西 安 工 程 大 学 学 报
Journal of Xian Polytechnic University
第 卷第 期总 期 年 月 Vol No Sum No
文章编号 X
收稿日期
基金项目 国家自然科学基金资助项目
通讯作者 董玉德 男 安徽省舒城县人 合肥工业大学教授 博士 主要从事计算机辅助设计与计算机图形学
嵌入式系统设计与开发等方面的研究 Email dydjiaoshou com
一 种 基 于 M C U 的 便 携 式 粮 食 水 分 检 测 仪 的 设 计
叶 飞 董玉德 杨先龙 金星驰
合肥工业大学 机械与汽车工程学院 安徽 合肥
摘要 为了准确测量粮食含水量 设计了一种基于 MCU 的电容式粮食水分检测仪 以 AT
MEGA 为主控制芯片 利用 振荡电路设计系统的硬件结构 并将测量结果于 液晶
屏中显示 实验结果表明 该水分检测仪能检测水分值在 的粮食 检测速度快 测量
结果准确 能适应各种环境的要求
关键词 粮食水分 电容传感器 频率 单片机
中图分类号 T H 文献标识码 A
引 言
粮食问题是关乎国计民生的大事 粮食质量的好坏与每个人息息相关 由于呼吸作用 在粮食采购 储
存 运输等过程中 水分的多少很大程度地影响着粮食的质量
因此 粮食水分保持在一个合理的范围
内尤为重要 关于粮食水分的检测 国内外开展的研究都比较早 粮食水分测量可以分为直接测量和间接
测量 间接测量
中 电阻法和电容法由于其设计简单 易于实现 测量结果较为准确而得到了广泛的研
究 但目前除以农学研究为主的高校及机构 其余学府及组织的研究大都停留在较为浅显的表面 实际设
计则更为稀少
目前国内的 LSK 型 MY 型 LSKC 型等快速水分仪 以及日本 KET T 研究所 美
国 Denver 公司生产的水份仪 具有较大的市场份额
本设计是基于 ATMEGA 单片机的 利用平行板式电容传感器及 多谐振荡器构成系统的检测
电路 并利用软件及手动调节的方式减小各种因素对测量结果的影响 并在此基础上设计出符合要求的机
壳结构 实验结果表明 此设计能够测量粮食 的水分值 测量结果准确 操作简单 携带方便
适合批量生产
硬件系统
整体结构设计
传感器采用平行板式电容传感器 整个系统的硬件部分包含湿度信号采集模块 LCD 显示模块 按键
控制模块 计算机串口通信模块 电源模块 整个系统的原理框图如图 所示 整机模型如图 所示
传感器的设计