基于STM32的大型粮仓温湿度监控系统设计

发布时间：2023-04-19 20:20

　　为尽量降低粮食在仓储环节中的损失,确保粮食数量和质量,就需要掌握储粮过程中的粮堆温度数据和空气温湿度数据,并分析总结其变化规律,在必要时采取有效措施进行干预,实现科学化储粮。传统的人工监测手段无法满足实时性和全面性的要求,而目前部分粮情监控系统采用的通信方案相当落后,且不具备系统自诊断与恢复的能力,因此,设计一套具备系统自诊断功能且通信性能更加优越的粮仓监控系统,既能够有效保证粮食储存质量,又能在很大程度上减轻管理人员的工作强度,具有显著的社会经济价值和现实意义。本文先对系统的总体方案进行了设计,仓内外各个节点之间的数据传输,采用了传输稳定可靠、通信距离远的CAN总线通信方式和基于ARM Cortex-M3内核的STM32F1系列微控制器,分别为系统设计了五类功能节点:使用DS18B20传感器采集粮堆温度的温度采集节点、使用AM2302传感器采集仓内外空气温湿度的温湿度采集节点、降温排湿的控制设备节点、显示仓内参数状态的人机交互节点和用于数据中继的CAN中继节点。该系统的工作过程为:仓内节点上的传感器采集温湿度数据,然后传输到人机交互节点,在人机交互节点上设置报警阈值,当温湿度超过阈值...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外相关工作研究进展
    1.3 本文主要内容和组织结构
        1.3.1 论文的主要内容
        1.3.2 论文的组织结构
2 系统方案设计
    2.1 系统总体方案设计
    2.2 传感器的选型与布置方案
        2.2.1 传感器选型
        2.2.2 布置方案
    2.3 各节点设计方案
        2.3.1 主控芯片选型
        2.3.2 数据采集节点
        2.3.3 控制设备节点
        2.3.4 人机交互节点
        2.3.5 中继节点
    2.4 通信方案
3 系统硬件设计
    3.1 硬件开发准备
        3.1.1 开发环境简介
        3.1.2 硬件设计原则
    3.2 温度采集节点设计
        3.2.1 DS18B20设计要点
        3.2.2 最小系统电路
        3.2.3 电源设计
        3.2.4 CAN接口电路
        3.2.5 EEPROM
    3.3 温湿度节点设计
        3.3.1 节点电气特性
        3.3.2 节点接口电路
    3.4 控制设备节点设计
        3.4.1 控制设备电气特性
        3.4.2 节点接口电路
    3.5 人机交互节点设计
        3.5.1 人机交互节点特性
        3.5.2 人机交互节点接口电路
    3.6 中继节点设计
        3.6.1 节点最小系统
        3.6.2 节点接口电路
        3.6.3 地址分配电路
4 系统软件设计
    4.1 软件设计原则和开发环境
        4.1.1 软件设计原则
        4.1.2 软件开发环境
    4.2 温度采集节点设计
        4.2.1 软件功能
        4.2.2 DS18B20的搜索算法
        4.2.3 数据传输
        4.2.4 自诊与修复功能
        4.2.5 工作流程
    4.3 温湿度采集节点
    4.4 设备控制节点
    4.5 人机交互节点
        4.5.1 人机交互节点STM32编程
        4.5.2 串口屏编程
    4.6 中继节点
        4.6.1 节点工作原理
        4.6.2 初始化
        4.6.3 数据发送与接收模块
5 系统调试
    5.1 温度采集节点
        5.1.1 硬件测试
        5.1.2 软件测试
    5.2 空气温湿度采集节点
    5.3 控制设备节点
    5.4 人机交互节点
        5.4.1 串口屏调试
        5.4.2 人机交互节点主控板调试
    5.5 系统运行状态图
    5.6 模拟粮仓测试数据
结论
参考文献
附录A 数据采集节点、人机交互节点电路图
附录B 数据中继节点电路图
附录C 控制设备节点电路图
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3794154