基于无线嵌入式技术的粮库监控系统的设计与研究

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美国前国务卿基辛格曾告诫世人:控制了粮食,就控制了人类。貌似这句话在开玩笑,实际上是告诉建立科学的粮库监控系统,减少坏粮面积,保障粮食存储的质量和数量的重要性。而粮食的温度、湿度参数是导致粮食霉变,影响粮食储存的质量和数量的主要因素。因此,为了将粮食的温度、湿度控制在合理的范围内,在一定程度上消除粮食霉变的隐患,本文提出基于无线嵌入式技术的粮库监控系统。  本文首先分析国内外在粮库监控系统方面的研究,找出粮库监控系统中需要解决的问题,结合粮库监控系统涉及的相关技术,围绕系统的功能需求,提出温湿度粮库监控系统的设计方案。然后全面具体地阐述了整个系统的软硬件设计结构框架,接着给出系统各个模块的硬件设计框图及软件设计流程图,搭建软件开发环境,设计远程Web监控页面。最后,对系统进行调试和功能测试。  系统从网络组成上划分为三个层次:上层是上位机监控中心;中间层是主控制器;底层是粮库内部无线网络。在硬件设计上,上位机监控中心硬件设备主要是一些可以接入Internet网络的PC机、手机等相关设备;主控制器使用高性能32位嵌入式ARM微处理器S3C6410和与其串口相连的GPRS模块,及其他的一些外围设备,实现系统高速、高效运行。粮库内部无线网络节点采用CC2530片上系统的ZigBee模块,利用无线射频天线进行节点间的相互通信,传感器模块SHT11实现温度、湿度测量,LED灯的亮与灭模拟除湿设备工作状态,声光报警模块定位异常粮区。上位机监控页面使用Web网页的形式,管理员通过网站登录到监控系统,实现对粮库内具体监测点温湿度的查看,控制除湿设备是否工作。  基于ZigBee和GPRS无线通信技术、嵌入式技术、远程Web技术相结合提出的无线嵌入式技术的粮库监控系统,节约了成本、降低了能耗,实现了粮食温湿度的采集、传输、存储、远程监控及异常处理,减少了粮食储藏的损失,具有一定的推广应用价值。
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