1系统总体结构原理
烤烟在烤制期间,由于受环境、气候和通风条件等因素的变化,智能烤烟内温度或湿度会发生异常,这极易造成烤烟的霉烂、或发生虫害。那么针对烤烟储藏的特殊性,我们选择了智能烤烟内的温度和湿度作为主要监测参数,把粮虫发生情况作为辅助参数。
整个监测系统由上位管理主机(HOST)、USB/CAN转换器和多个智能节点组成。节点的数量由大型仓库里的烤烟房数量决定,一般在采用标准帧进行CAN通信时,节点不超过110个;采用扩展帧CAN进行CAN通信时,节点数量原则上无限制。整个监测网络采用总线式拓扑结构,其结构原理图如图1所示。
上位管理机采用PC机,主要完成整个监测网络系统的参数设置、烤烟房的状态查询、数据处理、超限实时报警和报表打印等功能。下位智能节点由单片机、数据采集电路和CAN通控制驱动电路构成。
下位机不仅要实时监测本烤烟房内各个测试点的温度、湿度,并保存和显示结果,还要负责接收上位管理机的命令,根据上位机的要求上传数据。
USB/CAN转换器负责将上位机通过USB口输出的命令转换成CAN总线数据格式后,再下传到CAN总线;或者将下位机通过CAN总线上传的数据转换成USB数据格式后,再送到PC机。
2 下位机硬件电路结构
下位机以单片机AT89S52为核心,通过扩展显示电路、数据采集电路和CAN通信模块构成一个完整硬件体系,如图2所示。
2.1 数据采集电路
数据采集电路由温度采集电路、湿度采集电路和粮虫检测电路构成。温度检测采用Dallas公司生产的单总线数字温度传感器DS18B20,
湿度检测采用湿度传感器湿度传感器SHT21该传感器具有精度高、响应快速、高稳定性、低温漂、抗化学腐蚀性能强及互换性好等优点。
2.2 显示电路
显示电路和微控制器的连接采用I2C总线,由于AT89S52单片机内部没有集成I2C总线模块,故采用软件模拟的方法实现I2C通讯。显示驱动器采用具有I2C总线的器件SAA1064,可动态驱动4位8段LED显示器。它内部具有显存和自动刷新功能,可免去微控制器的频繁刷新任务,腾出大量时间做其他事情。
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