一种粮情监测网络终端机及粮情监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种粮情监测网络终端机，包括单片机，所述单片机上分别连接数据存储模块和通信模块，单片机，用于向温度传感器和温湿度传感器发送数据采集命令，使温度传感器和温湿度传感器在粮仓内进行数据采集并将采集的数据存储在存储模块中，以及控制通信模块将采集的数据通过以太网传给上位机；数据存储模块用于存储从单片机发送的温度和温湿度数据；通信模块用于将单片机发送的温度和温湿度数据通过以太网发送给上位机。本发明专利技术设计实现了粮情终端机之间的网口通信与组网。这既保留了单片机在粮情检测上的诸多优点，实现了以太网通讯在粮情监测系统上的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于粮情监测设备领域，更具体地，涉及一种粮情监测网络终端机及粮情监测系统。
技术介绍
粮库内有很多个粮仓，目前国内粮库尤其是中小型粮库在仓储管理过程中多数仅限于对每个粮仓内粮食温度和大气湿度进行采集，然后根据采集的数据进行人工分析，当温度或湿度数据超标时依靠经验采取相应的处理措施，过程繁琐，效率低下。据统计数据显示，由于管理不到位，对粮堆温度检测不及时或者不合理，每年造成的粮食损失率在7％-18％之间。河北工业大学的李叶紫提出了一套数字化粮情监控系统。介绍了一种利用基于RS485总线网络的单片机采集144个温度点、30个湿度点实现了数据采集，并通过IO口实现了3个风机运转控制，完成了监控的基本要求。另外还有人提出了一套基于嵌入式的粮情监控系统，将测量数据通过GPRS网络或以太网发送到单片机，上位机用QT开发软件开发了接收系统。可以看得出近年来单片机系统已经在智能粮情监控上得到了成功的应用，通常情况下测控上位机是PC机。PC机配备的传统串行接口是RS232，它的升级版是RS485。RS485可以实现较长距离(最长1200m)的串行传输，该通信技术应用时间长，因此基于RS485总线接口的通信分机已成为国内粮情测控系统的主流。2011年，孙康岭、徐遵义提出了一种基于CAN总线协议的单片机与以太网接口的设计，并应用于粮情通信分机的设计，主要介绍了一种网络单片机DS80C400进行CAN总线协议转化为TCP通信协议。CAN现场总线是一种连接现场自动化设备及其控制系统的双向数字通讯协议，与RS485总线相比，它具有网络结构先进、通讯距离远、可靠性高、系统容量大、实时性好、抗干扰能力强等优点，在测控系统中获得广泛应用。近两年由于越来越多的类似于CAN总线的通信协议在单片机与PC之间的数据传输上得以应用，使得粮情监测的数据传输更为迅速、可靠。但是，基于RS485总线及CAN总线的粮情检测与粮库其它控制系统目前流行应用的网口通讯不兼容，会造成重复建设，成本高。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种粮情监测网络终端机及粮情监测系统，能准确、迅速、实时的对粮仓内的温湿度信息进行采集。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种粮情监测网络终端机，包括单片机，所述单片机上分别连接数据存储模块和通信模块，其中，单片机，用于向温度传感器和温湿度传感器发送数据采集命令，使温度传感器和温湿度传感器在粮仓内进行数据采集并将采集的数据存储在存储模块中，以及控制通信模块将采集的数据通过以太网传给上位机；数据存储模块，用于存储从单片机发送的温度和温湿度数据；通信模块，用于将单片机发送的温度和温湿度数据通过以太网发送给上位机。优选地，所述单片机为STC89C58RD+单片机。优选地，所述通信模块包括W5500以太网模块及网络接口。一种粮情监测系统，包括粮情监测网络终端机，所述的粮情监测网络终端机的数量为多个且所有的粮情监测网络终端机通过一路由器与上位机相连接。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：1)本专利技术设计了利用通信模块与单片机结合，实现了粮情终端机之间的网口通信与组网。