淺談小型糧食水分測量儀的設計

張可菊 高云華

沈陽工學院

淺談小型糧食水分測量儀的設計

張可菊 高云華

沈陽工學院

本文通過對糧食水分的分析與研究，設計了一個基于單片機的糧食水分測量系統，本系統采用模塊化、層次化設計思想來實現。

糧食水分 測量系統 單片機控制

1 引言

本文選用用新型的智能濕度傳感器DHT11實現對糧食濕度的檢測，將濕度信號通過傳感器進行信號的采集并轉換成數字信號的過程。再運用單片機STC89C52進行數據的分析和處理，實現對濕度的顯示。顯示部分采用數碼管顯示所測濕度值。

2 硬件總體框圖

系統工作的過程是:當用戶通過水分測量儀測量糧食濕度時，將濕度傳感器DHT11插入糧食，濕度信號采集模塊對被測量的糧食中的水分的含量進行數據采集，并把采集到的信號反饋給單片機，LED模塊顯示相應的濕度。本方案使用STC89C52單片機作為系統的控制核心，將濕度傳感器DHT11作為濕度測量元件，顯示電路采用LED模塊顯示。硬件總體結構圖如圖1所示。

圖1 硬件總體結構圖

本系統主要由單片機STC89C52，濕度傳感器DHT11，LED顯示模塊，3－5.5V的供電電源等器件組成。

3 濕度檢測電路設計

DHT11的供電電壓為3—5.5V。傳感器上電后，要等待1s以越過不穩定狀態在此期間無需發送任何指令。濕度采集電路如圖2所示。

圖2 濕度采集電路

傳感器DHT11有四個引腳，其中3號引腳一般懸空。傳感器上電后，要等待1s以越過不穩定狀態。在此期間無需發送任何指令，為了去耦濾波，在電源引腳VCC和GND之間添一個100nF的電容。注意連接線的長度不超過20米時候用5K上拉電阻，大于20米時根據具體情況而定。

4 單片機最小系統電路的設計

單片機的最小系統，又可以稱為最小應用系統，是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統。對于51系列單片機來說，最小系統一般應包括：復位電路、晶振電路、單片機。STC89C52單片機最小系統圖見圖3。

圖3 STC89C52單片機最小系統圖

復位電路：是由電容串聯電阻構成的，當系統一上電的時候，RST腳就會出現高電平，高電平持續的時候是由電路的RC值的大小確定的，當RST腳的高電平出現兩個機器周期以上就會執行復位操作。本系統設計中，當程序運行不正常或者停止運行時，系統就要進行復位操作。

在設計過程中，力求硬件線路簡單，充分發揮軟件在編程方面靈活的特點，來滿足系統設計的要求。本設計實現了低功耗、低價格，提高了系統的可靠性和可擴展性。

[1] 周向紅．51系列單片機應用與實踐教程．第一版．北京航空航天大學出版社，2008

[2] 胡振宇．劉魯源．DS18B20接口的C語言程序設計[J]．單片機與嵌入式系統應用，2002

張可菊，沈陽工學院，碩士，控制理論與控制工程方向。