隨著計(jì)算機(jī)新技術(shù)不斷地涌現(xiàn)和VLSI 設(shè)計(jì)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)無(wú)論在系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)還是在性能上都發(fā)生了巨大的變化。計(jì)算機(jī)一方面向著高速、智能化的巨型機(jī)方向發(fā)展，另一方面向著嵌入式微型機(jī)的方向發(fā)展。其中，微型計(jì)算機(jī)以其性能和容量不斷提高，而價(jià)格不斷下降的趨勢(shì)，使其在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域乃至家庭生活中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。本設(shè)計(jì)是以SPCE061A 為核心的糧庫(kù)數(shù)字測(cè)控及智能分析系統(tǒng)，通過(guò)開(kāi)關(guān)空調(diào)、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)等設(shè)備來(lái)調(diào)節(jié)糧庫(kù)內(nèi)的通風(fēng)情況，在溫度濕度超過(guò)設(shè)定的范圍值時(shí)語(yǔ)音報(bào)警，技術(shù)先進(jìn)、靈敏、穩(wěn)定可靠、智能集成化程度高，使用維護(hù)方便，能夠進(jìn)行溫度濕度檢測(cè)，并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析處理。

    一個(gè)溫度和濕度的控制系統(tǒng)，控制對(duì)象為大型糧庫(kù)，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其溫度和濕度進(jìn)行控制，在超過(guò)設(shè)定值時(shí)語(yǔ)音報(bào)警，自動(dòng)計(jì)算和控制空調(diào)器風(fēng)機(jī)除濕機(jī)等設(shè)備進(jìn)行降溫除濕；能適時(shí)的對(duì)糧庫(kù)糧情進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并與歷史記錄比較，判斷糧食是否異常做出預(yù)警提示。要求具有較好的快速性與較小的超調(diào)。在這里，主要以糧庫(kù)的溫度檢測(cè)與控制為例來(lái)說(shuō)明傳感器與單片機(jī)之間的連接以實(shí)現(xiàn)所要求的功能。

    一、硬件部分

    1．測(cè)量部分

    采用溫度傳感器DS18B20。DS18B20 適用電壓為3V～5V, 測(cè)溫范圍廣為-55℃～125℃，精度高，在-10℃～85℃ 范圍內(nèi)是±0.5℃，另外具有無(wú)需外部元件，獨(dú)特的一線接口，電源和信號(hào)復(fù)合在一起，每個(gè)芯片唯一編碼，支持聯(lián)網(wǎng)尋址，零功耗等待等功能特點(diǎn)。

    2.驅(qū)動(dòng)控制部分

    采用SPCE061A 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，此單片機(jī)內(nèi)置8 路ADC，2 路DAC，且集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中，配有很多語(yǔ)音播放函數(shù)，用SPCE061A 實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播放極為方便。另外，比較方便的是該芯片內(nèi)置在線仿真、編程接口，可以方便實(shí)現(xiàn)在線調(diào)試，這大大加快了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與調(diào)試。

    3．通信部分

    一般微型計(jì)算機(jī)都配備有RS-232 串行通信接口，所以在智能檢測(cè)系統(tǒng)中采用 RS-232 串行通信是一種最簡(jiǎn)便的通信方式。RS-232C 接口使用25 針D 型轉(zhuǎn)插，定義了20 條可以同外界聯(lián)系的信號(hào)線，并對(duì)它們的功能作了具體的規(guī)定。單片機(jī)與PC 機(jī)之間的RS-232C 串行通信接口需要完成電平移位、轉(zhuǎn)換和信號(hào)反向任務(wù)。本系統(tǒng)采用的RS-232C 接口可利用單片機(jī)的串行口再加上RS-232C 接口電平轉(zhuǎn)換及驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送和接收。

    二、軟件設(shè)計(jì)

    1．濕度檢測(cè)部分。根據(jù)糧食的介電特性，利用凌陽(yáng)科技公司的SPCE061A 單片機(jī)的快速運(yùn)算與處理數(shù)據(jù)的能力特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了完整的測(cè)試方案。它具有低功耗、便于攜帶、操作方便人機(jī)界面友好等特點(diǎn)。可以應(yīng)用于糧食的儲(chǔ)藏、加工等環(huán)節(jié)中。

    （1）濕度檢測(cè)的硬件設(shè)計(jì)

    數(shù)字溫度傳感器采用DALLAS 公司的單總線器件DS18B20，用于補(bǔ)償環(huán)境溫度對(duì)糧食內(nèi)部水分的影響，環(huán)境溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，省去了溫度傳感器的放大處理等環(huán)節(jié)，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量。

    （2）系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

    糧食水分測(cè)試儀是具有區(qū)域特色的產(chǎn)品，它對(duì)不同地區(qū)的糧食作物具有不同的測(cè)量基準(zhǔn)值，因此在測(cè)試之前，需要根據(jù)不同的糧食種類(lèi)，在不同的狀態(tài)下建立起標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)，這些數(shù)據(jù)可以預(yù)先存入系統(tǒng)中，也可以由用戶根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定。這樣在測(cè)試時(shí)就與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，判斷是否合乎標(biāo)準(zhǔn)。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，包括初始化程序、鍵盤(pán)掃描、溫度采樣、水分采樣中斷處理、測(cè)量數(shù)據(jù)線性化和溫度漂移的補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)處理、語(yǔ)音提示等模塊。主程序負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與控制工作，通過(guò)調(diào)用不同的模塊完成相應(yīng)的工作。

    糧庫(kù)數(shù)字測(cè)控及智能分析系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及測(cè)試技術(shù)建立的軟硬件相結(jié)合平臺(tái)。該系統(tǒng)運(yùn)用數(shù)字技術(shù)，改變了一線一測(cè)點(diǎn)的模擬信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)并導(dǎo)入無(wú)線通訊技術(shù)在主機(jī)與分機(jī)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊；具有儲(chǔ)糧物態(tài)檢測(cè)，機(jī)械通風(fēng)控制、超值報(bào)警、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸功能等，它代表了糧情測(cè)控的發(fā)展方向。