国无粮不安,民无粮不聊生计。目前,我国在粮食的干燥与储藏上已经取得了一定的进步,但是相较于其他发达国家还存在着一些差距。在粮食主产区,采用干燥机干燥粮食已经应用的较为普遍,但是其干燥机的自动化与智能化的程度也还是良莠不齐,其主要原因是干燥机内部对粮食温度和热风温度的采集、水分的检测各个部分没有很好的有机结合起来,其中对于粮食水分检测的精度也一直是一个难以突破的瓶颈,这也是影响干燥机控制精度的最重要和最急需解决的问题。目前循环式粮食干燥机多采用PLC工业控制的方法来控制其各个三相异步电机,温控表头的方式采集粮食温度和热风温度,人机交互界面的触摸屏也是本身自己有一套系统,与PLC模块只是简单的通信,虽然实现了自动化,但是若要使干燥机变得智能化还存在一定的困难。本文中对循环式粮食干燥机干燥过程进行分析,基于STM32系列单片机开发一套循环式粮食干燥机一体化智能控制系统。本文主要研究内容及结论如下:(1)阐述和分析了粮食干燥机控制系统,粮食含水率的检测原理和使用范围,以及设备的硬件系统一体化的优点。发现目前循环式粮食干燥机的控制系统中实现各个功能的模块互相之间没有有机的结合起来,从而导致干燥机智能化程度低、设备成本高以及维修难度大等一系列的问题。(2)阐述和分析了循环式干燥机的工作原理、结构及其整体的工艺流程,从而得出该一体化智能控制系统在粮食干燥过程中所需要实现的功能。(3)智能控制系统进行硬件设计,运用模块化的设计思想,基于STM32系列的单片机为核心设计一套硬件电路,包括单片机最小系统电路、程序烧写电路、看门狗电路、电源电路、外部存储器电路、温度采集电路、RS485通信电路、SD存储卡电路、LCD触摸屏显示电路和继电器控制电路。其中外部存储器电路包括SRAM电路、EEPROM电路和FLASH电路。(4)智能控制系统进行软件设计,从模块化的设计思想出发,通过对循环式干燥机工作时各项任务的优先级进行分析,进而得出对应的各部分功能,将软件设计分为单片机程序和人机交互界面的设计。单片机程序利用C语言编写,分为主程序和实现各个功能的子程序,主程序采用移植u COS系统,将各个部分的功能分为具有不同优先级的任务,从而对每个任务进行执行、删除、挂起和恢复等一系列操作。子程序所实现的功能有驱动触摸屏显示、采集粮食重量、采集粮食温度和热风温度、将数据存储到外部的SD卡中以及控制干燥机的三相异步电机,包括触摸屏驱动子程序、串口通信子程序、温度采集子程序、SD卡存储驱动子程序和继电器控制子程序。人机交互界面利用STem Win对图形进行处理并显示。(5)开发循环式粮食干燥机智能控制系统。循环式干燥机主要干燥的粮食为水稻,根据经验法热风温度不易超过60°C,热风温度超过时则关闭与热风炉连通的鼓风机和引风机其中的一个。当检测到粮食水分低于14%即安全水分时,停止干燥粮食,关闭热风炉,即停止对空气进行加热,粮食仍在干燥机中循环。当粮食温度低于8°C时,可以停止粮食在干燥机中的循环,即粮食干燥结束。(6)完成系统硬件和软件的设计,并在其基础上完成硬件实物和软件上的程序编写,之后对循环式干燥机智能控制系统进行了工作性能的测试。结果表明,当采集的热风温度高于预设值时,系统能够关闭控制引风机的继电器;当采集的粮食水分高于预设值时,系统能够做出反应并发出警报;当采集的粮食温度低于预设值时,系统能够按照所设置的关闭继电器的先后顺序,依次关闭控制各个电机的继电器。