连续粮食干燥机一体化智控系统的研究

发布时间：2020-10-17 12:41

　　 粮食安全一直是关系民生的重大课题,是国家安全战略的基础,是确保经济发展和社会稳定的前提条件。粮食干燥自动化对降低产后粮食损失,保障粮食安全具有十分重要的意义。连续式粮食干燥机因其具有产量大、自动化程度高、能耗低等优点,被广泛应用在美国、巴西、阿根廷等主要产粮国,在我国粮食干燥领域也发挥着越来越重要的作用。本文针对连续式粮食干燥机干燥过程的特点,设计开发了一种以STM32为MCU,以触摸屏为控制平台的高性能、一体化、智能化的粮食干燥控制系统。实现了对粮食温度、粮食水分、热风温度、出口粮温的实时监测,添加自动进、排粮和多参数报警功能,并对系统的运行进行直观有效的控制。全文主要内容如下:(1)阐述了国内外粮食干燥机的发展概况,并根据目前粮食干燥机控制系统中存在的问题提出了本文的研究意义和研究内容。(2)通过研究连续式粮食干燥机的工作原理和组成部分进行系统需求分析,结合STM32微处理器、TFT-LCD、触摸屏等集成芯片的功能特性,设计了连续式粮食干燥机一体化智控系统的总体框架,对系统的硬件和软件实现方案进行了规划。(3)系统硬件设计:包括微处理器的选型,整合STM32最小系统电路、外部存储器电路、数据采集电路、数据显示与控制电路,设计了一体化智控系统硬件部分,分析了各电路的组成和工作原理,并完成了系统核心PCB的制作。(4)系统软件设计:简介了开发软件,结合硬件对软件系统进行模块化处理,整体功能逐步求精划分,确定了数据采集、数据显示和系统控制三大模块,各模块又由若干不同的驱动程序组成。着重介绍了使用图形界面库u C/GUI开发人机交互界面的基本方法以及实时操作系统u C/OS-II任务创建、任务调度、任务同步机制的应用等。对系统进行调试的结果表明本文设计的一体化智控系统能较好地满足连续式粮食干燥机的控制要求,基本达到了预期目标,最后指出了系统研究和开发过程中遇到的一些问题,对连续式粮食干燥机一体化智控系统的发展方向进行了展望。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：S226.6
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
    1.4 本章小结
第二章 系统总体方案设计
    2.1 连续式粮食干燥机工作流程及需求分析
    2.2 系统总体结构设计
    2.3 硬件系统设计
    2.4 软件系统设计
    2.5 本章小结
第三章 系统硬件设计
    3.1 嵌入式微处理器简介
    3.2 最小系统电路设计
        3.2.1 STM32F407ZGT6芯片设计
        3.2.2 上电复位电路设计
        3.2.3 系统时钟电路设计
        3.2.4 电源电路设计
        3.2.5 启动与USB转串口电路
    3.3 外部存储器电路设计
        3.3.1 SRAM电路设计
        3.3.2 FLASH电路设计
        3.3.3 SDHC电路设计
    3.4 数据采集电路设计
        3.4.1 DS18B20电路设计
        3.4.2 RS485电路设计
    3.5 数据显示控制电路设计
        3.5.1 TFT-LCD简介
        3.5.2 电容式触摸屏简介
    3.6 本章小结
第四章 系统软件设计
    4.1 软件开发平台介绍
    4.2 操作系统
        4.2.1 UCOSII系统简介
        4.2.2 UCOSII系统应用
    4.3 数据采集模块
        4.3.1 RS485应用程序
        4.3.2 DS18B20应用程序
    4.4 数据显示模块
        4.4.1 TFT-LCD软件设计
        4.4.2 外部SRAM软件设计
        4.4.3 SDHC卡软件设计
        4.4.4 图形界面库
    4.5 系统控制模块
        4.5.1 触摸屏应用程序
        4.5.2 继电器应用程序
        4.5.3 自动进排粮应用程序
    4.6 本章小结
第五章 系统调试
    5.1 系统硬件调试
    5.2 系统软件调试
    5.3 系统整体调试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简介
致谢

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本文编号：2844792