专利名称：一种基于单片机的进仓稻谷湿度在线检测系统的制作方法
技术领域：
本发明属于基于单片机的进仓稻谷湿度在线检测系统。
背景技术：
在大型储备粮库中，收购的稻谷因湿度过大而会造成储粮的霉变。目前稻谷进仓之前主要是人工抽包检测，对湿度很难控制，只有当所抽的粮包湿度过大，影响到谷物的外观和气昧时才能检测出来。如何利用检测仪器在粮食进仓前，检测出在线运输粮食的湿度，把不合格的粮食挡在仓库的门外，以便提高储粮质量，是粮食储备中的备受关注的重要问题稻谷进仓时一般是由土作人员将运粮车上成袋的稻谷打开放到传送带上，通过传送带传送到清选机清除杂物后再进入到仓库里。
发明内容
本发明针对上述问题，提供了一种基于单片机的进仓稻谷湿度在线检测系统。对于上述问题，本发明是这样实现的进仓稻谷湿度在线检测系统由湿度变送器、A/D转换、单片机、显示部分、报警指示和控制电机组成。本硬件系统采用的单片机是AT89C51，湿度传感器将外部湿度转换为模拟电压信号。并接着将信号放大和线性化使得信号在A/D转换芯片的量程范围内。在AT89C51的控制下，A/D转换芯片完成信号的A/D转换，然后将转换后的数字信号送入AT89C51。AT89C51进行数据的比较和BCD码转换，最后利用数码管对当前湿度进行2位显示，当湿度超过其要求时便报警和切断控制电机。系统上电复位后开始直接运行。在运行过程中，系统每隔3秒检测一次当前湿度并送往数码管进行显示。在检测过程中，当温度超过上限值时系统会自动报警，指示当前湿度过高并切断电机，同时将显示清零，以准备进行下一次的数据采集，检测及显示。本系统使用8位逐次比较型A/D转换器ADC0809，该芯片内部集成有8位模拟开关，地址锁存与译码器，8位A/D转换器和三态输出锁缓冲器，最大不可调误差为土 115B,每一通道的转换时间约为100ms。可直接与单片机接口，不需要外接时钟电路，具有低噪声、低功耗、高精度、高分辨率和高采样率的优点。为了方便实时观察系统检测数据和结果，本系统用2个八段LED来实时显示数据。同时，由于AT89C2051的I/O端口有限，系统使用74LS164移位寄存器从AT89C2051串行移出待显示的数据，经74LS164转换成并行数据后送至LED显示。本系统的电机控制芯片采用ULN2003，ULN2003是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品，具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点，适应于各类要求高速大功率驱动的系统。根据AT89C51要实现的功能，需要对AT89C51的I/O端口功能分配，中断资源分配和片内RAM资源分配。本系统采用AT89C51作为核心处理器件，其软件设计需要实现五部分功能(I)A/D转换控制将每次采集的模拟信号数字化；(2) BCD码转换将单字节16进制数转换为2字节的B⑶码；(3)湿度显示采用2位LED显示当前湿度；(4)报警指示将采集到的8位数的湿度度值与设置值比较，若当前湿度度值越限。则产生报警信号。(5)电机控制若当前湿度度值越限，停止电机转动。本发明有益效果本系统是通过安装在输送安装架上的湿度在线检测系统对通过传送带进仓的稻谷湿度进行实时检测。并对湿度进行显示和分析，根据分析结果报警提示工作人员并切断电机使输送带停止，防止高湿度的稻谷进仓。该稻谷进仓湿度检测系统电路简单，集成度高，稳定性好，调试方便，成本低，具有 一定的实用价值。
图I是本发明的总体结构图。图2是本发明的硬件结构图。图3是本发明的控制系统程序流程图。
具体实施例方式进仓稻谷湿度在线检测系统由湿度变送器、A/D转换、单片机、显示部分、报警指示和控制电机组成。本硬件系统采用的单片机是AT89C51，湿度传感器将外部湿度转换为模拟电压信号，并接着将信号放大和线性化使得信号在A/D转换芯片的量程范围内。在AT89C51的控制下，A/D转换芯片完成信号的A/D转换，然后将转换后的数字信号送入AT89C51。AT89C51进行数据的比较和BCD码转换，最后利用数码管对当前湿度进行2位显示，当湿度超过其要求时便报警和切断控制电机。系统上电复位后开始直接运行。在运行过程中，系统每隔3秒检测一次当前湿度并送往数码管进行显示。在检测过程中，当温度超过上限值时系统会自动报警，指示当前湿度过高并切断电机，同时将显示清零，以准备进行下一次的数据采集，检测及显示。现阶段生产的ADC具有模块化、与微机总线兼容等特点，在选择ADC芯片时，考虑到A/D转换后数字输出的方式、对A/D转换启动信号的要求和转换精度和转换时间的因素，本系统使用8位逐次比较型A/D转换器ADC0809。该芯片内部集成有8位模拟开关，地址锁存与译码器，8位A/D转换器和三态输出锁缓冲器，最大不可调误差为±115B，每一通道的转换时间约为100ms。可直接与单片机接口，不需要外接时钟电路，具有低噪声、低功耗、高精度、高分辨率和高采样率的优点。为了方便实时观察系统检测数据和结果，本系统用2个八段LED来实时显示数据。同时，由于AT89C2051的I/O端口有限，系统使用74LS164移位寄存器从AT89C2051串行移出待显示的数据，经74LS164转换成并行数据后送至LED显示。ULN2003是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品，具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点，适应于各类要求高速大功率驱动的系统。本系统采用AT89C51作为核心处理器件，其软件实现五部分功能(1)A/D转换控制将每次采集的模拟信号数字化；(2) BCD码转换将单字节16进制数转换为2字节的BCD码；(3)湿度显示采用2位LED显示当前湿度；(4)报警指示将采集到的8位数的湿度度值与设置值比较，若当前湿度度值越限。则产生报警信号。(5)电机控制若当前湿度度值越限，停止电机转动。A/D转换要首先输入3位地址，并使ALE = I，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器，(由于本系统只有一路模拟输入，故不需输入3位地址，直接默认第一路模拟输入)START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到MD转换完成，EOC变为高电平，指示 A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请；当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。
权利要求
1.一种基于单片机的进仓稻谷湿度在线检测系统，其特征在于由湿度变送器、A/D转换、单片机、显示部分、报警指示和控制电机组成。
2.根据权利要求I所述的一种基于单片机的进仓稻谷湿度在线检测系统，其特征在于本硬件系统采用的单片机是AT89C51，湿度传感器将外部湿度转换为模拟电压信号，并接着将信号放大和线性化使得信号在A/D转换芯片的量程范围内。
3.根据权利要求I所述的一种基于单片机的进仓稻谷湿度在线检测系统，其特征在于本系统使用8位逐次比较型A/D转换器ADC0809。
4.根据权利要求I所述的一种基于单片机的进仓稻谷湿度在线检测系统，其特征在于本系统用2个八段LED来实时显示数据。
5.根据权利要求I所述的一种基于单片机的进仓稻谷湿度在线检测系统，其特征在于本系统的电机控制芯片采用ULN2003。
全文摘要
一种基于单片机的进仓稻谷湿度在线检测系统属于基于单片机的进仓稻谷湿度在线检测系统。本发明提供了一种基于单片机的进仓稻谷湿度在线检测系统。进仓稻谷湿度在线检测系统由湿度变送器、A/D转换、单片机、显示部分、报警指示和控制电机组成。
文档编号G01N33/00GK102879523SQ20111019761
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者盛晓洁 申请人:盛晓洁