專利名稱：自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的一種糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的不斷提高，糧食儲(chǔ)備量越來(lái)越大，糧食的安全儲(chǔ)藏一直 是困擾糧食管理單位的重大問(wèn)題，尤其是大型國(guó)有糧庫(kù)，其分散范圍大，通訊 距離遠(yuǎn)，不宜統(tǒng)一管理。
糧食在存儲(chǔ)過(guò)程中的安危主要表現(xiàn)在糧食的溫度和水分的變化。 一旦糧食受 潮，其新陳代謝加快而產(chǎn)生呼吸熱，局部糧食溫度升高，就會(huì)使糧食發(fā)生霉?fàn)€ 變質(zhì)。所以，只要監(jiān)測(cè)糧食的溫度和濕度的變化，就可以掌握糧食的情況。由 此可見(jiàn)，對(duì)儲(chǔ)糧實(shí)現(xiàn)全面準(zhǔn)確溫、濕度監(jiān)測(cè)是保證儲(chǔ)糧存儲(chǔ)質(zhì)量的行之有效的 手段。
早期，我國(guó)大部分糧庫(kù)溫、濕度的管理是通過(guò)人工觀測(cè)、記錄溫度計(jì)和濕度 計(jì)讀數(shù)進(jìn)行手動(dòng)通風(fēng)控制的，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作繁瑣，還常常因?yàn)闄z測(cè)和 報(bào)警不及時(shí)，造成庫(kù)儲(chǔ)糧食損失嚴(yán)重。
隨著社會(huì)商品的多樣化、電器化，對(duì)糧食溫度和濕度的管理也提出了更高的 要求。不僅需要控制糧庫(kù)的溫度和相對(duì)濕度，同時(shí)也需掌握庫(kù)房存儲(chǔ)期可能出 現(xiàn)的最高溫度、最低溫度、露點(diǎn)溫度及絕對(duì)濕度等指標(biāo)的大小。因此后來(lái)部分 糧食企業(yè)引進(jìn)了一些糧庫(kù)監(jiān)控軟件對(duì)工作的一些環(huán)節(jié)實(shí)施管理，但是這些軟件
系統(tǒng)大多是基于DOS系統(tǒng)的管理軟件，覆蓋的環(huán)節(jié)不夠廣泛，更無(wú)法解決大批 量數(shù)據(jù)處理問(wèn)題。加之糧食企業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平普遍不高，都使得糧食企業(yè) 的信息化管理水平長(zhǎng)期滯后，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足目前糧食企業(yè)日益復(fù)雜的工作需求。

實(shí)用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置， 實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)儲(chǔ)糧食溫度、濕度的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果自動(dòng)控制糧庫(kù)通風(fēng)系 統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下
一種自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置，其特征在于包括至少一個(gè)負(fù)責(zé)前 端數(shù)據(jù)采集的下位機(jī)、 一個(gè)負(fù)責(zé)后端數(shù)據(jù)處理的上位機(jī)，所述下位機(jī)包括
一溫度檢測(cè)電路，通過(guò)矩陣式溫度檢測(cè)電路檢測(cè)溫度，并通過(guò)一電阻采樣得 到一電壓信號(hào)輸出；
一幅頻轉(zhuǎn)換電路，接收所述溫度檢測(cè)電路輸出的電壓信號(hào)，進(jìn)行幅頻轉(zhuǎn)換得 到測(cè)溫信號(hào)并輸出；一濕度檢測(cè)電路，包括濕度傳感器和555集成定時(shí)器，濕度傳感器檢測(cè)濕度 傳給555集成定時(shí)器，進(jìn)行幅頻轉(zhuǎn)換得到測(cè)濕信號(hào)并輸出；
一單片機(jī)控制電路，包括一單片機(jī)，負(fù)責(zé)與上位機(jī)通信，執(zhí)行測(cè)溫或測(cè)濕命 令，并接收所述測(cè)溫信號(hào)和測(cè)濕信號(hào)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理再傳給上位機(jī)，響 應(yīng)上位機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)執(zhí)行通風(fēng)命令；
一第一接口電路，負(fù)責(zé)在所述單片機(jī)和上位機(jī)之間完成TTL電平信號(hào)與 RS-485電平信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換；
