基于STM32的谷物水分在线监测系统设计*

姚启龙，周 攀，江永成

(安徽大学 电气工程与自动化学院，安徽 合肥 230601)

0 引 言

谷物水分直接关系到谷物品质与价值。检测谷物水分的方法分为直接法与间接法两种[1]。直接法多为烘干法与手动取样再用仪器测量的方法，这种方法必须人工操作，且操作过程复杂，无连续性，不能实时在线测量；间接法分为电阻式传感器电路检测方法和电容式传感器电路检测方法，电阻式需将谷物碾碎再进行测量，配有大型电机，较为笨重，且测量精度相对电容法较低，因此电容式更适用于实际工程运用。

本文以STM32F103RBT6单片机为核心设计了谷物水分在线监测系统，使用电容式传感器作为采集终端，终端采集的信号经RS—485总线传输到中控板进行实时处理后,再将数据发送给到上位机实时在线显示[2]，针对不同采集终端可通过上位机校正，采集的水分数据可保存长达一周，并可直接导出Excel文件，方便人员观察水分值变化趋势，拥有良好的人机交互性。

1 系统总体设计

STM32 系列微控制器为具有高性能、高度兼容、易开发、低功耗、低工作电压以及实时、数字信号处理的 32 位闪存 微 控 制 器 产 品[3]，谷物水分在线监测系统整体框架如图1所示。系统以STM32F103RBT6单片机为核心，谷物水分改变引起电容值改变，电容值由555多谐振荡器构成的电容转换电路转换为频率值，经过信号处理电路处理后输出至STM32单片机，STM32单片机与上位机通过RS—485接口电路实现连接。

图1 系统总体框架设计

2 系统硬件设计

2.1 电源模块

电源模块电路如图2所示。……