无线温度采集仓储管理论文

无线温度采集仓储管理论文

1.电路设计

1.1测控系统框架

粮情系统由上位机(台式电脑)、测控主机、中继器、测控分机、仓内温湿度传感器、仓外温湿度传感器、测温电缆、线缆等设备组成。上电后,测控系统板工作在正常电压下开始对粮堆进行温度采集,测温电缆使用1-WIRE进行连接,所有测温传感器采用寄生电源方式对其供电,粮堆温度循环采集后存入固定缓存内供上位机随时调用。

1.2硬件设计

本测控系统架构包含电源模块,无线收发模块和系统测控板三大块。系统测控板硬件设计由PIC24FJ128DA210芯片电路,电源转换电路,UART通信电路,测温端口电路以及外部AD扩展端口电路构成。本系统采用常见的DS18B20作为测温传感器,其具有唯一的注册码,在1-Wire网络中,注册码用于单总线主机对从机器件进行逐一寻址,如果1-Wire网络中从机器件的ROM码是未知的,可以通过搜索算法来找到此码。搜索算法采用的是二叉树型结构,搜索过程沿各分节点进行,直到找到器件的ROM码(即叶子)为止;后续的搜索操作沿着节点上的其它路径进行,按照同样的方式直到找到总线上的所有器件代码。该无线模块在可视距离下可达2KM,采用常见的RS485通信方式与粮情测控系统板连接,使用12V外部电源直接为无线模块供电,内部则通过稳压芯片为无线射频芯片提供5V电源。

1.3系统下位机件设计

系统上电后,电路板电源指示灯常亮,表示系统工作电压正常,此时系统完成工作频率的配置,串口初始化,定时器的初始化以及I/O口功能的定义。完毕后,系统工作指示灯闪烁表明系统板工作正常,为了缩短从接收命令到上传数据时间,系统采用循环采集数据方式将当前粮堆数据存储下来,方便上位机即时读取,接收到命令后,测控分机立即发送命令获取此时仓外仓内的温湿度数据,并将其与粮堆数据一起打包通过ZigBee模块发送至网关,网关通过串口将数据上传给上位机处理。

2.上位机界面

上位机界面接收到数据后,将数据进行存储,并在主界面三维显示当前采集仓的具体数据。粮情分析是对上传粮情的参数信息进行分析处理并显示在测控界面上,能够直观地反映粮食储存的基本状况,便于仓库管理人员可以随时了解掌握粮情参数的变化,以便及时地对仓库进行智能化控制。上位机软件主要包括粮情检测,巡检巡测功能,粮情分析,数据存储与检索,数据显示,数据打印,粮情控制以及一些拓展功能。

3.结束语

本设计通过利用无线传输模块与高性能的PIC24系列单片机相结合的方式开发出新型粮食监控系统,相对于传统有线方式布局降低了布线困难,成本高等缺点,在处理速度和资源上都有明显的提高,满足当前粮情测控系统对实时性以及后期可扩展性上的需求。

作者:李文杰 丁旭玲 单位:安徽博微长安电子有限公司