摘 要

对于粮食的安全运输与储存来说，其含水量是关键的因素，因此，在粮食储藏之前需要使用粮食烘干机进行干燥处理，在将粮食进行干燥时，实现烘干机的自动化控制以及粮食水分的在线检测对于保证粮食干燥后的品质具有重大的意义，因此，设计了一种以单片机为核心的粮食水份在线检测仪，其单片机芯片采用STC15F2K08S2。本次设计的主要工作是：

（1）粮食水份在线检测仪的整体结构及工作原理。粮食水份在线检测仪由测定部和显示部组成，主要功能是通过测定部实时测定粮食烘干机内的粮食水分含量，并将水分测量值显示于显示部，根据水分测量值与水分设定值之间的比较来控制烘干机是否继续运行。

（2）粮食水份在线检测仪的硬件电路设计。粮食水份在线检测仪的硬件电路由恒流源电路、AD620放大电路、温度补偿电路、数码管显示电路、电机及烘干机控制系统及单片机系统组成。主要的功能是通过恒流源电路将粮食水分进行采集，并且经过放大处理传输给单片机然后转换得粮食水分含量。

（3）粮食水份在线检测仪的软件程序设计。通过“水分设定”旋钮设定水分预期值，然后通过单片机将采集到的水份值在数码管上进行显示，同时将采集值与预期值进行比较，从而控制烘干机的启停。

关键词：粮食水份；在线检测；控制系统；恒流源电路

Abstract

The water content is the key factor for the safe transportation and storage of grain, Therefore,we use the grain dryer  to dry  before grain storage.  And when the grain is drying,

it has a great importance to realize the automation of the dryer control and the on-line 

measurement which can guarantee the quality of the food .Therefore, a single-chip 

microcomputer takes STC15F2K08S2 as the core of grain moisture detector online is designer. 

The main work of this design is :

(1)The integral structure and working principle of Grain moisture on-line detector.Grain 

moisture on-line detector is composed of determination and display, its main function is to

 measure the grain moisture content inside the grain dryers through the measurement of real 

time and show the grain moisture content in the display. It also depends whether to continue the 

operation of grain dryers according to the comparison between moisture measurement and 

moisture value.

(2)The hardware circuit design of online grain moisture detector. The hardware circuit of the

grain moisture detector is made up of the constant current source circuit,AD620 amplifier circuit, temperature compensation circuits, digital tube display circuit, motor and dryer control system and single chip microcomputer system. The main function of it is to collect grain moisture through constant current source circuit and then to get the grain moisture content by amplifying 

process transmit to MCU .
(3)The software design of online grain moisture detector.First, setting an expected value by 

setting up "moisture setting " knob",and then the moisture value which is conllected by microcontroller will be displayed on the digital tube. Collected value will be compared with

 the expected value at the same time, to control the start-stop of the dryer.

Key Words：grain moisture；on-line detection；control syestem； constant current source

 circuit

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究的背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 本文的主要研究内容 3

1.4 本章小结 3

第2章 整体结构及工作原理 4

2.1 整体结构 4

2.2 工作原理 5

2.3 本章小结 6

第3章 系统硬件电路设计 7

3.1 恒流源电路 7

3.2 AD620放大电路 8

3.3 温度补偿电路 9

3.4 数码管显示电 9

3.5 电机及烘干机控制系统 11

3.6 单片机系统 13

3.7 本章小结 15

第4章 系统软件设计 16

4.1 A/D转换子程序 16

4.2 LED亮灭子程序 18

4.3 数码管动态显示子程序 18

4.4 电机及烘干机控制子程序 18

4.5 温度补偿子程序 18

4.6 本章小结 19

参考文献 20

致谢 21

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

人类的生存是以粮食为物质基础，并且粮食在国民经济建设及各行各业中起着举足轻重的作用，为了确保粮食的质量，在粮食入库烘干之前，需要准确测定粮食的含水量^[1]。随着自动化水平的持续提升，导致对粮食水分快速准确的测定产生了更高的要求^[2]。因而在采购、储存、加工粮食时，粮食含水量的快速准确测定具有十分重要的意义^[3]。

目前国内市场上用于粮食烘干机的粮食水分在线检测仪均被国外垄断，而传统的国产粮食烘干机运行后需由操作人员用水分仪反复多次测定烘干机内粮食的水分含量，之后将测量值与预期值比对后再判断烘干机是否继续运行。由于人工操作误差，务必导致烘干机内粮食过干燥或干燥不足。其中干燥不足将不宜储存且易发生霉变，过度干燥将会造成一些不必要的浪费。因此，开发一种能够实现粮食干燥过程中水分在线准确检测，以及干燥设备的智能控制系统尤为重要。

1.2 国内外研究现状