【摘要】：溫濕度是影響糧食儲藏過程的重要因素,對糧倉溫濕度控制不善容易引發(fā)糧食的霉變,并形成連鎖反應(yīng),導(dǎo)致糧食的損失。我國現(xiàn)有倉容總量約為4億噸,從庫點分布看,全國共有大大小小的庫點六萬多個,其中大部分為中、小立筒型的糧庫,這些糧庫普遍是在幾十年前建造的,只有單純的儲糧功能。因此,針對中、小型糧倉的糧情監(jiān)控技術(shù)對儲糧有著重要的應(yīng)用價值。本文的研究正是基于FPGA開發(fā)板DE0的糧倉糧情監(jiān)測系統(tǒng)�；贒E0的糧倉糧情監(jiān)測系統(tǒng)主要由溫度、濕度、料位信息采集模塊、存儲模塊以及上位機構(gòu)成。系統(tǒng)采用帶有唯一ID的單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20和不帶ID的單總線濕度傳感器DHT22采集溫度、濕度信息,料位采集模塊采用的是模擬壓力傳感器YZC-133與自帶唯一ID的單總線A/D轉(zhuǎn)換模塊DS2450的組合,將壓力傳感器采集到的信息通過DS2450轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳輸?shù)紻E0中。系統(tǒng)中將多個帶有唯一ID號的單總線器件搭載在一個I/O口上,通過ROM搜索算法識別和操作每個單總線器件,達到節(jié)省I/O口的功效。存儲模塊采用的是SD卡的SPI模式存儲,開發(fā)過程簡單、功能實用,可以實現(xiàn)對糧情信息的存儲。DE0與上位機的通信協(xié)議采用的是RS232協(xié)議,可以讓DE0實時上傳糧倉的糧情信息。該系統(tǒng)實現(xiàn)了糧倉內(nèi)糧情的實時監(jiān)測,使管理人員能夠?qū)崟r掌控糧倉內(nèi)的糧情信息。設(shè)計以DE0開發(fā)板為主,采用Quartus Ⅱ作為軟件開發(fā)平臺,編程采用Verilog硬件描述語言進行設(shè)計,最后對各個模塊進行了軟件的仿真與硬件的調(diào)試,達到了預(yù)期的效果。
【圖文】：

圖 2.1 DE0 實物圖（1）板上內(nèi)置了 USB Blaster 用于編程及用戶 API(Application programminginterface)控制以及 CPLD 的使用，且支持 JTAG 和 AS 兩種模式；（2）另外還包括 8M 的支持 16-bits 數(shù)據(jù)總線模式的 SDRAM 內(nèi)存、支持 Byte(8-bits)/Word (16-bits)模式的 4M 的 FLASH 閃存；（3）一個 SD 卡接口，提供 SPI 模式和 1 位 SD 卡模式的 SD 卡接入模式；（4）3 個按鍵，常閉開關(guān)，按下時產(chǎn)生低電平脈沖，10 個撥動開關(guān)，相應(yīng)產(chǎn)生邏輯 0 與邏輯 1；（5）10 個紅色 LED，4-bit 電阻式 DAC（數(shù)位類比轉(zhuǎn)換）型 VGA 端口，采用的是 15-pin 高密度 D 型接頭，，最高支持每秒傳輸 60 幅畫質(zhì)為 1280x1024 的圖像；（6）RS232 收發(fā)器（不包含 DB-9 連接器）、PS/2 鼠標鍵盤連接器；（7）2x16 字符的 LCD 模塊、4 個數(shù)碼管、兩個 40-pin 擴展槽（72 個 I/O 接腳以及 8 個電源與接地接腳）。2.2 系統(tǒng)需求分析

DS18B20的TO-92封裝圖
【學(xué)位授予單位】：武漢輕工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP274;S379

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本文編號：2703805