在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的后期階段,糧食存儲(chǔ)是重要的環(huán)節(jié)。對(duì)儲(chǔ)糧倉庫的庫存容量實(shí)時(shí)管理,可以使糧食生產(chǎn)加工、運(yùn)輸調(diào)度、存儲(chǔ)有計(jì)劃的進(jìn)行,避免因信息滯后、管理不及時(shí)導(dǎo)致糧食變質(zhì)和浪費(fèi)。采用傳統(tǒng)的人工測(cè)量方式的立筒倉庫存測(cè)量方法落后并且有很多缺點(diǎn),不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低下,對(duì)盤庫工作人員的安全也存在隱患,無法滿足倉庫管理人員以及企業(yè)對(duì)快速準(zhǔn)確掌握倉庫物料體積的需求。本課題根據(jù)實(shí)際需求,設(shè)計(jì)了一種以ARM芯片為核心的立筒倉儲(chǔ)量測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有測(cè)量速度快、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。采用了嵌入式技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了立筒倉內(nèi)部糧食體積、溫度、濕度等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量,取代傳統(tǒng)的人工盤點(diǎn)倉庫的操作。系統(tǒng)具有無線通訊功能,通過無線組網(wǎng),可以使用計(jì)算機(jī)對(duì)多個(gè)倉庫同時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和操作,獲取的數(shù)據(jù)可以在計(jì)算機(jī)上存儲(chǔ)并分析。本文首先從實(shí)際問題出發(fā),分析立筒倉的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及內(nèi)部糧食平面堆積情況,并抽象為數(shù)學(xué)模型,結(jié)合激光測(cè)距技術(shù)和多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集方法給出了解決方案。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用需求,使用多種傳感器以及硬件設(shè)備,分別設(shè)計(jì)了以STM32芯片為核心的測(cè)量設(shè)備和控制設(shè)備軟硬件系統(tǒng),分模塊詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)。在軟件算法開發(fā)過程中,先采用軟件工程的方法以及面向?qū)ο蟮乃枷脒M(jìn)行需求分析,設(shè)計(jì)嵌入式軟件的總體架構(gòu)。移植并使用了實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ,設(shè)計(jì)多任務(wù)并行程序結(jié)構(gòu)。采用積分的思想以及多點(diǎn)采集數(shù)據(jù)的方法,實(shí)現(xiàn)體積計(jì)算算法。結(jié)合項(xiàng)目軟件調(diào)試需求,為測(cè)量設(shè)備設(shè)計(jì)了一種Boot Loader軟件,用于遠(yuǎn)程升級(jí)軟件。參考Modbus協(xié)議制定了適合本系統(tǒng)使用的通訊協(xié)議。最后,總結(jié)了論文所做的工作,展望了本系統(tǒng)可擴(kuò)展的方向。經(jīng)過一定時(shí)間的使用與驗(yàn)證,本系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo),不僅能減輕倉庫管理人員的工作量,而且測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠,具有實(shí)用性。
【學(xué)位單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S379;TP212.9

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