糧情監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種倉(cāng)儲(chǔ)糧情監(jiān)測(cè)裝置，尤其涉及一種糧情監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]糧食是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是人類生存的根本，對(duì)于突發(fā)性的戰(zhàn)爭(zhēng)以及自然災(zāi)害，糧食就成為了重要的戰(zhàn)略性物資。我國(guó)自古以來就是糧食生產(chǎn)大國(guó)，加上人口眾多的特點(diǎn)，糧食的存儲(chǔ)總量位居世界之首，存儲(chǔ)糧食的好壞直接關(guān)系到國(guó)家的團(tuán)結(jié)安定和繁榮發(fā)展。在糧食的存儲(chǔ)過程中，通過監(jiān)測(cè)糧食的溫度、濕度等因素，就可極大的減少糧食的腐爛、霉變，保證糧食存儲(chǔ)過程的安全性。在當(dāng)前的糧庫(kù)監(jiān)測(cè)中，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)仍然比較欠缺，監(jiān)測(cè)過程需要大量的人力資源，這樣監(jiān)測(cè)的效果不佳，且浪費(fèi)人力、財(cái)力。特別是在小型的糧庫(kù)監(jiān)測(cè)時(shí)，都是直接監(jiān)測(cè)，沒有相應(yīng)的糧情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在臨時(shí)的儲(chǔ)糧倉(cāng)中建立龐大的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的代價(jià)過于昂貴，對(duì)于一些農(nóng)戶并不愿意去建立大型的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，因?yàn)榻⒁惶准Z情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所花費(fèi)的代價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了小型糧庫(kù)能夠承受的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種糧情監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法，在不花費(fèi)過多代價(jià)的同時(shí)又能較好的監(jiān)測(cè)糧食的存儲(chǔ)情況。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為:一種糧情監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:它包括手持式監(jiān)測(cè)終端和傳感器組，傳感器組布設(shè)在糧倉(cāng)各處通過電纜與手持式監(jiān)測(cè)終端上的接口連接，手持式監(jiān)測(cè)終端包括單片機(jī)、傳感器驅(qū)動(dòng)電路、LCD觸摸屏、以太網(wǎng)接口電路以及SD卡接口電路，單片機(jī)通過傳感器驅(qū)動(dòng)電路給傳感器組供電，傳感器組的信號(hào)傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)將處理后的數(shù)據(jù)通過SD卡接口電路存儲(chǔ)在SD卡中，可通過以太網(wǎng)接口電路與計(jì)算機(jī)通信，LCD觸摸屏作為人機(jī)交互端口與單片機(jī)連接；
所述的單片機(jī)為SC6410處理芯片；
所述的傳感器組包括溫度傳感器和濕度傳感器，傳感器驅(qū)動(dòng)電路包括溫度傳感器驅(qū)動(dòng)電路和濕度傳感器驅(qū)動(dòng)電路，其中溫度傳感器驅(qū)動(dòng)電路包括第一 P溝道MOS管Ql、第二場(chǎng)N溝道MOS管Q2、第一至第四電阻R1-R4、第一電容Cl、第二電容C2、第一穩(wěn)壓二極管Dl和第二穩(wěn)壓二極管D2，SC6410處理芯片的GPP9管腳通過第一電阻Rl與第一 MOS管Ql的柵極連接，第一MOS管Ql的柵極與漏極之間連接有第一電容Cl，第一場(chǎng)MOS管Ql的源極連接直流供電電壓，第一 MOS管Ql的漏極通過第二電阻R2和第三電阻R3與第二 MOS管Q2的漏極連接，第二電阻R2和第三電阻R3的連接點(diǎn)與溫度傳感器連接，SC6410處理芯片的GPPl管腳通過第四電阻R4與第二場(chǎng)MOS管Q2的柵極連接，第二 MOS管Q2的柵極與源極之間連接有第二電容C2，第二 MOS管Q2的源極接地，直流供電電壓與溫度傳感器之間設(shè)有第一穩(wěn)壓二極管Dl，溫度傳感器與接地端之間設(shè)有第二穩(wěn)壓二極管D2。
