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鸡舍环境智能监控系统设计 专业: 农业电气化与自动化 学号:XXX 姓名: XXX 指导老师:XXX 摘 要:针对目前中国雏鸡饲养自动化水平低、管理技术落后的现状，本文设计了一套基于传感器网络的雏鸡鸡舍环境智能监控系统，该系统由参数采集模块、个部分组成，不仅能实现了对雏鸡鸡舍内温湿度、有害气体浓度的实时监控，还能根据检测的有害气体浓度自行启动清粪装置。经模型测试结果表明，本系统温度控制的最大误差为℃，湿度控制的最大误差为%，有害气体浓度能控制在允许的范围内。本文研究结果可为育雏养殖户提供操作简便、控制的智能养殖模式。1）人工对鸡舍的环境调节不精确，不能及时的对鸡舍环境进行改善，易造成鸡群生活在不利于生长的环境中；（2）在整个饲养，人工依据经验对环境改善的过程中，容易带入疾病传染体。 1.3 意义及影响 本设计通过控制鸡舍各项装置，对鸡舍的环境如温度、湿度、有害气体、除粪等进行调节。首先通过传感器的实时监测，然后采取相应的措施进行自动控制、管理和优化操作,设置各个环节最佳操作时机的装置。这样，不但能解决存在的问题,而且可以提高鸡舍环境质量,减轻操作人员的劳动强度,提高劳动效率和经济效益。 1.4 本设计研究的内容及设计指标 本设计主要是设计出一套可使用的鸡舍环境智能监控系统，对鸡舍环境进行实时检测和控制，主要做如下4个方面的工作:（1）确定系统的总体功能设计方案；（2）进行传感器的硬件电路和软件系统的设计；（3）单片机及与其相连的各个模块硬件电路及软件系统设计;（4）进行补偿装置驱动电路的设计。 2 硬件系统设计方案 2.1系统功能设计 本系统主要实现以下几个功能：温度监控、湿度监控、清粪功能。温度监控：对温室温度进行测量，并通过升温或降温达到鸡群生长的最适温度； 湿度监控：对温室湿度进行测量，并通过喷雾或去湿达到鸡群生长最佳湿度；清粪装置：对鸡舍里的粪便及时清除，避免造成空气中有害气体浓度过高；控制处理：当温度、湿度越限时报警，并根据报警信号提示采取一定手段控制；显示：LCD就地显示输入值和相应的温湿度，液晶显示屏摆放在生产现场用于显示当前的温湿度。 2.2 系统总体设计 本设计是通过温湿度传感器、气体传感器采集鸡舍环境参数，再将采集的参数传至单片机进行分析处理，然后在传出指令控制驱动装置调节环境。可以通过按键区设置需要控制的温度、湿度的范围。 图1 系统框图 2.3 控制模块 STC89C52是美国ATMEL公司生产的低功耗、高性能CMOS 的8位单片机，片内含4K的可编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚，它集Flash程序存储器既可在线编程(ISP)，也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片机芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位STC89C52单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制的领域。STC89C52提供以下的功能标准：4K字节闪烁存储器，128字节随机存取数据存储器，2个16位定时/计数器，32个I/O口， 1个串行通信口，1个5向量两级中断结构，另外，AT8951还可以进行0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件的节电模式闲散方式停止中央处理器的工作，允许随机保存随机存取数据存储器中的内容，但震荡器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一个复位。33MHz。STC89C52 单片机管脚如图2所示。 图2 STC89C52单片机管脚图 2.4 采集模块 2.4.1 温度采集模块 本系统对温度参数采集采用DS18B20传感器，DS18B20 的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。DS18B20 共有三种形态的存储器资源，它们分别是：ROM 只读存储器，用于存放 DS18B20ID 编码，其前 8 位是单线系列编码（DS18B20 的编码是19H），后面 48 位是芯片唯一的序列号，最后 8 位是以上 56 的位的 CRC 码（冗余校验）。DS18B20 共 64 位 ROM。RAM 数据暂存器，用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失，DS18B20 共 9 个字节 RAM，每个字节为 8 位。第 1、2 个字节是温度转换后的数据值信息，第 3、4 个字节是用户 EEPROM（常用于温度报警值储存）的镜像。在上电复位时其值将被刷新。温度传感器实物和温度采集电路分别如图3、图4所示。 图3 DS18B20实物图 图4 温度采集电路图 2.4.