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(北京物資學(xué)院 信息學(xué)院, 北京 101149)

0 引言

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)且每年的糧食產(chǎn)量巨大，加上部分舊糧積壓，大量糧食存儲(chǔ)在糧庫(kù)中，糧庫(kù)是保證糧食儲(chǔ)存安全的重要基礎(chǔ)設(shè)施[1-2]，是糧食流通領(lǐng)域中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。但是由于糧溫、倉(cāng)溫、倉(cāng)內(nèi)相對(duì)濕度、通風(fēng)條件、蟲(chóng)害發(fā)生情況以及氣溫、和空氣的相對(duì)濕度等原因的影響，會(huì)導(dǎo)致的糧食的陳化、劣變、霉變，給糧食質(zhì)量造成了嚴(yán)重的損失[3-4]，據(jù)世界糧農(nóng)組織調(diào)查，每年因?yàn)橄x(chóng)食、儲(chǔ)存不當(dāng)、變質(zhì)的糧食占世界總量的8.5%，幾乎等于非洲饑荒的糧食需求量[5]。糧食的霉變和蟲(chóng)害等的發(fā)生有時(shí)會(huì)直接反映到糧溫的變化上,反之，糧倉(cāng)的溫度變化也會(huì)加速糧食的霉變和蟲(chóng)害的發(fā)生，因此倉(cāng)溫是判斷糧倉(cāng)儲(chǔ)糧現(xiàn)狀的一個(gè)重要判斷標(biāo)志，是全面衡量和判斷糧倉(cāng)糧情的重要依據(jù)，為了保證庫(kù)存糧食的質(zhì)量，最大限度減少糧食在儲(chǔ)存過(guò)程中的損失，糧庫(kù)管理人員必須實(shí)時(shí)檢測(cè)儲(chǔ)存糧食的溫度情況，將糧倉(cāng)內(nèi)溫度控制在一定范圍內(nèi)[6]。大型糧庫(kù)的糧倉(cāng)分布在一定距離內(nèi)，在幾十甚至上百個(gè)倉(cāng)庫(kù)中有上萬(wàn)個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，對(duì)于如此規(guī)模的糧庫(kù)糧食檢測(cè)采用分區(qū)取樣的人工方法，顯然已經(jīng)不適應(yīng)糧庫(kù)管理的需要[7]。近年來(lái)，隨著電子技術(shù)的發(fā)展和測(cè)量技術(shù)的提高，傳統(tǒng)的人工查看糧溫的方法，已逐步被電子測(cè)溫設(shè)備所取代[8]，各種利用電子測(cè)溫設(shè)備對(duì)糧倉(cāng)的溫濕度進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)被設(shè)計(jì)出來(lái)。劉雪梅[9]等就以MSP430F149單片機(jī)為核心，利用傳感器DHT11對(duì)糧倉(cāng)內(nèi)的溫濕度進(jìn)行了檢測(cè)，并分別采用藍(lán)牙模塊和GSM網(wǎng)絡(luò)將測(cè)量結(jié)果實(shí)時(shí)近距離或遠(yuǎn)程傳送至用戶手機(jī)；吳海濱[10]以STM32F103單片機(jī)為主控芯片，利用DS18B20、RF433無(wú)線模塊，單總線通信方式，最大允許接入5120個(gè)測(cè)量點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一糧倉(cāng)測(cè)溫及通風(fēng)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)上位機(jī)顯示所有點(diǎn)溫度，并通過(guò)設(shè)置溫度報(bào)警閾值進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，開(kāi)啟超溫部分的風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的調(diào)整。趙懿琨[11]等利用DS18B20數(shù)字溫度傳感器和HIH3605濕度傳感器來(lái)檢測(cè)糧倉(cāng)環(huán)境，并將實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II移植到LPC2103的處理器平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)糧倉(cāng)的多點(diǎn)溫濕度數(shù)據(jù)的采集，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度達(dá)到60-70度的夏季堆積濕糧的溫度進(jìn)行35度高溫的報(bào)警。金曉龍[12]利用Zigbee技術(shù)，結(jié)合ATmegal128L單片機(jī)和CC2420芯片，對(duì)糧倉(cāng)的測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)糧倉(cāng)的溫度檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果動(dòng)態(tài)顯示并報(bào)警的功能。也有學(xué)者對(duì)糧倉(cāng)的測(cè)量另辟蹊徑，利用光柵和聲波等對(duì)糧倉(cāng)溫度進(jìn)行測(cè)量，如王高[13]等為滿足糧倉(cāng)的大范圍溫度測(cè)量的要求，就利用了光纖布拉格光柵所測(cè)溫度與中心波長(zhǎng)之間的線性關(guān)系，利用光譜線性頻移函數(shù)獲得糧倉(cāng)各點(diǎn)的溫度，結(jié)果表明此系統(tǒng)所測(cè)溫度基本與標(biāo)準(zhǔn)溫度接近，但其抗干擾性能更強(qiáng)；陳冠男[4]利用聲波在糧食中通過(guò)糧食顆粒之間的孔隙的氣體進(jìn)行傳播的原理，定義了相同溫度、相同傳感器間距下自由空間聲速與糧食中實(shí)測(cè)聲速比值為聲速轉(zhuǎn)換因子，針對(duì)糧食中溫度檢測(cè)的要求，提出基于Markov徑向基函數(shù)和Tikhonov正則化的溫度場(chǎng)重建算法，可以對(duì)糧倉(cāng)中任意位置出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)熱點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，探索了利用聲學(xué)法檢測(cè)糧倉(cāng)溫度的可能。