所述上位機(jī)包括
一計(jì)算機(jī)，負(fù)責(zé)與下位機(jī)通信，接收所述單片機(jī)控制電路上傳的數(shù)據(jù)，控制 所述單片機(jī)控制電路執(zhí)行測(cè)溫、測(cè)濕或通風(fēng)命令；
與下位機(jī)具有相同數(shù)量的第二接口電路，負(fù)責(zé)在與之對(duì)應(yīng)的下位機(jī)和計(jì)算機(jī) 之間完成RS-485電平信號(hào)與RS-232電平信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換。
本實(shí)用新型一種糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置，通常包含有若干個(gè)下位機(jī)， 系統(tǒng)為該若干個(gè)下位機(jī)分配了不同的訪問(wèn)地址。當(dāng)有多個(gè)下位機(jī)時(shí)，可擴(kuò)展相 應(yīng)數(shù)量的第二接口電路與下位機(jī)匹配。 一臺(tái)上位機(jī)最多可帶256臺(tái)下位機(jī)，而 每臺(tái)下位機(jī)又可測(cè)256個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。上位機(jī)作為中心節(jié)點(diǎn)，可與各下位機(jī)進(jìn)行全 雙工通信，負(fù)責(zé)完成地址控制幀發(fā)送、數(shù)據(jù)接收、后處理及顯示、保存等。
工作時(shí)，上位機(jī)發(fā)出4位數(shù)據(jù)的指令，前兩位是地址碼，作為各下位機(jī)的 選通信號(hào)，后兩位是命令碼，讓單片機(jī)執(zhí)行測(cè)溫、測(cè)濕或通風(fēng)命令。系統(tǒng)中包 含兩種幀地址控制幀和數(shù)據(jù)幀。地址控制幀用于下行傳輸，以實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì) 下位機(jī)的選址；數(shù)據(jù)幀用于上行傳輸，用于各下位機(jī)向上位機(jī)回送數(shù)據(jù)。本實(shí) 用新型的工作原理如下下位機(jī)接收到上位機(jī)發(fā)送的地址幀控制后，檢測(cè)地址 控制幀中的8bit地址，若與本機(jī)地址一致，則執(zhí)行測(cè)溫測(cè)試命令。溫度檢測(cè)電 路采用矩陣式檢測(cè)電路，兩組模擬開(kāi)關(guān)分別用于選通測(cè)溫矩陣的行和列，每一 個(gè)行、列的交叉點(diǎn)上設(shè)置串聯(lián)的二極管和溫度傳感器作為檢測(cè)點(diǎn)。當(dāng)單片機(jī)執(zhí) 行測(cè)溫命令時(shí)，單片機(jī)控制電路控制兩組模擬開(kāi)關(guān)以選擇不同的檢測(cè)點(diǎn)。溫度 檢測(cè)電路通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)溫度后輸出反映溫度大小的電壓信號(hào)到幅頻轉(zhuǎn)換 電路，經(jīng)幅頻轉(zhuǎn)換后得到測(cè)溫信號(hào)送至單片機(jī)控制電路。當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行測(cè)濕命 令時(shí)，濕度檢測(cè)電路通過(guò)濕度傳感器檢測(cè)濕度后轉(zhuǎn)換為測(cè)濕信號(hào)送至單片機(jī)控 制電路。單片機(jī)控制電路對(duì)測(cè)溫信號(hào)或測(cè)濕信號(hào)的頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)，再通過(guò)第一、 第二接口電路傳輸至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將得到的數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較， 若溫度、濕度過(guò)大，自動(dòng)發(fā)送控制信號(hào)給單片機(jī)控制電路，通過(guò)單片機(jī)控制電 路驅(qū)動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)給糧倉(cāng)降溫、除濕。
本實(shí)用新型的有益效果在于
