基于STM32的大型粮仓温湿度监控系统设计

【摘要】：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,当温湿度超过阈值时,及时提醒管理员,且可以设置以自动或手动方式控制仓内的设备,如开启风扇降温排湿。系统具备状态自诊断功能,能实时监测各个节点状态,能对DS18B20进行诊断,一旦出现故障,可以迅速定位并进行更换。本文先设计了系统的总体方案,接着设计了硬件电路和软件程序,最后对系统进行了调试。调试结果表明,该温湿度监控系统测量精准、通信稳定、自诊自恢复,且具有可靠性强、功能全面、良好的人机交互体验等特点,可以向各类粮仓进行推广使用,以保证粮食质量。