各學(xué)者對(duì)糧倉(cāng)測(cè)溫問(wèn)題都進(jìn)行了深入的研究，并建立了相應(yīng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)景具有一定的適用性，但也存在一定的局限性，如是否能應(yīng)用于大型糧倉(cāng)、是否適用于任何糧食等，本文針對(duì)糧庫(kù)測(cè)溫系統(tǒng)的需求特點(diǎn)，采用基于CAN總線和DS18B20傳感器的方案，設(shè)計(jì)了一套溫度采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以有效減少現(xiàn)場(chǎng)布線，具有成本低、可擴(kuò)展性好、可靠性高等特點(diǎn)。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.1 總線的選擇

總線可以選擇CAN總線和RS485總線，但相比RS485總線，CAN總線具有自身的一些特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在傳輸距離與速度方面，在高速率傳輸時(shí)，兩者的傳輸距離相差不大，但在低速率傳輸時(shí)，RS485的最大傳輸距離為1219米左右，CAN總線的傳輸距離卻可達(dá)到10 km，因此CAN總線在長(zhǎng)距離傳輸方面具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；在總線利用率方面，RS485是單主從結(jié)構(gòu)，一個(gè)總線上只能有一臺(tái)主機(jī)，通訊均由該主機(jī)發(fā)起，發(fā)出命令后，要求即時(shí)回答，收到答復(fù)后再發(fā)下一個(gè)命令，它若沒(méi)有發(fā)命令，則下面的節(jié)點(diǎn)不能發(fā)送數(shù)據(jù)，以免造成數(shù)據(jù)錯(cuò)亂，而CAN總線是多從結(jié)果，可以多節(jié)點(diǎn)發(fā)送，一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送完后，另一節(jié)點(diǎn)探測(cè)到總線空閑，即可以發(fā)送，提高了總線的利用效率；錯(cuò)誤識(shí)別方面RS485無(wú)法識(shí)別錯(cuò)誤，而CAN總線可以對(duì)任何錯(cuò)誤進(jìn)行檢測(cè)，因此在安全性方面CAN總線也具有一定的優(yōu)勢(shì)；另外CAN總線也不會(huì)發(fā)生RS485網(wǎng)絡(luò)中，系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤后，多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)導(dǎo)致總線短路，使總線處于死鎖的現(xiàn)象，CAN總線還具有完善的通信協(xié)議，開(kāi)發(fā)的周期也大大的被縮短了。正是由于CAN總線的這些高性能、高可靠性和突出的數(shù)據(jù)傳輸?shù)刃阅躘13-14]，本文的糧倉(cāng)溫度測(cè)量系統(tǒng)選用CAN總線作為數(shù)據(jù)傳輸總線。

