農產品倉儲溫度控制系統設計與實現

楊獻峰 張朝坡

摘 要：在新時期積極做好農產品倉儲可以滿足人們對農產品的需求，尤其在冬季如果未做好農產品存儲溫度控制工作，則會導致農產品出現變質發霉的現象，因此需要加強對農產品倉儲溫度控制系統加以設計與研究。本文主要以單片機為核心的農產品倉儲溫度控制系統為主，從多個角度展開分析與討論。

關鍵詞：農產品；倉儲；溫度控制系統；設計

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20181033032

現階段，在人們的生產與生活中溫度控制十分重要，尤其對農產品而言積極做好溫度控制工作意義重大，一般情況下，人們會應用溫度計對倉庫的溫度進行測量，或者通過加熱或者降溫的方式控制溫度，從整體分析，這種方法實用性比較差，操作過程中會耗費大量的勞動力，且因為溫度大幅度變化而導致農作物出現發霉與腐爛的現象，因此在當前的發展背景下，需要制定完善的農產品倉儲溫度控制系統，以此實現溫度的合理控制。

1 農產品倉儲溫度控制系統結構設計

在本系統中主要涉及到的內容包括了8098單片機、8255并行接口電路、溫度傳感器與變送器、驅動電路與報警顯示電路。

2 硬件的設計

2.1 單片機最小系統設計

單片機最小系統設計主要包括了單片機、檢測系統與變換電路、鍵盤、顯示器、變頻器等，并且采取了模塊化的設計方法，從整體角度分析，不行方式具有靈活性，并且拓展性良好，其特點包括：具有可靠性，能夠進一步保證系統的安全與可靠；控制的精度比較高，尤其在對倉儲溫度分布的分析中可以快速找出最佳的測量點，并且可以利用開關量控制以及模擬量控制，不斷提高精確度，尤其在硬件方面使用了精度較高的傳感器與集成芯片，這樣能夠進一步提高了溫度控制精度的性能，進而從根本上滿足農產品倉儲用戶對溫度的要求；拓展性能佳，應用平均值算法可以將傳統模式下的溫度控制加以解決。

2.2 控制器設計

在本系統中下位機主要采取了模塊化設計的方式，主要包括了溫度檢測模塊、輸出控制模塊、鍵盤輸入模塊等，并且溫度檢測模塊主要是應用了數字溫度傳感器對倉庫溫度進行測量，且輸出控制模塊的控制信號則是由單片機控制器所提供的，利用光電隔離器將信號傳送到繼電器中，對倉庫的溫度進行調整，且鍵盤與通信模塊要采取查詢的方式對控制系統加以設置，如此一來才能從本質上實現對溫度的合理控制，當然如果其中發生異常情況，則需要發送給遠程主機，并發出報警信號。

2.3 溫度檢測模塊

從某個角度分析，在本系統中的溫度檢測模塊并非一成不變的，而是根據倉庫面積的大小適當的增加或者減少，其中數字溫度傳感器具有的功能便是支持多點組網功能，可以實現變臉，進而對溫度進行檢測，根據實驗得知，檢測的范圍在100℃之間。

3 軟件的設計

因為溫度的變化規律不是很強，所以被檢測的對象溫度具有非線性以及熱慣性等特點，要想建立數學模型是比較困難的，對此本文認為可以通過制定模糊控制算法的方式，這樣一來不需利用精確的數學模型，依據人工實際經驗即可，并且可以提高其穩定性。從另外一點分析，控制器可以對晝夜、季節變化所帶來的溫度差異進行分析，并應用模糊算法的方式實現自動控制，其中在溫度控制程序之中具有2個輸入數據與一個輸出數據，且數值是：

其中e代表了溫度偏差，U代表了輸出控制變量，△e為溫度的變化率。

在主程序之中，主要負責倉庫之中溫度的實時顯示，并且要讀取并且處理傳感器測量溫度的數值，其中當實際數值與事先所設定的數值不同的時候，則會發出控制信號，并且啟動或者停止電機，發出報警信號，并且及時通知用戶針對當前的發展現狀及時處理，作出控制日記記錄。

4 實驗驗證

在2016年當地某冷庫中進行溫度測定，且農產品對象為土豆，保險溫度設定在11℃，控制精度在±1℃，從9：00—17：00，采集一次溫度數據，并且在1h之后對標準溫度進行對比，經過分析得知，溫度最大誤差在0.5℃，達到了系統的要求。

5 結語

現階段做好農作物存儲是十分重要的，但是要想提高存儲的有效性，那么則需要根據實際的發展情況制定完善的控制系統，其中在本次研究中提出的系統是單片機系統，主要對冷庫的溫度進行檢查，這樣可以減輕勞動量，并且實現對其溫度的合理控制，在一定程度上可以提高農產品的存儲質量，減少經濟損失，節約成本，促使農作物存儲更上一層樓。

參考文獻

[1]徐凱華，張波.基于物聯網的煙草倉庫存儲溫濕度智能監測預警系統設計[J].信息通信，2018（1）：187-188.