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产生爆腰,碾磨的整米率下降。若采用人工冷却降温方法, 稻谷可在15 %水分下安全储藏(见表3-1) ,从而提高稻谷碾磨的整米率,同时减少储粮水分减量损失。在西班牙的一个碾米厂,采用机械制冷低温储藏稻谷后提高整米率20 % 。对于10000 吨的粮食储量,在15 %的水分下储藏,可减少储粮单位水分减量损失116~173 吨。 表3-1 粮温为10°C 时粮食水分与安全储藏期的关系
粮食水分( %) 12. 0 - 15. 5 15. 5 - 17. 5 17. 5 - 18. 5 18. 5 - 20. 0 20. 0 - 23. 0 23. 0 - 25. 0 粮食安全储藏期(月) 8 - 12 6 - 10 4 - 6 1 - 4 0. 5 - 2 0. 25 - 0. 5 四 系统硬件设计
4.1系统工作原理综述
基于单片机的单总线多点温度监测系统以AT89C51为中心期间,以KEIL为系统程序开发平台,以汇编语言进行程序设计,以PROTEUS作为仿真软件设计而成的。系统主要由温度传感器、液晶显示电路、键盘、报警电路组成,电路图如附录XXXX一所示。
DS1820是智能温度传感器,它的输入、输出采用数字量,通过单总线,接收主机发送的命令,根据DS1820内部的协议进行相应的处理,将转换的温度数值以串口形式发给主机,主机按照通讯协议用一个IO口模拟DS1820时序,发送命令(初始化命令、ROM命令、功能命令)给DS1820,并读取温度值,在内部进行相应的数据处理,用字符型液晶显示模块显示各点的温度值。在系统启动之时,可以通过按键设置各点温度的上限值和下限值,当某点温度超过设置值时,报警器开始报警,从而实现了对各点温度实时监控。
每个DS1820有自己的序列号,因此本系统可以在一根总线上接了4个DS1820,
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通过CRC校验,对各个DS1820的ROM进行寻址,地址符合的DS1820才作出响应,接收足迹命令,向主机发送转换的温度。采用这种DS1820寻址技术,使系统硬件电路更加简单。
DS1820虽然有测温简单的特点,单在实际应用中应注意一下几点: (1)较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿,由于DS1820 与微处理器间采用串行数据传送,因此,在对DS1820 进行读写编程时,必须严格的保证读写时序,否则将无法读取测温结果。在使用PL/M、C 等高级语言进行系统程序设计时,对DS1820 操作部分最好采用汇编语言实现。
(2) 在DS1820 的有关资料中均未提及单总线上所挂DS1820 数量问题,容易使人误认为可以挂任意多个DS1820,在实际应用中并非如此。当单总线上所挂DS1820 超过8 个时,就需要解决微处理器的总线驱动问题,这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。
(3) 连接DS1820 的总线电缆是有长度限制的。试验中,当采用普通信号电缆传输长度超过50m 时,读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离可达150m,当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离进一步加长。这种情况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此,在用DS1820 进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。
(4) 在DS1820 测温程序设计中,向DS1820 发出温度转换命令后,程序总要等待DS1820 的返回信号,一旦某个DS1820 接触不好或断线,当程序读该DS1820 时,将没有返回信号,程序进入死循环。这一点在进行DS1820 硬件连接和软件设计时也要给予一定的重视。 4.2 DS1820与单片机接口电路
DS1820可以采用两种方式供电,一种是采用电源供电方式,此时DS1820的1管脚接地,2脚作为信号线接单片机的I/O口,电源与数字输入管脚间需接一个4.7K的电阻,3管脚接电源,如图4-1所示。另一种是寄生电源方式,如图4-2所示。单片机端口接单片机总线,为保证在有效的DS1820 时钟周期内提供足够的电流,可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉。
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当DS18B20处于些存储器操作和温度A/D转换操作时,总线上必须有强的上拉,上拉开启时间最大为10μs。采用寄生电源供电方式时VDD和GND端均接地。由于单线制只有一根线,因此发送端接口必须是三态的。
Vcc 4.7K 单片机 VCC DQ GND
图4-1 DS18B20采用电源供电方式的电路图
Vcc 单片机 4.7 K Vcc DS18B20 DS18B20 DS18B20
图4-2 DS18B20采用寄生电源的电路图
4.2.1单片机89C51为本系统的核心
单片机是把微机主要部分都集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。由于它的结构与指令功能都是按照工业控制要求设计的,故又叫单片控制器(Single Chip Microcontroller)。
东北大学秦皇岛分校毕业设计(论文) 第11页 通常,一个微计算机由微型计算机与外部设备组成,而微型计算机则包括微处理器(CPU),存储器(存放指令或数据的ROM, RAM等),输出/输入口(I/O口)及其它功能部件如定时/计数器,中断系统等。它们通过地址总线(AB),数据总线(DB)和控制总线(CB)连接起来。通过输入/输出口线与外部设备及外围芯片相连。CPU中配置有指令系统。计算机系统中配有驻机监控程序,系统操作软件及用户应用软件。由于单片机是把微型计算机主要集成在一块芯片上,故可以把单片机看成一个不带外部设备的微计算机。相当于一个没有显示器,没有键盘,不带监控程序的单板机。其结构如图4-3所示:
时钟 CPU 复位 R O M R A M 定时计数器 中断系统 I/O 口 外 部 设 备
图4-3微型计算机结构图单片
该系统所用单片机为MCS-51系列单片机,其管脚分类及引脚功能分类如图4-4所示:
2控制口线:/PESN(片外取指控制)、ALE(地址锁存控制)、/EA(片外存储器选择)、RESET(复位控制)。
2电源及时钟:Vcc,Vss;XTAL1、XTAL2.