采用以單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集中心和以計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)據(jù)處理中心相 結(jié)合，控制室中的計(jì)算機(jī)通過(guò)接口電路發(fā)送控制信號(hào)給單片機(jī)控制測(cè)溫、測(cè)濕 操作，單片機(jī)采集到的溫度、測(cè)濕信號(hào)通過(guò)接口電路傳送至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì) 各采集點(diǎn)的溫度和濕度實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)濕度、溫度過(guò)大時(shí)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)發(fā)送控制 信號(hào)給單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)驅(qū)動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)給糧倉(cāng)降溫、除濕，并可隨時(shí)修改和調(diào)整設(shè)定值和報(bào)警值，不僅操作簡(jiǎn)單而且可以進(jìn)行大批量數(shù)據(jù)處理，系統(tǒng)自動(dòng) 化、智能化程度高。
本實(shí)用新型采用RS-485總線式傳輸，具有良好的抗噪聲干擾性，長(zhǎng)距離傳 輸能力和多站傳輸能力。
溫度檢測(cè)采用矩陣式測(cè)量電路，替代一般橋式測(cè)量電路，現(xiàn)場(chǎng)布線簡(jiǎn)單，測(cè) 量精度高。模擬開(kāi)關(guān)組采用模擬開(kāi)關(guān)芯片CD4067，集成度高；溫度傳感器采用 熱敏電阻，測(cè)量精度高，可達(dá)土0.2-C。
幅頻轉(zhuǎn)換電路采用芯片LM331，線性度好，變換精度高。
濕度傳感器采用電容式濕敏元件，工作穩(wěn)定性好、可靠性高、測(cè)量精度高達(dá) ±2%RH，具有很高的性價(jià)比。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖l:本實(shí)用新型自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖2:本實(shí)用新型自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置的電路結(jié)構(gòu)原理圖3: 555集成定時(shí)器的功能框圖和引腳圖4: SN75LBC184芯片引腳圖； 圖5: MAX202芯片引腳圖。 圖6:溫度檢測(cè)電路原理圖
具體實(shí)施方式
如

圖1所示， 一種自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置，包括下位機(jī)l和上
位機(jī)2。下位機(jī)1包括相互連接的溫度檢測(cè)電路101、幅頻轉(zhuǎn)換電路102、濕度 檢測(cè)電路103、單片機(jī)控制電路104、第一接口電路105。上位機(jī)2包括計(jì)算機(jī) 201和第二接口電路202，第一接口電路105連接單片機(jī)控制電路105，第一接 口電路105與第二接口電路202相連，第亡接口電路202與計(jì)算機(jī)201相連。 當(dāng)需要多個(gè)下位機(jī)1對(duì)，可擴(kuò)展相應(yīng)數(shù)量的第二接口電路202與多個(gè)下位機(jī)1 匹配。
電路結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示。單片機(jī)控制電路104由單片機(jī)及其外圍電路組 成。單片機(jī)采用美國(guó)ATMEL公司的51系列Flash單片機(jī)AT89C51，它具有成 本低，性能高的特點(diǎn)。其內(nèi)部集成了一個(gè)增強(qiáng)型8051內(nèi)核，128Byte的RAM、 4Kbyte的Flash ROM、 2個(gè)16bit定時(shí)器、1個(gè)全雙工UART 口 、 2個(gè)外部中斷 源、32個(gè)通用I/O 口，裝置時(shí)鐘最高可達(dá)24MHz。第一接口電路105包括第一 RS-485電平接口芯片，第二接口電路202包括相互連接的第二 RS-485電平接口 芯片和RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片。第一、第二RS-485電平接口芯片采用美國(guó)國(guó)家 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的SN75LBC184， RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片采用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公 司生產(chǎn)的MAX202。第一RS-485電平接口芯片的1、 4腳分別與單片機(jī)的RXD 端、TXD端即ll、 12腳連接，其2、 3腳與單片機(jī)的而端連接。第二RS-485 電平接口芯片的6、 7腳分別連接第一 RS-485電平接口芯片的6、 7腳；第二RS-485電平接口芯片的1、 4腳分別與RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片的13、 14腳連接， 其2、 3腳與RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片的7腳連接，RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片的12、 11腳分別與計(jì)算機(jī)201 (圖2中的PC)的串行口的RXD端、TXD端連接。
