发布日期：2024-12-04 12:56 点击次数：55
温湿度监控是当代农业绿色仓储中的一个垂危末端方法，荒谬是食粮存储本领对温湿度要求很高的粮仓[1].由于粮仓领受的透风规画及粮仓里面食粮存储景色王人会影响其温湿度的空间溜达特点，因此规画快速、准确的粮仓多点温湿度检测关于保证食粮的存储品性从而减少食粮损耗九九九色成人网，具有荒谬垂危的意旨[2-3].跟着信息农业和物联网的发展，粮仓环境末端和检测需要同期具备及时性和网罗性[4].
μC/OS-Ⅱ是一种移植可剪裁的及时多任务操作系统，巧合保证系统缔造和尺度的安全运行，简便照顾现场检测，具有网罗推广性.LPC2103[5-6]微处理器领有ARM7内核，其ROM和RAM保证了满盈的空间来运行及时系统，易于二次拓荒和爱戴.本文邻接粮仓环境工程波及到的温湿度参数要求，采选高精度温度传感器DS18B20、湿度传感器HIH3605手脚测量器件，LPC2103处理器手脚末端芯片，μC/OS-Ⅱ手脚操作系统，构建了一个高精度、高性能、高可靠性的粮仓镶嵌式测量无线麇集系统.
1 系统规画 1.1 硬件系统框图系统的硬件框图见图 1.系统使用LPC2103内置的实日常钟每隔一段时刻记载下温度和湿度，在主机监控室较远要求下，采选JZ877无线数据传送模块和小吸盘天线辐射433 MHz的温度和湿度信息，附近串行通讯合同与主机上的领受模块进行通讯，主机末端信号发送时刻并记载及时数据，当温度和湿度提高危急值时报警灯精通并告知主机.
系兼并说念的电压由5 V开关电源外加电源照顾芯片来变换赢得踏实的电源，电压分离是1.8、3.3和5 V， 其中1.8和3.3 V分离为LPC2103内核和片上系统提供的电压，5V是给其他外设模块提供的电压.另外，为了保证系统的一语气性，加多1个备用电源.同期，系统领受MAX3232手脚处理器的COMS电眷注无线数据传送模块JZ877的RS-232接口电平转移，确保在120KB/S数据速度下保管RS-232输出电平.
1.2 硬件电路规画DS18B20温度传感器[7-8]撑握“一线总线”接口数字形式传输，测量温度规模为-55~125 ℃，在-10~85 ℃规模内，精度为±0.5 ℃，抗侵略性强，符合于怒放式和禁闭式粮仓的现场温度测量.当平定供电时，单总线上所挂DS18B20提高8个时，就需要治理微处理器的总线驱动问题，因此，系统领受北京长英科技分娩的测温电缆，单根电缆长8 m，内置8个DS18B20温度传感器，并使用三芯屏蔽线手脚其传输数据和提供电源的导线九九九色成人网，加多测量距离.HIH3605湿度传感器[9]为热固性团员物电容传感器，带集成信号处理电路，5 V恒压供电，放大线形电压输出0~5 V，DC对应相对湿度(RH)0~100%，精度为±3%RH.低功耗规画，200 μA驱动电流，宽职责温度规模-40~85 ℃，踏实性好，实测中领受延伸线扬弃在粮仓顶部测量空气湿度.本文以3点温度和3点湿度检测为例规画的硬件系统规绘制如图 2所示，图中连线上标记与交流标记是物理畅通.
1.3 系统软件规画μC/OS-Ⅱ[10-14]不错大约分红中枢、任务处理、时刻处理、任务间通讯，CPU的移植等5个部分，欧美性爱综合姐姐软件系统框图如图 3所示.
μC/OS-Ⅱ的最小扶持单元是任务，悉数这个词软件系统有4个任务，分离是启动化任务、温度检测任务、湿度检测任务和液晶表示任务.其中，第1个任务是启动化任务，优先级为5，级别最高，堆栈大小为64 Byte，扩充完之后自我删除，实日常钟启动化之后由硬件运行，不需要软件扩充.自后，扩充温度和湿度检测任务，其优先级分离为6和7，堆栈大小均为256 Byte.在检测转动延日常，调用液晶表示任务，其优先级设为8，堆栈大小为256Byte；另外，在液晶表示任务中的延日常间里系统又调用温度和湿度检测任务.本规画中利用μC/OS-Ⅱ内核延时函数最小的延时单元树立为10ms，减少了系统的负荷，附近OSCtxSw()函数进行任务优先级的切换.
