1系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，采用ATMEL公司生產(chǎn)的51系列單片機AT89C55和AT89C51為核心，其中主機采用AT89C55、從機采用AT89C51。從機負責(zé)64點的數(shù)據(jù)檢測，各檢測點的溫度和濕度經(jīng)過溫、濕度傳感器及其轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷?a target="_blank">信號；經(jīng)過矩陣網(wǎng)絡(luò)進行信號選擇，所得信號送到相應(yīng)的信號放大整理電路放大，再進入A/D轉(zhuǎn)換器，進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將數(shù)字量送入從機，再經(jīng)從機的數(shù)據(jù)處理，送給LED進行顯示，同時定時傳送給主機AT89C55；主機負責(zé)收集各糧倉內(nèi)的數(shù)據(jù)（可監(jiān)測50~100個糧倉），實現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存、打印以及調(diào)用歷史數(shù)據(jù)，并可巡回顯示各糧倉的及時溫濕度及報警狀態(tài)。

　　AT89C55/51芯片是由ATMEL公司推出的51系列8位單片機，AT89C55片內(nèi)主要有20KB Flash存儲器、256字節(jié)片內(nèi)RAM，4個8位的雙向可尋址I/O口，1個全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行接口、3個16位的定時器／計數(shù)器、多個優(yōu)先級的嵌套中斷結(jié)構(gòu)，以及一個片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。

　　本系統(tǒng)中主機利用了AT89C55豐富的20KB閃存資源永久保存實時的測量信息、歷史的測量數(shù)據(jù)等關(guān)鍵結(jié)果，從機完成數(shù)據(jù)采集、傳送。主機位于監(jiān)控室，從機位于各糧倉內(nèi)，主從機之間有一定的距離，信號的傳輸采用串行異步通信方式，AT89C55／51單片機內(nèi)部集成的UART模塊，適合于同其他計算機系統(tǒng)以及單片機外擴的外設(shè)芯片進行通信，可實現(xiàn)全雙工異步、半雙工同步主控和半雙工同步從控三種工作方式。本系統(tǒng)中利用其UART模塊工作于全雙工異步通信方式，其中TX為發(fā)送線、RC為接收線，利用RS-422驅(qū)動器和接收器，如MC3487和MC3486芯片，實現(xiàn)信號的穩(wěn)定傳輸。

　　測量電路由傳感器、矩陣測量網(wǎng)絡(luò)、多路模擬開關(guān)及放大電路的組成。測溫范圍：-45～+45℃，±0.5℃；測濕范圍：0～99％RH，±0.8％RH。溫度傳感器選用集成溫度傳感器AD590M，其特點為線性電流輸出1μA/K；溫度范圍-55～150℃；電壓輸入/電流輸出；激光修正到±0.5℃校準精度（AD590M），線性度可達±0.3℃/FS。使用時可將AD590M插入糧倉堆內(nèi)。針對濕度測量范圍及精度要求，濕度傳感器選用濕敏集成傳感器IH-3602。這是一種電容式濕敏傳感器，內(nèi)含調(diào)理電路和溫度補償電路，輸出為0.8～4V的直流電壓，可經(jīng)多路開關(guān)直接輸入A/D轉(zhuǎn)換器。