[0005]按上述方案，所述的溫度傳感器為DS18B20溫度傳感器。
[0006]按上述方案，所述的濕度傳感器為SHTll濕度傳感器。
[0007]基于上述糧情監(jiān)測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)的糧情監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:包括以下步驟:
51、數(shù)據(jù)采集和顯示:通過溫度傳感器和濕度傳感器采集溫濕度數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)顯示在IXD觸摸屏上；
52、數(shù)據(jù)處理:
統(tǒng)計(jì)并計(jì)算當(dāng)前糧倉(cāng)的溫濕度最大值、溫濕度平均值以及溫濕度最小值，保存并顯示;
將保存的前面若干次糧倉(cāng)的溫濕度最大值、溫濕度平均值以及溫濕度最小值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，繪制歷史溫濕度曲線，得到糧倉(cāng)溫度及濕度的變化趨勢(shì)；
53、數(shù)據(jù)分析和報(bào)警:
根據(jù)糧倉(cāng)溫度及濕度的變化趨勢(shì)，判斷糧庫(kù)的溫濕度狀況以及儲(chǔ)糧是否安全，若不安全則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:
1、通過采用本發(fā)明裝置和方法，手持式監(jiān)測(cè)終端工作穩(wěn)定可靠、能耗低壽命長(zhǎng)、操作使用方便、成本較低，同時(shí)能較好的監(jiān)測(cè)糧食的存儲(chǔ)情況；在更換臨時(shí)存儲(chǔ)糧倉(cāng)時(shí)，上次的測(cè)量電纜線以及手持式監(jiān)測(cè)終端都可以進(jìn)行復(fù)用，減少了較之傳統(tǒng)的大型系統(tǒng)的代價(jià)；手持式監(jiān)測(cè)終端還留有與遠(yuǎn)程通信的以太網(wǎng)接口，可兼容性強(qiáng)；另外，采用特殊的溫度傳感器驅(qū)動(dòng)電路，減少中間器件的電平問題，并且可以帶動(dòng)更多的溫度傳感器，適應(yīng)不同糧倉(cāng)的需求，測(cè)量范圍更大，系統(tǒng)的容錯(cuò)率更高，穩(wěn)定性更好，抗干擾能力更強(qiáng)。
[0009]2、通過采用本發(fā)明方法，能夠根據(jù)歷史數(shù)據(jù)得到糧倉(cāng)溫度及濕度的變化趨勢(shì)，綜合評(píng)估糧倉(cāng)糧食存儲(chǔ)的安全性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的硬件結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中溫度傳感器的驅(qū)動(dòng)電路。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0013]一種糧情監(jiān)測(cè)裝置，如圖1所示，它包括手持式監(jiān)測(cè)終端和傳感器組，傳感器組布設(shè)在糧倉(cāng)各處通過電纜與手持式監(jiān)測(cè)終端上的接口連接，手持式監(jiān)測(cè)終端包括單片機(jī)、傳感器驅(qū)動(dòng)電路、LCD觸摸屏、以太網(wǎng)接口電路以及SD卡接口電路，單片機(jī)通過傳感器驅(qū)動(dòng)電路給傳感器組供電，傳感器組的信號(hào)傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)將處理后的數(shù)據(jù)通過SD卡接口電路存儲(chǔ)在SD卡中，可通過以太網(wǎng)接口電路與計(jì)算機(jī)通信，LCD觸摸屏作為人機(jī)交互端口與單片機(jī)連接；
所述的單片機(jī)為SC6410處理芯片；
