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1、 科技学院2013届本科毕业论文 基于51单片机粮库无线温度监测系统 的设计与实现 专 业： 通信工程 中国贵州贵阳2013年5月I 贵州大学科技学院本科毕业论文（设计） 第 页 目录摘要Abstract第一章 绪论11.1 引言11.2 现状11.3 目的和意义21.4 本文结构2第二章 方案的比较和论证32.1 温度传感器的选型32.2 无线发送模块的选型42.3 语音芯片的选型52.4 显示模块的选型6第三章 MCS-51单片机的结构与原理简介73.1 MCS-51单片机的内部结构73.1.1 MCS-51单片机的组成73.1.2 CPU73.2 MCS-51单片机外部结构83.2.1
2、MCS-51单片机引脚功能83.2.2 复位和复位电路103.3 MCS-51单片机的定时器/计数器103.3.1定时器/计数器的结构103.3.2工作方式113.4 MCS-51单片机的中断系统123.4.1中断请求源和中断请求标志123.4.2中断控制13第四章 系统硬件设计154.1 系统硬件框图154.2 单片机模块16II 贵州大学科技学院本科毕业论文（设计） 第 页 4.3无线发送模块164.3.1 RF1100-232技术指标174.3.2 RF1100-232端口定义174.3.3 RF1100-232参数设定184.4 温度传感器模块224.4.1 DS18B20的管脚定义及
3、内部结构224.4.2 DS18B20温度数据格式234.4.3 DS18B20温度传感器工作原理234.5显示模块244.5.1 数码管显示244.5.2液晶显示264.6语音报温模284.6.1引脚及功能284.6.2 ISD1700典型的应用电路314.7其他模块324.7.1电源模块324.7.2超温报警模块32第五章 系统软件设计335.1系统开发环境简介335.1.1软件功能335.1.2 Keil软件使用方法335.2系统软件流程图415.3温度传感器驱动程序设计435.4无线收发模块程序设计465.5液晶显示驱动程序设计48第六章 设计总结53参考文献54附录55致谢68III
4、 贵州大学科技学院本科毕业论文（设计） 第 页 基于51单片机粮库无线温度监测系统的设计与实现摘要粮食是国家的战略物质，是人民的生活必需品。粮食安全是国家安全的基础。然而，我国粮食霉变事故时有发生，造成巨大的粮食浪费，危害国家粮食安全。为此，本文设计和构建了粮食仓库温度监测系统，主要用于实时监测粮食仓库中各个粮仓的温度。方便粮库管理人员掌控粮情，做好防范措施，防止粮食安全事故的发生。本文首先从理论上论述了温度监测的重要意义，讨论了粮食仓库中温度的允许变化范围，探讨了测量粮食仓库温度的原理和方法。在此基础上，进行了粮食仓库温度无线监测系统的设计和研制。此系统用51单片机、温度传感器和无线发送模块
5、构成温度检测与发送装置 ；用51单片机、LCD显示装置和无线发送模块构成温度接收与显示装置；用语音芯片构成定时报温与超温报警装置。实现温度信号的无线传输、对仓库内多个点的温度进行实时监测和语音报温报警。其设计指标：温度检测范围为 -40至60，温度检测误差=0.5。温度控制目标范围为-10至30，控制点的间隔为1，超过目标范围时自动报警，以方便管理人员对温度的把握与控制。此系统采用了无线射频技术，有效距离达到200米，完全可以满足中小型粮食仓库的温度监测。关键词：粮库；温度多点监测；无线传输；51单片机 IV 贵州大学科技学院本科毕业论文（设计） 第 页 Design and Implemen
6、tation of Grain Depot Wireless Temperature Monitoring System Based on 51 MCUAbstractFood is the national strategic materials and the daily necessities of the people.So food security is the foundation of national security.However,our country grain-mildewing accidents occur frequently, causing huge wa
7、ste, endangering national food security.To this end, this paper design and build the grain depot temperature monitoring system, mainly used for real-time monitoring the granary of the temperature in the grain warehouse.In order to control the grain situation, complete the prevention measures, and pr
8、event food safety accidents.This paper first theoretically discusses the importance of temperature monitoring and discuss the allowed range of food warehouse temperature.Meanwhile,The paper discusses the principle and method of measuring grain warehouse temperature.On this basis, the paper begin to
9、design and implement the wireless temperature monitoring system of the grain warehouse.This system uses microcomputer, temperature sensor and wireless sending module to constitute temperature detection and sending device;uses microcomputer, LCD display and wireless sending module to constitute tempe
10、rature receiving and display device;uses voice chip to constitute temperature-voiced and over temperature alarm device.Finally, the system realizes the temperature signal wireless transmission, real-time monitoring of multiple points temperature,temperature-voiced and over temperature alarm.The desi
11、gn indexes: temperature detection range for - 40 to 60 and the temperature detection error = 0.5 .The temperature controls target range for - 10 to 30 . And the system is automatically alarming when the temperature is above target range.Thus,it easy to facilitate management staff to grasp and contro
12、l of the temperature.This system using a wireless radio frequency technique, the effective distance is 200 meters, can completely satisfy the small and medium-sized grain warehouse temperature monitoring.Key words：grain depot, multi-points temperature monitoring, wireless transmission, 51 MCU 第 68 页
13、 贵州大学科技学院本科毕业论文（设计） 第一章 绪论1.1 引言我国是一个人口众多的大国, 科学储粮是保障人民粮食供应, 促进社会安定的大事, 粮仓温度的监测在科学储粮中占有重要地位。在大多数粮食存储企业, 目前仍主要靠人工检测粮仓温度。由于粮库占地面积大，粮仓分散，仓内温度测试点多，因而人工监测工作量大，效率低，检测周期长，容易漏检，而且测量器件损坏率高，测试精度难以保证。所以，设计和研制可靠的粮仓温度监测系统十分重要。随着无线技术的日益发展，无线传输技术应用越来越广泛。无线监控技术已经在现代化交通、运输、水利、航运、铁路、治安、消防、边防检查站、森林防火、公园、景区、厂区、小区等领域得到了
14、广泛的应用。同时，作为获取信息的手段传感器技术得到了显著的进步，其应用十分前景广阔。如家用电器、航空航天 、国防军事 、环境保护、医学诊断、刑事侦查 、交通管理等，这领域都离不开传感器。 本文正是在上述背景下，以单片机控制为核心，结合无线传输技术和传感器技术设计了粮库无线温度监测系统。在此基础上，应用了语音芯片，使温度监测系统更加地完善。本设计系统主要包括单片机模块，无线收发模块，温度传感器模块，显示模块，语音报温模块五个部分。文中对每个部分功能和实现过程作了详细地介绍。然后进行硬件的设计、焊接与组装。最终达到的目标是实现温度信号的无线传输，对仓库内多个点的温度进行实时监测，自动语音报温及超温报警。要求成本低、可靠性高、实用性强，适用于中小型仓库的温度监测。此系统提高了粮库的温度监测速度和监测精度，增强了粮库温度监测的实时性和有效性，有效防止了粮食霉变事故的发生。同时，节省了大量的人力和物力，减轻了粮库管理的工作强度，提高了粮库管理的
