一、课题的研究意义

粮食是人类生存和发展的第一需要，是关系国计民生的重要产品。我国是一个拥有十几亿人口的发展中大国，粮食安全始终是关系经济发展、社会稳定和国家安全的全局性重大战略问题，任何时候都不能放松。粮食库存是粮食流通的重要汇聚点，一头连着生产，一头连着消费。随着我国粮食市场化改革不断深入，粮食库存的地位和作用日益重要。而对粮食的保护在这其中起着决定性的作用。根据国家粮食保护法规，必须定期抽样检查粮仓各点的粮食温度与湿度，以便及时采取相应的措施，防止粮食的变质。但大部分粮仓目前还是采取人工测温的方法，这不仅使粮仓工作人员工作量增大，且工作效率低，尤其是大型粮仓的温度检测任务如不能及时彻底完成，则有可能会造成粮食大面积变质。    

对粮仓粮食安全储藏的主要参数是粮仓的温度和湿度，这两者之间又是互相关联的。一般室外的温度高于粮食的温度高于粮库的温度，室外的湿度高于粮库的湿度高于粮食的湿度。粮食在正常储藏过程中，含水量一般在12%以下是安全状态，不会产生温度突变，一旦粮仓进水、结露等使粮食的含水量达到20%以上时，由于粮粒受潮，胚芽萌发，新陈代谢加快而产生呼吸热，使局部粮食温度突然升高，必然引起粮食“发烧”和霉变，并可能形成连锁反应，从而造成不可挽回的损失。经调查北方的粮库夏天的温度控制在20℃-25℃，湿度控制在50%-60%，冬天的温度控制在-10℃-0℃，湿度控制在20%-30%。此次设计将选用温度控制在-10℃-0℃，湿度控制在20%-30%的环境下进行测试实验。

此次设计的是粮仓温湿度实时检测系统，是对一个粮仓的温湿度进行控制，以保证粮仓储粮的安全。粮仓温湿度控制系统是以MCS-51系列单片机为核心构成控制系统。本课题完成了整个系统的硬件设计，提出了一种可以应用于中小型粮仓的温湿度控制系统。

二、课题研究的主要内容：

1.温度监控：对粮仓温度进行测量，并通过升温或降温达到储粮的最佳温度。

2.湿度监控：对粮仓湿度进行测量，并通过喷雾或去湿达到储粮的最佳湿度。

3.控制处理：当温度、湿度越限时报警，并根据报警信号提示采取一定手段控制。

4.显示：LED就地显示输入值和相应的温湿度。

三、课题的研究方法：

温度采集模块和湿度采集模块对粮库的温湿度情况进行采集，实时的显示在显示电路上，传输给单片机，单片机将采集的温湿度数值与键盘借口电路输入的阈值进行比较，如果超出额定的阈值，启动报警电路对其进行报警以提醒工作人员，同时启动温度、加湿或者除湿借口电路，对粮库进行升温、降温、加湿或者除湿的操作。通信接口有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯，采用了专用芯片MAX232进行转换，使电脑的串口RS232电平的和单片机的串口TTL电平一致，将实时温湿度情况传到电脑上。而风机、空调机、加湿机的控制是由单片机和智能开关控制完成的。

系统结构框图：

四、课题计划进度

11月01日-11月30日：学习单片机原理技术和单片机C语言教程，设计各个模块电路；

12月01日-12月30日: 实地调查粮库，确定粮库中各种不同粮食所需的温湿度情况；

01月01日-01月15日: 确定所设计温湿度检测系统的功能及各个参数；

01月15日-02月01日: 选择电路需要的芯片并设计电路，最后用Multisim对电路进行仿真及验证；

02月01日-03月30日：购买器件，搭建实物模型；

04月01日-04月30日: 撰写论文，完成并提交论文初稿；

05月01日-05月20日：修改论文，完成并提交论文终稿。

研究的主要内容: 

监控系统可以实时全面的掌握粮库内的温湿度变化，一旦发现异常及时做出正确处理，保证粮食长期安全存储。系统能够自动监测粮仓粮库内的粮情、温度、湿度，并能与粮仓粮库内的加热、制冷、除湿、通风等设备进行联动，控制加热、制冷、除湿、通风等设备进行工作，使仓内粮温、水分维持稳定状态，保证粮食仓储的安全。

粮库温湿度监测系统，实时采集粮仓粮库现场数据，并对粮库内温湿度的自动测量，从而进一步与粮仓内设备（如通风、制冷、制热等）联动完成相应控制。

工作人员根据粮库内的具体情况，设置温度、湿度等参数限值。在监测时，如发现有监测结果超出设定的阈值时，系统会自动发出报警提醒工作人员。