基于RS-485总线和GPRS网络的粮情测控系统

摘要

粮食安全是国家安全的基石，是涉及国家主权的根本大事，一旦粮食出现问题，国家根本就会动摇，就会使生灵涂炭。粮食储藏安全是确保粮食安全的重要组成部分，降低粮食在储藏过程中的损失是国内外研究的热点之一。影响粮食储藏安全的因素有很多，其主要因素有粮食储藏过程中的温度、湿度、水分的变化以及虫害等。
　　本学位论文设计开发了一套集检测、分析、控制为一体的粮情测控系统，本系统主要由客户端的粮情测控系统软件、现场单元的通信分机、测控分机以及手持粮情检测仪等组成。客户端测控软件与现场单元利用GPRS网络进行实时通信，完成温度、湿度等数据的采集，现场单元通过RS-485总线进行通信，通信分机、测控分机的硬件电路设计以STC单片机为核心，主要研究内容如下：
　　首先，以粮库平房仓为例，给出现场单元的温度采集、湿度采集、虫害检测以及机械通风控制的设计方案，其中温度采集所使用的是数字温度传感器DS18B20，湿度采集使用的是数字温湿度传感器SHT71，虫害检测部分是利用光电原理进行设计。
　　其次，针对现场单元利用有线的形式进行串行通信，在通信过程中会出现雷击、电磁干扰等情况，在硬件电路设计中提出了一些抗干扰措施，以提高系统的可靠性。
　　再次，设计手持粮情检测仪，利用串口与现场单元通信分机进行连接，可以在GPRS网络不通的情况下，利用人工到现场进行巡检的方式采集粮情数据，克服了由于检测不及时而发生粮情异常不被发现的缺点。
　　最后，编写粮情测控管理系统，实现了通过串口利用手持仪器进行近程粮情数据采集、通过GPRS网络实现B/S模式下的远程粮情测控。
　　将GPRS应用到粮情测控中，其投资成本低、传输距离远、部署灵活，能够实时检测粮食的储藏状态，便于及时发现粮情异常，可根据具体情况进行相应处置，确保粮食储藏安全，大大降低了人工巡检的成本，提高了粮情测控的效率。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 粮情测控系统的发展现状和发展前景

1.3 主要研究内容

1.4 论文结构安排

第2章 RS-485总线和GPRS相关理论和技术

2.1 引言

2.2 RS-485总线概述及可靠性分析

2.3 GPRS通用分组无线业务理论及技术

2.4 本章小结

第3章 粮情测控系统软硬件设计

3.1 引言

3.2 系统方案

3.3 系统电源设计

3.4 通信分机设计

3.5 测控分机设计

3.6 手持粮情检测仪设计

3.7 本章小结

第4章 粮情测控软件设计及测试

4.1 引言

4.2 软件架构及方案设计

4.3 粮情测控系统测试

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致谢