1.2 溫度傳感器的選擇

DS18B20是一款常用的數(shù)字溫度傳感器，它輸出的數(shù)字信號(hào)，適應(yīng)于3.0～5.5 V的電壓范圍；它具有獨(dú)特的單線接口方式，在與微處理器連接時(shí)，僅用一IO口條線就可以實(shí)現(xiàn)兩者的雙向通訊；它還可實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫，在使用中不需要任何外圍元件，可測(cè)溫度范圍達(dá)到為-55 ℃～+125 ℃,可編程的分辨率為9～12位，可完成對(duì)溫度的高精度測(cè)量，另外該傳感器還具有體積小、硬件開(kāi)銷低、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因此本文設(shè)計(jì)的糧倉(cāng)測(cè)溫系統(tǒng)選擇DS18B20作為溫度傳感器，來(lái)測(cè)量糧倉(cāng)中糧垛內(nèi)的溫度場(chǎng)，且傳感器的數(shù)量根據(jù)糧垛的大小來(lái)進(jìn)行確定。

1.3 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)

本糧倉(cāng)測(cè)溫系統(tǒng)由測(cè)量層和控制層兩部分組成，測(cè)量層由一系列的測(cè)量單元并聯(lián)組成，每個(gè)測(cè)量單元包括微控制器、溫度傳感器組、CAN收發(fā)器等；控制層由帶CAN接口卡的計(jì)算機(jī)組成。兩部分由CAN總線相聯(lián)接，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。多個(gè)DS18B20并聯(lián)在唯一的單線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫?？紤]溫度傳感器單總線的驅(qū)動(dòng)能力和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用需求，每個(gè)微控制器的IO引腳并聯(lián)8個(gè)溫度傳感器。具體電路如圖2所示。

圖1 糧倉(cāng)測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖2 溫度傳感器電路

微控制器STM32F407ZET6是本系統(tǒng)的核心，通過(guò)CAN總線與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，接收計(jì)算機(jī)的命令、上傳數(shù)據(jù)；通過(guò)IO接口與多組并聯(lián)的溫度傳感器相聯(lián)。與單總線相連的接口須為漏極開(kāi)路或3態(tài)輸出，因此STM32F407ZET6的IO設(shè)置為漏極開(kāi)路(open-drain)輸出模式，其電路如圖3所示。

CAN通信模塊實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通信，本文選用STM32F407ZET6自帶的CAN控制器，采用SN65HVD230作為CAN收發(fā)器。為了增強(qiáng)抗干擾能力，在收發(fā)器和對(duì)外接口之間加入了共模電感、瞬態(tài)電壓抑制二極管和100皮法電容。

圖3 單片機(jī)和CAN網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器電路圖

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1 對(duì)DS18B20的操作代碼設(shè)計(jì)

DS18B20需要嚴(yán)格的單總線協(xié)議以確保數(shù)據(jù)的完整性。協(xié)議包括如下信號(hào)類型：復(fù)位脈沖、存在脈沖、寫0、寫1、讀0和讀1。這些信號(hào)都有嚴(yán)格的時(shí)間要求，除存在脈沖外，都是由總線控制器發(fā)起的【datasheet】。其時(shí)序如圖4～5所示。

圖4 DS18B20的復(fù)位和存在脈沖時(shí)序

圖5 DS18B20的讀寫時(shí)序(線型含義同圖4)

分析圖4和圖5可知，下降沿或上升沿后加一定的保持時(shí)間間隔是單總線信號(hào)的基本組成單位。協(xié)議包括的所有信號(hào)都是這些基本單位的一種組合。對(duì)DS18B20的任何一種功能操作又都是這些信號(hào)的一種組合。其偽代碼如下：

復(fù)位和讀存在脈沖函數(shù)序列：

ResetFallingEdge(void) {

Gpio output zero;