所述的傳感器組包括溫度傳感器和濕度傳感器，傳感器驅(qū)動(dòng)電路包括溫度傳感器驅(qū)動(dòng)電路和濕度傳感器驅(qū)動(dòng)電路，其中溫度傳感器驅(qū)動(dòng)電路包括第一 P溝道MOS管Ql、第二場(chǎng)N溝道MOS管Q2、第一至第四電阻R1-R4、第一電容Cl、第二電容C2、第一穩(wěn)壓二極管Dl和第二穩(wěn)壓二極管D2，SC6410處理芯片的GPP9管腳通過第一電阻Rl與第一 MOS管Ql的柵極連接，第一MOS管Ql的柵極與漏極之間連接有第一電容Cl，第一場(chǎng)MOS管Ql的源極連接直流供電電壓，第一 MOS管Ql的漏極通過第二電阻R2和第三電阻R3與第二 MOS管Q2的漏極連接，第二電阻R2和第三電阻R3的連接點(diǎn)與溫度傳感器連接，SC6410處理芯片的GPPl管腳通過第四電阻R4與第二場(chǎng)MOS管Q2的柵極連接，第二 MOS管Q2的柵極與源極之間連接有第二電容C2，第二 MOS管Q2的源極接地，直流供電電壓與溫度傳感器之間設(shè)有第一穩(wěn)壓二極管Dl，溫度傳感器與接地端之間設(shè)有第二穩(wěn)壓二極管D2。
[0014]選用SC6410處理芯片作為整個(gè)手持式糧情監(jiān)測(cè)終端的核心，這種微處理器采用由AX1、AHB總線組成的64/32位內(nèi)部總線架構(gòu)。其內(nèi)部包括了許多強(qiáng)大的硬件加速器，擁有一個(gè)可連接到外部存儲(chǔ)器的優(yōu)化接口，支持SRAM、ROM、FLASH等多種端口。為減少系統(tǒng)總成本和提高整體功能，S3C6410處理器包含了很多硬件外設(shè)，如TFT 24位真彩色液晶顯示控制器、4通道UART、32通道DMA、IIS總線接口、IIC總線接口以及鎖相環(huán)PLL等，在手持式糧情監(jiān)測(cè)中能夠很好發(fā)揮其性能，滿足糧情監(jiān)測(cè)的要求。
[0015]所述的溫度傳感器為DS18B20溫度傳感器，將溫度檢測(cè)、信號(hào)放大濾波、A/D轉(zhuǎn)換集為一體。其內(nèi)部ROM中刻有64位唯一的標(biāo)識(shí)碼，通過I一wire總線連接的器件可以通過成熟的二叉樹地址搜索算法進(jìn)行相應(yīng)的搜索，得到每個(gè)器件的64位標(biāo)識(shí)碼，即可通過相應(yīng)的標(biāo)示碼進(jìn)行控制和訪問，同時(shí)可以經(jīng)行組網(wǎng)分析出各傳感器的位置，實(shí)時(shí)顯示各點(diǎn)的信息。器件可以通過單個(gè)器件的單獨(dú)轉(zhuǎn)換，也可以通過SKIP ROM的方式來進(jìn)行統(tǒng)一的溫度轉(zhuǎn)換，但是考慮到手持式終端需要驅(qū)動(dòng)很多個(gè)DS18B20，這些器件通過I一wire總線連接在一起。單獨(dú)的溫度轉(zhuǎn)換會(huì)造成轉(zhuǎn)換時(shí)間漫長(zhǎng)，所以在手持式終端中采用統(tǒng)一溫度轉(zhuǎn)換方式。
[0016]本系統(tǒng)使用的單片機(jī)S3C6410供電為3.3V，DS18B20可以接受3.3V供電，但考慮到電路線的長(zhǎng)度上達(dá)幾百米時(shí)能量不足的問題，采用3.3V供電時(shí)做的實(shí)驗(yàn)的驅(qū)動(dòng)能力不足，此時(shí)能夠帶負(fù)載能力很小，所以采用5V給DS18B20供電。此驅(qū)動(dòng)電路相對(duì)⑶4082和74HC244構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路可以驅(qū)動(dòng)更多的傳感器，此時(shí)的ARM的GP1直接與電纜的數(shù)據(jù)線相連，這樣就會(huì)減少中間器件的電平問題，通過實(shí)驗(yàn)得出，可以帶動(dòng)144個(gè)DS18B20，此時(shí)溫度和地址的讀取都正確。
[0017]所述的濕度傳感器為SHTll濕度傳感器。將溫度檢測(cè)、濕度監(jiān)測(cè)、信號(hào)放大濾波、A/D轉(zhuǎn)換集為一體，提供SCK和DATA兩線的串行口數(shù)據(jù)讀取，接口簡(jiǎn)單方便，具有CRC校驗(yàn)，容錯(cuò)率高，數(shù)據(jù)可靠性好。
[0018]溫度傳感器及濕度傳感器將采集的數(shù)據(jù)送回單片機(jī)處理，所獲得的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在手持式終端的存儲(chǔ)器，并可以顯示在IXD屏上，通過IXD能夠方便的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示交互。QT界面可提供給用戶Ι-wire總線上DS