于與智能手機(jī)顯示終端建立起錯誤重傳機(jī)制，使得智能手機(jī)顯示終端在接收錯誤時能夠快速、準(zhǔn)確的從SD卡中獲取存儲的測量數(shù)據(jù)。（4）藍(lán)牙傳輸模塊藍(lán)牙模塊采用低功耗、支持藍(lán)牙4.0通信協(xié)議的BT05無線透傳模塊，通信距離可達(dá)80米，采用的是插針式設(shè)計，便于在實(shí)際使用時進(jìn)行拆卸。藍(lán)牙模塊通過與智能顯示終端連接實(shí)現(xiàn)糧情數(shù)據(jù)的短距離無線傳輸，傳輸性能可靠、功耗低。（5）主控模塊主控模塊為Atmega128單片機(jī)及其外圍電路組成最小系統(tǒng)，外圍電路主要由DS1302實(shí)時時鐘、復(fù)位電路、電源及濾波電路組成。控制芯片Atmega128單片機(jī)是美國ATMEL公司開發(fā)的8位系列單片機(jī)中最高配置的一款單片機(jī)，采用先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)和AVR內(nèi)核，具有穩(wěn)定性極高、功能強(qiáng)、功耗低等特點(diǎn)。開發(fā)語言采用C語言進(jìn)行開發(fā)，編譯效果高，可靠性好，編譯器采用標(biāo)準(zhǔn)的C語言專門開發(fā)單片機(jī)程序ICCAVR，它綜合了工程管理

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3115141