论文总字数：22905字

摘 要

随着人们对粮食安全意识的提高，干燥已经成为谷物收成后的一个关键环节。干燥的效果大大影响着谷物的品质安全，从而影响着农产业的经济效益和人们的生活质量。通过传感器的精准检测储藏环境的温湿度来控制干燥设备工作是保证谷物良性的生存环境和提高谷物品质的有效手段。

本文研究的主要内容基于STC15F2K60S2单片机为控制核心的谷物干燥检测系统。系统由单片机系统、传感器模块、继电器驱动模块、显示器模块、电源模块五个部分组成。系统通过传感器检测谷物的温度与湿度，与系统的设定值进行比较后，通过继电器对干燥过程进行进一步的调控。该技术与机械化结合，广泛应用于农业生产中。

关键词：谷物干燥；温湿度传感器；单片机；土壤湿度传感器

Research on Grain Drying Detection System Based on Single Chip Microcomputer

Abstract

As people's awareness of food security increases, drying has become a key link after the grain harvest. The effect of drying greatly affects the quality and safety of the grain, thus affecting the economic benefits of the agricultural industry and the quality of life of people. The accurate detection of the temperature and humidity of the storage environment by the sensor to control the drying equipment is an effective means to ensure the benign living environment of the grain and improve the quality of the grain.

The main content of this paper is based on the STC15F2K60S2 microcontroller as the control core of the grain drying detection system. The system consists of five parts: single-chip system, sensor module, relay drive module, display module and power module. The system detects the temperature and humidity of the grain through the sensor, and after comparing with the set value of the system, the drying process is further regulated by the relay. This technology is combined with mechanization and is widely used in agricultural production.

Key words: grain drying， temperature and humidity sensor;，single chip microcomputer，soil moisture sensor

目录

第一章 绪 论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.1.1 背景 1

1.1.2 意义 1

1.3国内外谷物干燥技术发展概况 2

1.4主要研究内容 3

第二章 谷物干燥检测系统总体设计方案 4

2.1引言 4

2.2谷物干燥检测系统硬件总体设计 4

第三章 硬件设计 6

3.1 引言 6

3.2 单片机系统 6

3.3 传感器模块 7

3.4 继电器驱动模块 8

3.5 显示屏模块 9

3.6电源模块 10

3.7本章小结 10

第四章 软件设计 12

4.1系统结构设计 12

4.2 初始化设计 12

4.3 检测温湿度设计 14

第五章 实验结果及分析 16

5.1 检测模块的组装 16

5.2 检测系统硬件调试 17

第六章 结束语 18

致 谢 19

参考文献（References） 20

附录 21

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 背景

实现粮食安全问题是我国追求发展的一道难题。如今，全球年粮食贸易总量大约2.5亿吨，但这只是相当于我国年粮食消费量的40%左右。国际市场粮食供求紧张，增加粮食的进口量不但会引发国际市场粮食价格大幅度上涨，并且国际市场也无法满足我国对粮食的需求。随着人口的增长，城乡一体化进程的加快以及人民生活水平提高，粮食需求的结构也发生了变化,粮食需求总量将保持着增长趋势。

据统计，秋收后，我国粮食在储藏、运输、加工、消费等过程中的损失将近两成左右，远远超过联合国粮农组织规定的标准。由于每年的气候变化，储藏的谷物都会发生霉变和“发烧”，导致经济上的巨大损失；尤其是天气多变的南方省份，每年粮食霉烂损失高达10%。谷物发生霉变的主要原因是：谷物里的微生物生长需要适宜的温度、湿度和氧气。谷物需要保持其本身的含水量，这与环境湿度有密切的关系，若环境湿度大于谷物内部湿度，谷物将吸收水分而受潮，就容易发生霉烂变质的现象；温度也一样，微生物在适宜的温度下，将迅速生长繁殖。

做好干燥环节的工作可以有效地防止谷物霉变。一般的谷物都是春天播种，秋天收成。在这期间，谷物的细胞对周围环境中的养料进行吸收，细胞内部时时刻刻进行着新陈代谢的工作。在代谢过程中消耗的营养一部分消耗吸收回来的能量，一部分来源于其本身。因此，谷物在储藏过程中消耗的营养越少，储藏的时间越长，这与储藏环境有着密切的联系。有研究表明，谷物只要经过干燥，它的新陈代谢就会进行得比没干燥前的缓慢，储藏时间也就得以延长。因为环境的各种因素，谷物中的微生物没有得到良性的生存环境，起到抑制微生物活动和杀虫的作用，保证了谷物质量的安全性。

农业生产的重要环节的缺失和失误是对粮食安全的致命一击，粮食干燥的缺陷是打击之一。发展粮食烘干产业需要做到加强与机械化的融合。加速粮食产业链的全程机械化，将大大地减少储粮的损失，可以保证每年的粮食收成总量。优化干燥过程的工作精度等同于提升粮食的等级，确保加工质量和食用品质。机械化的强势加入，给粮食流通企业带来了可观的经济效益，鼓舞着粮农粮商的生产经营积极性，影响着人们的生活质量。所以，国家政府对谷物干燥技术的发展十分重视。

1.1.2 意义

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