【摘要】：溫濕度是影響糧食儲(chǔ)藏過(guò)程的重要因素,對(duì)糧倉(cāng)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(guó)現(xiàn)有倉(cāng)容總量約為4億噸,從庫(kù)點(diǎn)分布看,全國(guó)共有大大小小的庫(kù)點(diǎn)六萬(wàn)多個(gè),其中大部分為中、小立筒型的糧庫(kù),這些糧庫(kù)普遍是在幾十年前建造的,只有單純的儲(chǔ)糧功能。因此,針對(duì)中、小型糧倉(cāng)的糧情監(jiān)控技術(shù)對(duì)儲(chǔ)糧有著重要的應(yīng)用價(jià)值。本文的研究正是基于FPGA開(kāi)發(fā)板DE0的糧倉(cāng)糧情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。基于DE0的糧倉(cāng)糧情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由溫度、濕度、料位信息采集模塊、存儲(chǔ)模塊以及上位機(jī)構(gòu)成。系統(tǒng)采用帶有唯一ID的單總線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器DS18B20和不帶ID的單總線(xiàn)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(xiàn)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(guò)DS2450轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)紻E0中。系統(tǒng)中將多個(gè)帶有唯一ID號(hào)的單總線(xiàn)器件搭載在一個(gè)I/O口上,通過(guò)ROM搜索算法識(shí)別和操作每個(gè)單總線(xiàn)器件,達(dá)到節(jié)省I/O口的功效。存儲(chǔ)模塊采用的是SD卡的SPI模式存儲(chǔ),開(kāi)發(fā)過(guò)程簡(jiǎn)單、功能實(shí)用,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)糧情信息的存儲(chǔ)。DE0與上位機(jī)的通信協(xié)議采用的是RS232協(xié)議,可以讓DE0實(shí)時(shí)上傳糧倉(cāng)的糧情信息。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了糧倉(cāng)內(nèi)糧情的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),使管理人員能夠?qū)崟r(shí)掌控糧倉(cāng)內(nèi)的糧情信息。設(shè)計(jì)以DE0開(kāi)發(fā)板為主,采用Quartus Ⅱ作為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),編程采用Verilog硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì),最后對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了軟件的仿真與硬件的調(diào)試,達(dá)到了預(yù)期的效果。
【圖文】：

圖 2.1 DE0 實(shí)物圖（1）板上內(nèi)置了 USB Blaster 用于編程及用戶(hù) 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(xiàn)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(gè) 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(gè)按鍵，常閉開(kāi)關(guān)，按下時(shí)產(chǎn)生低電平脈沖，10 個(gè)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，相應(yīng)產(chǎn)生邏輯 0 與邏輯 1；（5）10 個(gè)紅色 LED，4-bit 電阻式 DAC（數(shù)位類(lèi)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(huà)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(biāo)鍵盤(pán)連接器；（7）2x16 字符的 LCD 模塊、4 個(gè)數(shù)碼管、兩個(gè) 40-pin 擴(kuò)展槽（72 個(gè) I/O 接腳以及 8 個(gè)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP274;S379

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本文編號(hào)：2703805