基于FDC2214的烘干机水分实时检测系统*

周 攀, 姚启龙, 沙 文

(安徽大学 电气工程与自动化学院，安徽 合肥 230601)

0 引 言

含水率是衡量谷物质量的主要指标之一，直接影响到谷物的品质进而影响其价值。当前，谷物含水率的检测方法可以分为两大类，直接检测法和间接检测法[1]。直接检测法是利用物理或化学方法将谷物中的水分移除后，利用前后重量的变化来计算其含水率，方法检测周期长，实时性较差，不适用于烘干现场的实时检测;间接检测法多采用的是碾压式电阻检测法，水分仪体积较大、安装复杂、检测时需将谷物碾碎，且误差也较大。目前烘干厂更多的是采用人工每隔一段时间使用量杯进行测量，费力费时。本文提出一种基于FDC2214的烘干机水分实时检测系统。

1 系统总体方案设计

系统主要包括主控模块、电源模块、温度采集模块、电容测量模块和RS—485电路。采用了STM8为主控芯片，具有UART，SPI和I2C通信接口，简化了代码编写难度。由于谷物含水分量不同，从而使电容传感器的相对介电常数发生变化[2]，进而在通过方形电容式传感器腔体时引起了其电容值的变化，芯片通过I2C接口读取FDC2214的数据以获得方形电容式传感器的电容值，再通过SPI接口驱动MAX6675读取K型热电偶的温度值，芯片内部对原始数据进行处理得到实际水分值，最终通过UART再经由RS—485电路上传至上位机。

2 系统硬件电路设计

2.1 STM8主控单元

STM8主控单元负责通过SPI和I2C读取温度和电容数据，同时将数据经过处理得到谷物含水率，再将处理结果通过UART接口发送至上位机。……