Set the timer counter so that the timing cycle is 640us;

}

ResetRisingEdge(void){

Gpio output one;

Set the timer counter so that the timing cycle is 70us;

}

ReadPresencePulse(void){

Read gpio input;

Set the timer counter so that the timing cycle is 570us;

}

寫“1”的函數(shù)序列：

WriteOneFallingEdge(void){

Gpio output zero;

Set the timer counter so that the timing cycle is 10us;

}

WriteOneRisingEdge(void){

Gpio output one;

Set the timer counter so that the timing cycle is 70us;

}

寫“0”的函數(shù)序列：

WriteZeroFallingEdge(void){

Gpio output zero;

Set the timer counter so that the timing cycle is 70us;

}

WriteZeroRisingEdge(void){

Gpio output one;

Set the timer counter so that the timing cycle is 10us;

}

讀操作的函數(shù)序列：

ReadFallingEdge(void){

Gpio output zero;

Set the timer counter so that the timing cycle is 5us;

}

ReadRisingEdge(void){

Gpio ouput one;

Set the timer counter so that the timing cycle is 10us;

}

ReadValue(void){

Read gpio input;

Set the timer counter so that the timing cycle is 65us;

}

為了實(shí)現(xiàn)控制器在單總線上以精確的時(shí)間輸出這些信號(hào)組合，本文采用定時(shí)器驅(qū)動(dòng)的方法。利用2個(gè)定時(shí)器，第一個(gè)定時(shí)器確定溫度的轉(zhuǎn)換周期,第2個(gè)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)操作時(shí)序。在第2個(gè)定時(shí)器的中斷處理函數(shù)中依次調(diào)用上述的一種函數(shù)序列即可實(shí)現(xiàn)對(duì)DS18B20的復(fù)位操作、寫“1”操作、寫“0”操作或讀操作。下面以溫度轉(zhuǎn)換操作為例敘述其實(shí)現(xiàn)方法。DS18B20的溫度轉(zhuǎn)換的命令序列如表1所示。

表1 DS18B20的溫度轉(zhuǎn)換的命令序列表

將上表中命令序列所組成的位序列所需要的函數(shù)的指針?lè)诺胶瘮?shù)指針數(shù)組中，構(gòu)成一個(gè)實(shí)現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)換的指針數(shù)組。代碼如下：

typedef void (*pf)(void);

pf pcSequenceTx[163] ={

ResetFallingEdge, ResetRisingEdge, ReadPresencePulse,//復(fù)位及讀存在操作

WriteOneFallingEdge, WriteOneRisingEdge, //寫1

WriteOneFallingEdge, WriteOneRisingEdge, //寫0

WriteZeroFallingEdge，WriteZeroRisingEdge，

WriteZeroFallingEdge，WriteZeroRisingEdge，

……

};

定義指向函數(shù)指針數(shù)組的指針：pf(*ppf)[]，將pcSequenceTx數(shù)組的首地址賦給ppf，在第2個(gè)定時(shí)器的中斷服務(wù)程序中調(diào)用ppf(n)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)DS18B20的操作，中斷服務(wù)程序的代碼如下：

Timer2_irqhandler(){

Disable interrupt;

n = n + 1;

ppf(n);

Enable interrupt;

}

同理，其他操作都可以構(gòu)成一個(gè)函數(shù)指針數(shù)組,再將其數(shù)組的首地址賦給ppf，啟動(dòng)定時(shí)器2即可實(shí)現(xiàn)所需要的操作。如溫度讀取操作，其命令序列如下表2所示。

表2中命令序列所組成的位序列所需要的函數(shù)的指針?lè)诺胶瘮?shù)指針數(shù)組中，構(gòu)成一個(gè)讀取溫度值的指針數(shù)組。代碼如下：

