茶叶仓储环境监控系统的设计

　　摘要：针对茶叶储存过程中变质以及人工监管不到位問题，设计了茶叶仓储环境监控系统，实现了对茶叶仓储环境的实时监控、报警提醒以及数据保存的功能，达到节省人力资源、减少变质损失的目的。
　　Abstract： In consideration that the tea in the storage is getting spoiled and the managers might be oversight， a monitoring system of the tea storage circumstance had been designed. Therefore， the function of the tea storage"s real-time monitoring， alarmed to remind and data to be kept had been realized. The system is to reach the goal of economizing human resource and minimizing losses of the metamorphic tea.
　　关键词：监控系统;STC89C52单片机;Visual Basic
　　Key words： monitoring system;STC89C52 MCU;Visual Basic
　　中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）02-0206-02
　　0 引言
　　目前，茶叶的仓储环境的检测依然以人工手动检测为主，不能准确及时感知仓储环境的变化，导致茶叶变质，造成经济损失。针对目前存在的问题，应用单片机技术、通信技术以及数据库技术，设计了一种基于STC89C52单片机、配合VB上位机的茶叶储存环境监控系统，能够实时监控环境参数，从而有效解决无法准确及时监控问题。
　　1 系统总体设计
　　系统整体上由软件和硬件两大部分构成。硬件部分包含控制模块、多个节点、GPRS模块以及通信模块，每个节点即为传感模块。软件部分即为Visual Basic编写的上位机程序，详细如图1所示。
　　2 下位机设计
　　2.1 下位机硬件设计
　　2.1.1 控制模块
　　采用STC89C52单片机为控制核心。具有运行速度快、储存空间大、功能丰富、扩展性好的优点。
　　2.1.2 传感模块
　　采用AM2301和GP2Y1010AU0F作为温湿度传感器和粉尘传感器。AM2301具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性，GP2Y1010AU0F是一款光学空气质量传感器，可测量0.8微米以上的微小粒子[1]。
　　2.1.3 报警模块
　　若有温湿度、灰尘浓度超过阈值时，会产生报警行为。声光报警通过蜂鸣器以及LED灯示警。短信报警采用SW M5905型号GSM模块发送短信至预设手机示警。此模块兼容AT指令。
　　2.1.4 无线通信模块
　　采用基于TI（德州仪器）公司CC2530F256芯片，运行ZigBee2007/PRO协议的ZigBee模块[3]。
　　2.2 下位机功能程序设计
　　2.2.1 环境参数采集
　　由传感模块采集仓储环境的环境参数。GP2Y1010AU0F传出的模拟量经由AD模块转换传出值为DATA，电压VAL可由DATA得到：
　　VAL=DTAT×5÷256
　　所以灰尘浓度PM=VAL×0.17-0.1
　　2.2.2 数据显示
　　控制模块接收到传感模块产生的数据，处理后通过LCD1602显示。
　　2.2.3 数据发送
　　单片机采集并处理传感器数据，采用RS-232串口协议，通过Zigbee模块发送数据。
　　3 软件设计
　　软件大致工作流程如图2所示。
　　3.1 语言选择
　　上位机软件采用Visual Basic与MATLAB混合编程，支持面向对象的程序设计方设计，具有强大的计算绘图能力，利用VB开发数据处理应用界面，调用Matlab编写的数据处理子程序，可实现应用系统的快速开发[4-6]。
　　3.2 界面设计
　　如图3所示。主界面为串口调试软件，左上侧部用来设置串口连接参数，右上部为采集数据的实时显示。
　　3.3 功能实现控件用来实现用户与计算机的交互，Visual Basic 6.0为用户提供了大量控件用于程序开发。
　　4 结语
　　本文阐述了一种基于STC89C52单片机、配合VB上位机的茶叶储存环境监控系统的总体设计，通过控制模块、传感模块、通信模块以及上位机软件实现了实时监控、警告提醒和数据保存的功能，且设计可靠性高，价格低廉，具有一定的实际意义。
　　参考文献：
　　[1]孙滨，姜传林，陈元勇.基于光学粉尘传感器的车载空气净化装置设计[J].汽车电子技术，2013，50（4）：77-79.
　　[2]吴晓庆，呼和牧仁.单片机控制GSM模块通信[J].内蒙古科技与经济，2010，31（2）：87-88.
　　[3]石道生，任毅，罗惠谦.基于ZigBee技术的远程智能医疗监护系统设计与实现[J].武汉理工大学学报，2008，30（3）.
　　[4]高春燕，刘彬彬，等.Visual Basic开发实战宝典[M].北京：清华大学出版社，2010：4-7.
　　[5]冯莉，李巨，邓云华，李玺钦，王兰.VB与Matlab混合编程探讨[J].爆轰波与冲击波，2005，30（3）：106-110.
　　[6]李元磊.浅谈VB中MATLAB方法的应用[J].科技致富向导，2013，20（6）：21-23.
　　课题项目：哈尔滨理工大学大学生创新创业训练计划项目（2013CX0150）。
　　作者简介：潘长顺（1995-），男，山东菏泽人，本科在读，主要研究方向为自动控制系统开发。