單片機(jī)的11腳通過(guò)第一 RS-485電平接口芯片的4腳從上位機(jī)接收4位數(shù)據(jù)， 前兩位是地址碼，作為下位機(jī)選通信號(hào)，后兩位是命令碼，讓單片機(jī)執(zhí)行測(cè)溫、 測(cè)濕或通風(fēng)命令。當(dāng)接收到測(cè)溫命令時(shí)，單片機(jī)1 4腳、5 8腳分別輸出行、 列信號(hào)，選通溫度檢測(cè)電路101的測(cè)溫矩陣的某檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)溫，通過(guò)幅頻轉(zhuǎn) 換電路102將測(cè)溫信號(hào)傳送至單片機(jī)13腳，經(jīng)過(guò)計(jì)算后，由單片機(jī)10腳輸出， 通過(guò)第一接口電路105和第二接口電路202傳到計(jì)算機(jī)201。當(dāng)單片機(jī)接收到測(cè) 濕命令時(shí)，15腳從濕度檢測(cè)電路103接收測(cè)濕信號(hào)，進(jìn)行計(jì)算后也由10腳輸出， 通過(guò)第一接口電路105和第二接口電路202傳到計(jì)算機(jī)201。計(jì)算機(jī)201對(duì)傳輸 的數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。若溫度、濕度過(guò)大，則輸出控制信號(hào)至單 片機(jī)11腳，單片機(jī)接收信號(hào)后從14腳輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)，圖 中Kl即表示風(fēng)機(jī)控制繼電器。單片機(jī)的18、 19腳接振蕩電路。
幅頻轉(zhuǎn)換電路102中，電阻R32上取樣得到的電壓信號(hào)經(jīng)由R33、 C31、 R34、 C34連接組成的低通濾波電路濾波后送至美國(guó)國(guó)半公司生產(chǎn)的幅頻轉(zhuǎn)換芯片 LM331的7腳，進(jìn)行幅頻轉(zhuǎn)換后從LM331的3腳輸出到單片機(jī)的13腳(即INT1 端)。
LM331各引腳功能說(shuō)明如下1腳為脈沖電流輸出端,內(nèi)部相當(dāng)于脈沖恒流源, 脈沖寬度與內(nèi)部單穩(wěn)態(tài)電路相同。2腳為輸出端脈沖電流幅度調(diào)節(jié)，RS越小， 輸出電流越大。3腳為脈沖電壓輸出端，OC門結(jié)構(gòu)，輸出脈沖寬度及相位同單 穩(wěn)態(tài)，不用時(shí)可懸空或接地。4腳接地，5腳為單穩(wěn)態(tài)外接定時(shí)時(shí)間常數(shù)RC。 6 腳為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)脈沖輸入端，低于7腳電壓觸發(fā)有效，要求輸入負(fù)脈沖寬度小 于單穩(wěn)態(tài)輸出脈沖寬度Tw。 7腳為比較器基準(zhǔn)電壓，用于設(shè)置輸入脈沖的有效 觸發(fā)電平高低。8腳為電源Vcc。正常工作電壓范圍為4 40V，線性度好，最 大非線性失真小于0.01%，工作頻率低到0.1Hz時(shí)尚有較好的線性。變換精度高 數(shù)字分辨率可達(dá)12位。
濕度檢測(cè)電路103中，濕度傳感器采用濕度傳感器采用電容式濕敏元件C20， 型號(hào)為HSllOl，連接在接地端和555集成定時(shí)器的2腳之間。2腳為555集成 定時(shí)器的觸發(fā)輸入腳。電容式濕敏元件工作穩(wěn)定性好、可靠性高，測(cè)量精度高 達(dá)士2XRH，具有極好的線性輸出。1 99。/。RH濕度量程，-40到100攝氏度的 溫度工作范圍。響應(yīng)時(shí)間5秒，濕度輸出受溫度影響極小。適合用于低濕及露 點(diǎn)測(cè)量需要的場(chǎng)合，如干燥箱、電纜充氣設(shè)備中干燥氣體。防腐蝕性氣體，常 溫使用無(wú)需溫度補(bǔ)償。
電路的振蕩周期為1=(^+2^^)001112;
丄—_J_
娠蕩頻率為 于(R2。+2R21)C2。ln2;
濕度變化電容式濕敏元件C20的值就變化，555定時(shí)器3腳的輸出信號(hào)即測(cè)
7濕信號(hào)的頻率f也隨之變化。該測(cè)濕信號(hào)被送至單片機(jī)的15腳(即Tl端)進(jìn)