表2 DS18B20的溫度讀取命令序列表

typedef void (*pf)(void);

pf pcSequenceRx[211] ={

ResetFallingEdge,

ResetRisingEdge,

……

}

系統(tǒng)需要溫度轉(zhuǎn)換時(shí)，啟動(dòng)第一個(gè)定時(shí)器，第一個(gè)定時(shí)器的定時(shí)周期即是溫度采集的間隔周期，第一個(gè)定時(shí)器的中斷函數(shù)中設(shè)置標(biāo)志位，主程序中根據(jù)此標(biāo)志位啟動(dòng)第2個(gè)定時(shí)器，先把上次轉(zhuǎn)換的溫度結(jié)果讀出，再啟動(dòng)本次的轉(zhuǎn)換。以上述操作順序先對(duì)同一IO口的溫度傳感器進(jìn)行操作，再操作另一IO口的溫度傳感器。所有IO的讀取溫度值和轉(zhuǎn)換命令結(jié)束后，把標(biāo)志位清除。第一個(gè)定時(shí)器的中斷服務(wù)程序代碼如下：

Timer1_irqhandler(){

Disable interrupt;

ttflag = 1;

Enable interrupt;

}

2.2 系統(tǒng)通信的實(shí)現(xiàn)

建立在CAN總線之上的數(shù)據(jù)傳輸可以根據(jù)具體的實(shí)際情況構(gòu)建自己的數(shù)據(jù)交換規(guī)則，即應(yīng)用層協(xié)議。糧倉(cāng)測(cè)溫系統(tǒng)的工作包括了控制層計(jì)算機(jī)向測(cè)量單元發(fā)送控制命令、參數(shù)設(shè)置及測(cè)量單元根據(jù)命令進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換和上傳溫度數(shù)據(jù)。因此，本系統(tǒng)的控制層計(jì)算機(jī)和測(cè)量單元的微控制器間的通信采用主從結(jié)構(gòu)，控制層計(jì)算機(jī)為主站，測(cè)量單元為從站。從站不主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)，只有接到主站的命令后才根據(jù)命令進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換或上傳溫度數(shù)據(jù)。

CAN規(guī)范的幀格式分為標(biāo)準(zhǔn)格式與擴(kuò)展格式，且均有4種不同的幀類型，本應(yīng)用層協(xié)議只用到CAN標(biāo)準(zhǔn)幀中的數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀標(biāo)識(shí)符的定義如表3所示。

表3 數(shù)據(jù)幀標(biāo)識(shí)符的定義

幀類型定義如表4所示。

主站發(fā)出的廣播幀優(yōu)先級(jí)最高，其從站地址可忽略，用于向所有的測(cè)量單元發(fā)送相同的操作命令，如相同的溫度采樣間隔時(shí)間設(shè)置命令等。

表4 幀類型定義

從站地址標(biāo)識(shí)了不同的測(cè)量單元，每個(gè)測(cè)量單元分配一個(gè)從站地址。主站可依次給每個(gè)測(cè)量單元發(fā)送上傳數(shù)據(jù)命令，從而得到測(cè)量單位的數(shù)據(jù)。

圖6 通信流程

測(cè)量單元作為被動(dòng)通信方，只接收處理并回復(fù)控制層計(jì)算機(jī)發(fā)送的命令包，而不主動(dòng)向控制層計(jì)算機(jī)發(fā)送命令。通信流程如圖6所示?？刂茖佑?jì)算機(jī)向測(cè)量層控制器發(fā)送命令包，測(cè)量層控制器判斷ID是否匹配，若不匹配擇不做任何響應(yīng)，若匹配，則進(jìn)行命令包的解析和處理，并構(gòu)建回復(fù)包后發(fā)送回控制層，控制層也要進(jìn)行ID匹配的判斷，若不匹配，則不做任何響應(yīng)，若匹配，則再繼續(xù)發(fā)送下一個(gè)命令包。

2.3 主程序設(shè)計(jì)