在正常情况下，4个任务轮替扩充.当出现中断，外部中断或者时刻中断时，系统附近OS_ENTER_CRITICAL()与OS_EXIT_CRITICAL()函数扩充中断管事(如按键扫描，向串口发送数据等)，中断之后又接续扩充当务.另外，简便用户使用，在液晶表示字符底下树立了可进行表示光办法操作.
2 系统测试整套系统于2013年10月中旬开端在新疆农户的多个无际平房形粮仓和洽食粮烘筹办统进行装配实测，仓高12 m、长22 m、宽5 m，下端为卓绝层，仓内与外部空气重迭，里面设有可控透风说念，职责模式为08:00后逐步进湿粮，24:00后透风出粮入烘干塔干燥，日气温在5~22 ℃变化，日湿度10%~60%.在仓顶大梁4点吊挂测温电缆，单根电缆的长度为8 m，内置8个温度传感器，上端点距仓顶和下端点距仓底为0.5 m，其余6点均为1.0 m间距，如图 4所示，其中，1号接近进粮口.系统其他模块扬弃于户外箱内，湿度传感器置于仓顶，均装配在末端器位置.
户外捆绑粮仓在当日凌晨透风出粮入烘干塔干燥后剩余小半仓食粮，在08:00时第1次逐步从上方进粮填充直至09:30时住手进粮，1号和2号区域达到3点位置，其他区域食粮位于2点位置以上；13：30—14:30第2次进粮，1号区域达到4点处位置，其他区域食粮位于3点位置以上；19:00—21:30第3次进粮，1号区域达到6点位置，4号区域达到5点位置，其他区域食粮位于4点位置以上；凌晨零点开端透风出粮入烘干塔干燥.主机同期领受到湿度和温度数据，系统每隔1 min检测了粮仓从10月22日08：00至明天08:00的湿度和温度情况，仓内湿度变化情况见图 5，采选测温电缆1号证实粮仓内各层食粮温度变化情况，见图 6.
图 5标明仓内湿度变化因仓外通大气而随大气湿度变化.从图 6中不错看出，由于仓内蓄积粮慈祥入粮温度的相反，是以08:00时各点温度有较大相反，但在09:30前后测温0点、1点、2点、3点食粮温度开端轻率变化标明食粮投入粮仓后住手畅通，开端当然呼吸，温度保握较踏实景色；4点、5点和6点的食粮温度分离在14:30、19:30和21:40投入踏实景色.7点未扬弃食粮，因此呈现粮仓里面气温24 h变化；5点和6点是第3次新进粮，发生在气温中间的夜晚时段，食粮均衡温度左近，均在14 ℃隔壁变化；4点是第2次新进粮，发生在气温最高的中午时段，其食粮的均衡温度最高，为15.7 ℃；3点是第1次新进粮，发生在气温最低的清早时段，其食粮的均衡温度较低，后经气慈祥食粮呼吸作用，温度逐步升高，最高值为10.4 ℃；2点是上层陈积粮，其温度变化较小，保握在7 ℃隔壁；1点是中间层陈积粮，其均衡温度最低，最低值为1.9 ℃；0点是底层陈积粮，与仓内卓绝层战役，温度较1点高，均在4.2 ℃隔壁变化.在24:00以后，由于透风后从底部出粮，受到透风和出粮影响，各层食粮位置发生剧烈变化，是以测得的温度变化剧烈.
实测标明，粮仓内湿度主要由大气湿度决定，粮仓内温度同期受大气温湿度、食粮初温、存储时刻、存储位置以及透风情况影响.该系统已正常运行50 d，系统的主要参数：职责温度为-25~125 ℃，精度为±0.5 ℃；职责湿度为0~95%，精度为±5%；无线传输距离为500 m，收发检测情况邃密.
3 论断本文基于μC/OS-Ⅱ构建的粮仓多点温湿度无线麇集系统，在工程上完了了高精度的动态温湿度及时检测和无线传送，可应用在夏令湿粮堆积温度达60~70 ℃的粮仓，完了35 ℃高温报警；在冬季粮仓，由于粮温与大气的温差，可字据测点温度毛糙预想食粮的存储位置与存储时刻.
该测控系统具有高踏实性、及时性和网罗性的优点，并有较好的可推广性，很容易推广到其他对温度、湿度有一定要求的规模，如冷藏库温湿度监测、温室大棚温湿度监测等九九九色成人网，因此具有较广的工程应用远景.