555集成定時(shí)器的功能框圖和引腳圖見(jiàn)圖3。 555集成定時(shí)器是一種將模擬功 能和邏輯功能巧妙地集成在同一硅片上的新穎的線性集成電路， 一般采用陶瓷 雙列直插封裝形式。由555的功能框圖可知，555定時(shí)器主要由三個(gè)嚴(yán)格相等的 5kQ電阻組成的分壓器(555因此而得名)、精密電平比較器Al和A2、 R-S觸發(fā) 器、復(fù)位晶體管T2、功率輸出級(jí)、放電管Tl等部分組成。其工作原理如下 當(dāng)6腳電位高于2/3Vcc時(shí)，因Al反相輸入端基準(zhǔn)電位等于2/3Vcc，所以上比 較器A1輸出高電平；若此時(shí)下比較器A2沒(méi)f觸發(fā)信號(hào)輸入，即2腳電位高于
1/3Vcc，則A2輸出低電平,R-S觸發(fā)器復(fù)位，^端為高電平，555第3腳輸出低 電平，且放電晶體管T1導(dǎo)通。然后，即使6腳電位變低，此狀態(tài)也一直保持不 變，直到2腳輸入觸發(fā)信號(hào)。若觸發(fā)輸入端2輸入一個(gè)負(fù)脈沖，使其電位低于 1/3Vcc，則A2輸出高電平，使R-S觸發(fā)器置位，即3腳輸出高電平；與此同時(shí)， 放電晶體管T1由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?。此狀態(tài)也一直保持不變，直到6腳再出現(xiàn)高于 2/3Vcc的電平時(shí)又重復(fù)上述過(guò)程。
自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置中要將實(shí)測(cè)信號(hào)送至上位機(jī)2，同時(shí)要 接收上位機(jī)2傳來(lái)的控制信號(hào)。計(jì)算機(jī)201采用的是RS-232串行通訊接口，而 通信中使用的RS-485電平，單片機(jī)控制電路104不能直接支持RS-232電平， 所以需要外接接口電路進(jìn)行電平匹配。第一接口電路105包括第一RS-485電平 接口芯片，第二接口電路202包括相互連接的第二 RS-485電平接口芯片和一 RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片，第一、第二RS-485電平接口芯片采用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公 司生產(chǎn)的SN75LBC184， RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片采用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 MAX202,第一RS-485電平接口芯片的1、 4腳分別與所述單片機(jī)的RXD端、 TXD端連接，其2、 3腳與單片機(jī)的阪端連接，第二RS-485電平接口芯片的6、 7腳分別連接第一RS-485電平接口芯片的6、 7腳；第二 RS-485電平接口芯片 的l、 4腳分別與RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片的13、 14腳連接，其2、 3腳與RS-232 電平轉(zhuǎn)換芯片的7腳連接，RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片的12、 11腳分別與計(jì)算機(jī)201 串行口的RXD端、TXD端連接。
通過(guò)接口電路的電平轉(zhuǎn)換作用，采用485總線傳輸即可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制電路 103與計(jì)算機(jī)201的通訊功能。
RS-485總線式傳輸具有良好的抗噪聲干擾性，長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力，因 此成為本裝置首選的串行接口。而接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)一般只需二根連線， 所以接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。RS-232接口連接器采用DB-9的9芯插頭座， 與計(jì)算機(jī)201相連。MAX202芯片中有兩套獨(dú)立的電平轉(zhuǎn)換器可供使用，這里 應(yīng)用其中的一組作為收、發(fā)數(shù)據(jù)，另一組作為收發(fā)數(shù)據(jù)的控制信號(hào)。
如圖4所示，SN75LBC184集成電路具有瞬變高壓抑制功能，能抗雷擊、靜 電放電，避免因交流電故障引起的非正常高壓脈沖沖擊。A、 B為RS-485總線 接口， DI是發(fā)送端，RO為接收端，分別與單片機(jī)串行口的TXD、 RXD連接，RE、DE為收發(fā)使能端，由單片機(jī)的16腳作為收發(fā)控制。