系統(tǒng)啟動(dòng)后，程序進(jìn)行初始化，包括了CPU的初始化和系統(tǒng)工作參數(shù)的初始化，如溫度測(cè)量間隔、溫度測(cè)量精度等初始化為系統(tǒng)默認(rèn)值，以及識(shí)別每個(gè)IO口上的DS18B20，完成后程序一直處于接收狀態(tài)。上位機(jī)下發(fā)給下位機(jī)的命令主要包括：溫度測(cè)量間隔設(shè)置命令、溫度測(cè)量精度設(shè)置命令、溫度單次測(cè)量命令、傳感器識(shí)別命令、溫度連續(xù)測(cè)量命令、讀取溫度命令等，下位機(jī)接受到上位機(jī)的命令后，要對(duì)命令進(jìn)行相應(yīng)的識(shí)別，并在識(shí)別后執(zhí)行該命令，上傳回復(fù)包。主程序的軟件流程如圖7所示。

圖7 主程序流程圖

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

為了驗(yàn)證該系統(tǒng)溫度采集的可靠性和準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)了采集單元數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)、CAN通訊試驗(yàn)和對(duì)該系統(tǒng)在室溫下進(jìn)行了溫度采集的準(zhǔn)確性實(shí)驗(yàn)。

3.1 采集單元數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)

首先利用仿真器使得采集單元的MCU在仿真下運(yùn)行，可指定對(duì)每個(gè)IO上的一個(gè)DS18B20進(jìn)行溫度讀取和溫度轉(zhuǎn)換。同時(shí)利用邏輯分析儀采集該IO線上的數(shù)據(jù)，把獲得的數(shù)據(jù)與MCU軟件中發(fā)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果一致則證明該IO線上的溫度轉(zhuǎn)換操作正確，否則說(shuō)明軟硬件存在問(wèn)題。通過(guò)這種方法，驗(yàn)證了采集單元采集溫度是正確的、可行的。

3.2 CAN通訊試驗(yàn)

為了驗(yàn)證CAN通信的可行性和可靠性，利用CANScope-Pro型CAN分析儀對(duì)CAN通信的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層進(jìn)行了驗(yàn)證。物理層主要驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)在電路設(shè)計(jì)、物理電平特性等方面的性能，這是保證節(jié)點(diǎn)能夠正確連接入總線的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)鏈路層測(cè)試包括了位定時(shí)測(cè)試、采樣點(diǎn)測(cè)試、SJW測(cè)試等，各個(gè)節(jié)點(diǎn)中這些參數(shù)保持一致才能使網(wǎng)絡(luò)正常有效的工作。應(yīng)用層測(cè)試用于驗(yàn)證應(yīng)用層協(xié)議運(yùn)行正確與否。通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)工作穩(wěn)定可靠。

3.3 溫度采集的準(zhǔn)確性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)時(shí)先將測(cè)溫系統(tǒng)放到實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，開(kāi)機(jī)十分鐘后開(kāi)始測(cè)量，每5s測(cè)量讀出一次溫度值，測(cè)量精度設(shè)置為12位。實(shí)驗(yàn)中用標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)檢測(cè)室溫并用配套的讀數(shù)裝置讀出水銀溫度計(jì)的指示溫度，每10s讀出記錄一次。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表5 實(shí)驗(yàn)測(cè)量值 ℃

由表可知，系統(tǒng)能夠可靠的測(cè)量到各溫度點(diǎn)的溫度值，且最大偏差小于0.3，系統(tǒng)測(cè)溫方案的可靠性較強(qiáng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)電子測(cè)溫設(shè)備對(duì)糧倉(cāng)儲(chǔ)存糧食的溫度情況進(jìn)行檢測(cè)，可有效提高糧庫(kù)的工作效率和管理質(zhì)量，文章充分利用CAN總線高性能、高可靠性傳輸數(shù)據(jù)的性能，利用DS18B20作為溫度傳感器，設(shè)計(jì)了一款糧倉(cāng)測(cè)溫系統(tǒng)，系統(tǒng)分為測(cè)量層和控制層兩部分，并通過(guò)CAN總線連接，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)布線的簡(jiǎn)化和數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果可保持在0.3的偏差范圍內(nèi)，驗(yàn)證了系統(tǒng)測(cè)溫方案的可靠性，可較好的應(yīng)用于糧倉(cāng)的測(cè)溫中。