基于ARM粮食仓储环境监测系统的设计

毕业设计（论文）材料之二（1）神山口大学本科毕业设计（论文）专业：题目：基于ARM的粮食仓储环境监测系统的设计作者姓名：帅锅导师及职称：***导师所在单位：年月日神山口大学本科毕业设计（论文）任务书届学院专业学生姓名：***Ⅰ毕业设计（论文）题目中文：基于ARM的粮食仓储环境监测系统的设计英文：DesignofMonitoringSystemBasedonARMofGrainStorageEnvironmentⅡ原始资料[1]周立功.ARM嵌入式系统软件开发实例[M].北京:北京航天大学出版社,2005[2]周立功等编.ARM微控制器基础与实战[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003[3]杨松山.粮情测控系统现状及其发展探析[J].粮食流通技术,2003,6:10-12[4]张晓东等.基于ARM的粮食仓储监测系统[J].微计算机信息,2010,26:67-69Ⅲ毕业设计（论文）任务内容1.课题研究的意义：近年来，随着计算机和电子技术的发展，在粮食仓储中如何改善储藏条件、保证粮食品质、减轻劳动强度等已成为粮食仓储行业的新课题。本设计主要是利用高性能、低功耗的ARM处理器进行粮食仓库的实时监测。本课题要求学生以嵌入式微处理器为基础，主要包括温湿度采集模块、气体信号模块、主控模块和显示模块的软硬件设计。2.本课题研究的主要内容有：（1）以ARM为核心的主控制模块的设计；（2）温湿度、气体信号的采集模块的设计；（3）各信号显示模块的设计。3.课题完成形式：（1）毕业设计（论文）正文；（2）系统硬件电路原理图；（3）信号采集部分和显示部分的源程序；（4）至少一篇引用的外文文献及其译文；（5）附不少于10篇主要参考文献的题录及摘要。指导教师（签字）教研室主任（签字）批准日期接受任务书日期完成日期接受任务书学生（签字）神山口大学毕业设计（论文）I基于ARM的粮食仓储环境监测系统的设计摘要粮食在存储的过程中容易发生霉变，其主要原因与仓储环境的温度、湿度、室内相关气体的浓度有关。传统的仓库管理模式，缺乏自动监测设备，需要值班人员定期用测量仪器去多个区域进行人工测量。这样的粗放型的管理粮仓模式往往不能及时的反映仓储环境的状况，从而不能及时的进行调节，导致粮食品质的下降。在这种状况下，就需要一套先进的粮食仓储环境监测系统，来避免因储粮不善造成的巨大损失，进一步提供完善配套的粮食存储技术与装备信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。本文主要的工作是基于ARM控制器、传感器、LCD显示器、报警电路等来设计一种自动监测、报警装置来切实提高储粮的水平。本设计的最大的优点在于其自动性、准确性、高效性。它取决于本设计的设计思路以及其所采用的一些相关的元器件。与传统的人工去粮仓不定期测量、记录相比，本设计更加方便，它采用了现代传感器技术，通过一些先进的传感器如SHT11去自动的测量粮仓各个地方的温湿度情况。此外我们可以在本设计之中提前确定相关被控参数的设定值，利用ARM控制器的端口来控制蜂鸣器，来提醒我们环境的相关情况。此外在本设计中通过LCD显示器来显示各个参数的值，它比传统的LED显示更加直观、准确。本文的控制部分主要用的是ARM部分，它与传统的51单片机相比功能更加的强大，如芯片内部的Flsah、EEPROM、SRAM容量较大、支持在线编程烧写ISP、每个IO口都可以以推挽驱动的方式输出高、低电平，驱动能力强，内部资源丰富，一般都集成A/D、D/A模数转换器、PWM、SPI、USART、I2C、I2S等接口，以及拥有丰富的中断源等。这些因素使得ARM与51单片机相比更加的高性能，低功耗。利用ARM来设计的自动监测系统的高效、方便、准确的特点决定了它将更加广泛的应用于工业控制各个领域，同时现在基于ARM，LINUX的嵌入式系统在控制、通信领域应用的更加广泛。关键词：ARM；温湿度；气体浓度；LCD显示；报警帅锅：基于ARM的粮食仓储环境监测系统的设计IIDesignofMonitoringSystemBasedonARMofGrainStorageEnvironmentAbstractPronetomildewgraininstorageprocess,themainreasonrelatetothestorageenvironmenttemperature,humidityandindoorgasconcentrations.Traditionalwarehousemanagementmode,whichislackofautomaticmonitoringequipment,needonstaffondutyusingthemeasuringinstrumenttomultipleareastomanualmeasurementregularly.Thegranaryoftheextensivemanagementmodecannotbetimelyresponsestorageenvironmentconditions,soitcannotbeadjustedtimely,resultinginadeclineinfoodquality.Underthiscondition,weneedasetofadvancedfoodstorageenvironmentmonitoringsystemtoavoidheavylossescausedbytheimproperstorage,sofurtherperfectthegrainstoragetechnologyandequipmentofformacompletesetinformationizationistheworld'seconomicandsocialdevelopmenttrend.Inthispaper,themainworkistodesignanautomaticmonitoringandalarmsystembasedonARMcontroller,sensor,LCDmonitor,alarmcircuitandsoontoenhancethelevelofgrainstorage.Thebiggestadvantageofthisdesignliesinitsautomaticity,accuracy,andefficiency.Itdependsonthedesignconceptofthedesignandtheuseofsomerelatedcomponents.Comparedtothetraditionalartificialgranarynotregularlymeasure,record,thisdesignismoreconvenient,whichadoptedthemodernsensortechnology,automaticallybysomeadvancedsensorlikeSHT11tomeasurethegranarytemperatureandhumidityconditionsineveryregionofthestorageenvironment.Inaddition,wecaninadvancesetthoserelatedparameterstothesetvalueinthisdesign,useARMcontrollerportstocontrolbuzzertoremindusoftheenvironment.Inaddition,displayforeachparametervaluethroughtheLCDinthisdesignismoreintuitive,accuratethanthetraditionalLEDdisplay.ARMisusedforthecontrolpartinthispaper,itfunctionmorepowerfulwhencomparedwiththetraditional51MCU,suchasthecapacityofchiplikeFlsah,EEPROM,SRAMinsideisbigger,supportonlineprogrammingburningISP,eachIOportcanoutputhighandlowlevelintheformofpush-pulldriving,drivingabilityisstrong,internalresourceisrich,generalintegrationA/D,D/Aconverter,PWM,SPIandUSART,I2C,I2Sinterface,andhasrichinterruptsource.ThesefactorsmaketheARMactmorehighperformance,lowpowerconsumptionwhilecomparedwith51MCU.ARMisusedtodesigntheautomaticmonitoringsystemofhighefficiency,convenientandaccurate.Thischaracteristicsdeterminesitwillbemorewidelyusedineveryfieldworkcontrol.AtthesametimenowembeddedsystembasedonARMandLINUXapplicationmorewidelyinthefieldofcontrol,communication.Keywords:ARM;temperatureandhumidity;gasconcentration;LCDdisplay;alarm神山口大学毕业设计（论文）III目录引言..........................................................................................................................................1第1章绪论.............................................................................................................................21.1研究意义及国内外发展概况...........................................................................................21.2课题研究和解决的主要问题...........................................................................................21.3课题总体方案设计与论证...............................................................................................3第2章系统硬件设计............................................................................................................52.1ARM最小系统模块..........................................................................................................52.1.1ARM处理器概述................................................................................................