如圖5所示，MAX202使用+5V電壓供電，片內(nèi)有電壓倍增器和電壓變換 器，輸出RS-232需要的士10V電平，內(nèi)部有兩個(gè)發(fā)送器和兩個(gè)接收器。MAX202 只需四個(gè)外接電容C71、 C72、 C74、 C75就可正常工作。四個(gè)電容應(yīng)選擇體積 較小、受溫度影響較小的獨(dú)石瓷片電容。電容C73是芯片MAX202的去耦電容， 其作用是將來(lái)自電源的雜波干擾濾除，同時(shí)保證電源對(duì)該部分電路供電的平穩(wěn)， 以便獲得高質(zhì)量的通訊效果。特別是^"于供電電源噪聲敏感的應(yīng)用場(chǎng)合，使用 與電荷泵電容值相同的電容使+5V電源對(duì)地去耦。
圖6示出溫度檢測(cè)電路原理圖。采用矩陣式檢測(cè)電路，兩組模擬開(kāi)關(guān)分別選 通測(cè)溫矩陣的行、列。選中每一行時(shí)，每臺(tái)下位機(jī)可測(cè)16組，每組可測(cè)16個(gè) 點(diǎn)。采用矩陣式檢測(cè)電路可使系統(tǒng)施工現(xiàn)場(chǎng)布線簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高，可達(dá)±0.2 °C。模擬開(kāi)關(guān)選用美國(guó)國(guó)半公司生產(chǎn)的模擬開(kāi)關(guān)芯片CD4067，溫度傳感器采用 性價(jià)比較高的熱敏電阻。
檢測(cè)電路的工作原理結(jié)合圖2，單片機(jī)1 4腳選通CD4067(1)的某一輸出 信號(hào)，即選定測(cè)溫矩陣中的某一行；單片機(jī)5 8腳選通CD4067(2)的某一輸出 信號(hào)，即選定測(cè)溫矩陣中的某一列，這樣就選通了某一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，該檢測(cè)點(diǎn)上 設(shè)置測(cè)溫探頭，熱敏電阻(RM001 RM256)與阻值1K的電阻R32將反應(yīng)溫度 大小的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出到幅頻轉(zhuǎn)換電路102。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置，其特征在于包括至少一個(gè)負(fù)責(zé)前端數(shù)據(jù)采集的下位機(jī)(1)、一個(gè)負(fù)責(zé)后端數(shù)據(jù)處理的上位機(jī)(2)，所述下位機(jī)(1)包括一溫度檢測(cè)電路(101)，通過(guò)矩陣式溫度檢測(cè)電路檢測(cè)溫度，并通過(guò)一電阻采樣得到一電壓信號(hào)輸出；一幅頻轉(zhuǎn)換電路(102)，接收所述溫度檢測(cè)電路(101)輸出的電壓信號(hào)，進(jìn)行幅頻轉(zhuǎn)換得到測(cè)溫信號(hào)并輸出；一濕度檢測(cè)電路(103)，包括濕度傳感器和555集成定時(shí)器，濕度傳感器檢測(cè)濕度傳給555集成定時(shí)器，進(jìn)行幅頻轉(zhuǎn)換得到測(cè)濕信號(hào)并輸出；一單片機(jī)控制電路(104)，包括一單片機(jī)，負(fù)責(zé)與上位機(jī)(2)通信，執(zhí)行測(cè)溫或測(cè)濕命令，并接收所述測(cè)溫信號(hào)和測(cè)濕信號(hào)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理再傳給上位機(jī)(2)，響應(yīng)上位機(jī)(2)發(fā)送的控制信號(hào)執(zhí)行通風(fēng)命令；一第一接口電路(105)，負(fù)責(zé)在所述單片機(jī)和上位機(jī)(2)之間完成TTL電平信號(hào)與RS-485電平信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換；所述上位機(jī)(2)包括一計(jì)算機(jī)(201)，負(fù)責(zé)與下位機(jī)(1)通信，接收所述單片機(jī)控制電路(104)上傳的數(shù)據(jù)，控制所述單片機(jī)控制電路(104)執(zhí)行測(cè)溫、測(cè)濕或通風(fēng)命令；與下位機(jī)(1)具有相同數(shù)量的第二接口電路(202)，負(fù)責(zé)在與之對(duì)應(yīng)的下位機(jī)(1)和計(jì)算機(jī)(201)之間完成RS-485電平信號(hào)與RS-232電平信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換。
2. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置，其特征在于 所述第一接口電路(105)包括第一RS-485電平接口芯片，第二接口電路(202) 包括相互連接的第二 RS-485電平接口芯片和一RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片，第一、 第二 RS-485電平接口芯片采用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的SN75LBC184, RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片采用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的MAX202,第一 RS-485 電平接口芯片的1、 4腳分別與所述單片機(jī)的RXD端、TXD端連接，其2、 3 腳與單片機(jī)的而端連接，第二 RS-485電平接口芯片的6、 7腳分別連接第一 RS-485電平接口芯片的6、 7腳；第二 RS-485電平接口芯片的1、 4腳分別與 RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片的13、 14腳連接，其2、 3腳與RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片的7 腳連接，RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片的12、 11腳分別與計(jì)算機(jī)(201)串行口的RXD 端、TXD端連接。
3. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置，其特征在于 所述矩陣式溫度檢測(cè)電路包括兩組模擬開(kāi)關(guān)，兩組模擬開(kāi)關(guān)在單片機(jī)控制電路(104)的控制下分別用于選通測(cè)溫矩陣的行和列，在每一個(gè)測(cè)溫矩陣的行、列 交叉點(diǎn)上設(shè)置了串聯(lián)的一二極管和一溫度傳感器，溫度傳感器檢測(cè)溫度后通過(guò)一與之串聯(lián)的電阻取樣，轉(zhuǎn)換為所述電壓信號(hào)輸出到所述幅頻轉(zhuǎn)換電路(102)。
4. 如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置，其特征在于 所述兩組模擬開(kāi)關(guān)采用模擬開(kāi)關(guān)芯片CD4067，溫度傳感器采用熱敏電阻。
5. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置，其特征在于 所述幅頻轉(zhuǎn)換電路包括一低通濾波電路和一幅頻轉(zhuǎn)換芯片，幅頻轉(zhuǎn)換芯片采用 美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的LM331，所述溫度檢測(cè)電路輸出的電壓信號(hào)經(jīng)低通 濾波電路濾波后輸入到幅頻轉(zhuǎn)換芯片的7腳，進(jìn)行幅頻轉(zhuǎn)換后從幅頻轉(zhuǎn)換芯片 的3腳輸出到所述單片機(jī)的INT1端。
6. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置，其特征在于 所述濕度傳感器采用電容式濕敏元件，所述電容式濕敏元件連接在接地端和555 集成定時(shí)器的2腳之間，所述測(cè)濕信號(hào)從555定時(shí)器的3腳輸出到所述單片機(jī) 的T1端。
7. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置，其特征在于 所述單片機(jī)的T0腳與通風(fēng)系統(tǒng)連接。
8. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置，其特征在于 所述下位機(jī)(1)的數(shù)量不大于256個(gè)。
9. 如權(quán)利要求1至8任一所述的自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置，其 特征在于所述單片機(jī)采用美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種自動(dòng)糧情測(cè)溫、測(cè)濕及通風(fēng)控制裝置，其特征在于包括至少一個(gè)負(fù)責(zé)前端數(shù)據(jù)采集的下位機(jī)、一個(gè)負(fù)責(zé)后端數(shù)據(jù)處理的上位機(jī)，所述下位機(jī)包括一溫度檢測(cè)電路，一輻頻轉(zhuǎn)換電路，一濕度檢測(cè)電路，一單片機(jī)控制電路和一第一接口電路；所述上位機(jī)包括一計(jì)算機(jī)、與下位機(jī)具有相同數(shù)量的第二接口電路。本實(shí)用新型不僅操作簡(jiǎn)單而且可以進(jìn)行大批量數(shù)據(jù)處理，系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化程度高，工作穩(wěn)定性好、可靠性高、測(cè)量精度高。
文檔編號(hào)G01K7/22GK201138454SQ20082003043
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
發(fā)明者沈翠鳳 申請(qǐng)人:沈翠鳳;楊漢華