这既保留了单片机在粮情检测上的诸多优点，又用网口通讯替代了传统的RS485串口通信的束缚，实现了以太网通讯在粮情监测系统上的应用，更好地满足了粮情监测过程中对实时数据采集和传输的要求，与一个库区内的其它检测和控制网络(比如PLC控制网络)更兼容，更可靠；2)使用W5500以太网模块将粮情检测数据通过以太网通信模式传递给检测中心上位机。该模块可以实现SPI和TCP/IP通信协议的相互转换，结构简单，成本低。单片机采集到的数据通过SPI总线传输至W5500，W5500通过TCP/IP协议与PC机进行读写操作，从而实现了粮情检测终端机与检测中心上位机间的数据传输；3)该专利技术是一种新的通信与组网方式在智能粮情监测系统上应用，与传统的RS485相比，数据传输更加迅速、可靠，结构简单，成本低廉。网线同时将总线构成的现场粮情监测网络与以太网构成的粮情信息管理与控制网络相融合，是粮情监测系统的发展趋势，该专利技术将以太网网络数据传输带进了粮情监测领域，符合企业对于粮情管控一体化的要求。经过改造，该专利技术也适用于其它监测领域；4)每个粮情监测终端机用来对各自粮仓内放置的传感器进行包括粮仓内温湿度的数据传输，这些终端机通过以太网连接到路由器，最后由路由器同样通过以太网的形式传递给上位机。总之，用以太网代替了原有的485总线通信形式，实现了粮情监测系统的网络化管理。附图说明图1是粮情检测终端机与路由器通信时的结构框图；图2是监测系统的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1、图2所示，一种粮情监测网络终端机，包括单片机，所述单片机上分别连接数据存储模块和通信模块，其中，单片机，用于向温度传感器和温湿度传感器发送数据采集命令，使温度传感器和温湿度传感器在粮仓内进行数据采集并将采集的数据存储在存储模块中，以及控制通信模块将采集的数据通过以太网传给上位机；优选地，所述单片机为STC89C58RD+单片机。单片机上集成有温度传感器驱动程序和温湿度传感器驱动程序；其中，温度传感器驱动程序用于驱动温度传感器对粮食温度进行采集，读取温度传感器的数据并返回给单片机进行数据处理；温湿度传感器驱动程序，用于驱动温湿度传感器对粮仓内的大气温湿度进行数据采集，读取温湿度传感器的数据并返回给单片机来进行数据处理；数据存储模块，用于存储从单片机发送的温度和温湿度数据；通信模块，用于将单片机发送的温度和温湿度数据通过以太网发送给上位机。优选地，所述通信模块包括W5500以太网模块及网络接口。另外，本专利技术还涉及一种粮情监测系统，包括粮情监测网络终端机，所述的粮情监测网络终端机的数量为多个且这些粮情监测网络终端机通过路由器与上位机相连接。本专利技术设计目的在于提供一种单片机结合W5500以太网模块来实现粮情检测系统的TCP/I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粮情监测网络终端机，其特征在于：包括单片机，所述单片机上分别连接数据存储模块和通信模块，其中，单片机，用于向温度传感器和温湿度传感器发送数据采集命令，使温度传感器和温湿度传感器在粮仓内进行数据采集并将采集的数据存储在存储模块中，以及控制通信模块将采集的数据通过以太网传给上位机；数据存储模块，用于存储从单片机发送的温度和温湿度数据；通信模块，用于将单片机发送的温度和温湿度数据通过以太网发送给上位机。

【技术特征摘要】
1.一种粮情监测网络终端机，其特征在于：包括单片机，所述单片机上分
别连接数据存储模块和通信模块，其中，
单片机，用于向温度传感器和温湿度传感器发送数据采集命令，使温度
传感器和温湿度传感器在粮仓内进行数据采集并将采集的数据存储在存
储模块中，以及控制通信模块将采集的数据通过以太网传给上位机；
数据存储模块，用于存储从单片机发送的温度和温湿度数据；
通信模块，用于将单片机发送的温度和温湿度数据通过以太网发送给
上位...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈良洲，张力，刘乐乐，曹颖，江苇，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42