PIC单片机在粮食水分子测量仪中的应用.pdf

第 13 卷第 2 期 　　　　　　　　华北航天工业学院学报 Vol 13 No2 　2003 年 6 月 　　　　　　　 Journal of North China Institute of Astronautic Engineering 　　　　　　　 　J un2003 　 PIC 单片机在粮食水分子测量仪中的应用 张 爱 平 (华北航天工业学院 　电子工程系 , 河北 廊坊 065000) 摘 　要 : 基于 PIC 单片机控制的粮食水分子测量仪的基本组成原理 , 分析湿度、温度传感器检测特性及温度补 偿方法 , 借助虚拟曲线拟合仪对传感器输出数据进行曲线拟合 , 应用软件编程实现非线性校正。叙述 PIC 单片 机在实际应用中特点及 PICC C 语言编程要点 , 并给出系统软件流程图。 关键词 : 传感器 ; 非线性校正 ; 曲线拟合; SPI 接口 ; 串行移位寄存器 ( ) 中图分类号: TP212 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 1009 - 2145 2003 02 - 0008 - 04 1 　引 　言 样水分子含量 , 其阻值也不相同 , 粮食日常含水量 粮食水分子测量仪是用于测量粮粒中含水量的 一般为 10 %～30 % 。基于不同含水量的粮食 , 其 智能仪器 。目前国内生产的同类仪器均为模拟指针 导电特性不同的原理 , 仪器采用专用探杆式湿度传 ( ) 式仪表 , 存在主要问题是 : ①显示品种少 ; ②传感 感器 其实质是一电阻器 。探杆插入粮堆后 , 将 ( ) 器非线性校正困难 , 只能通过表头刻度的非线进行 粮粒湿度 含水量 转换为电阻阻值 , 直流激励电 补偿 , 测量精度低 ; ③无法进行温度系数的修正。 源加至传感器电路 , 经分压后放大输出 , 完成湿度 基于 PIC 单片机开发的粮食水分子测量仪很好的 到电压的转换 , 再经单片机采样变换 , 实现水分子 解决了以上问题 , 不但可应用于各种粮食的测量 , 含量的测定 , 硬件电路如图 1 所示。传感器激励电 且可对水分子含量自动进行温度系数修正 , 以数字 路分为两部分 , 当被测粮食水分子含量高时 , 采用 形式显示结果 , 读数直观清晰 , 操作简便。 5V 电压激励, 而当水分子含量低时 , 由于传感器 2 　湿度传感器与测量电路 电阻值高, 为将农作物击穿 , 需采用 500V 高压激 粮粒中含有游离水 、结合水 , 其导电特性与粮 励。高压产生电路在单片机控制下 , 启动高频自激 食含水量成正比。在粮食干燥时 , 粮食导电电阻值 振荡器工作 , 将直流能量转换为交流能量 , 再经高 高达数百 MΩ, 而粮食湿润时 , 其导电电阻仅为数 频变压器和倍压整流滤波电路输出 500V 直流高 百 Ω, 其电阻复盖率高达 106 。粮食品种不