养鸡场的智能监控系统设计

内容摘要养鸡场在现代社会中占据着重要的作用，用它有效地控制温度、光照、湿度、气体浓度等是改变鸡禽生长环境、为鸡禽生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的前提。本设计以STC89C52单片机为核心完成了对空气温度、湿度、光照度进行数据的采集、处理、显示等系统的基本框图和工作原理控制的设计的工作。主要内容有：（1）通过数字温湿度传感器DHT11采集实时温、湿度。（3）通过光敏电阻采集实时光照度。（4）通过气体传感器MQ-2检测室内是否有某种气体浓度过量。通过以上设计可以对鸡禽生长过程中的环境温度、湿度和光照度进行了实时地、连续地检测、直观地显示。克服了传统的人工测量方法不能进行连续测量的弊端，节省了工作量，并避免了人为的疏漏或错误造成的不必要的损失。关键词单片机；温湿度传感器；光敏电阻；气体传感器；LCD。第一章概述...............................................................................................................................................11.1选题背景...........................................................................................................................................11.2国内外的发展现状...........................................................................................................................11.3课题内容、目的及思路...................................................................................................................21.4设计过程及工艺要求.......................................................................................................................2第二章系统的总体设计...........................................................................................................................32.1系统设计目标....................................................................................................................................32.2系统的组成和工作原理...................................................................................................................32.3环境参数检测方案的比较和选择.................................................................................................52.3.1湿度传感器的选择........................................52.3.2温度传感器的选择........................................62.3.3光亮度传感器的选择......................................82.3.4气体传感器的选择........................................82.3.5方案选择总结............................................9第三章硬件的设计...................................................................................................................................93.1MCU选型............................................................................................................................................93.2湿湿度测量电路.............................................................................................................................103.3光照度测量电路.............................................................................................................................113.4数据显示电路.................................................................................................................................123.5复位电路.........................................................................................................................................133.6气体浓度检测电路.........................................................................................................................143.7电源电路.........................................................................................................................................14总结致谢.......................................................................................................................错误!未定义书签。参考文献.....................................................................................................................................................15附录系统源代码.....................................................................................................................................161基于单片机的养鸡场温湿度亮度气体监控系统设计第一章概述1.1选题背景现代化禽类养殖中的重要一环就是对养殖环境的一些重要参数进行检测和控制。例如：空气的温度、湿度、光照强度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。养殖环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现禽类养殖生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合生物生长发育规律，控制环境条件，使养殖达到优质、高产、高效的目的。以养殖鸡禽为代表的现代养殖设施在现代化养殖生产中发挥着巨大的作用，所以对养殖场的温度、湿度与光照强度等参数的控制就显的非常重要了。传统的方法是用毛发湿度表、酒精温度计等进行人工测量，再对不符合的温度、湿度、光照度通过在养殖场进行降温、遮光等控制来调节，这种人工测控的方法费时费力、效率低、且无法保证测量的连续性，测量的误差大、随机性大，随意性强。为了克服以上几点不足，我们需要一种造价低廉，使用方便且测量准确的自动测控系统。1.2国内外的发展现状国外的养殖设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件，不利于在我国广2泛地推广，而当今在我国大多数地方对养殖场温度、湿度、光照强度的检测与控制都采用人工管理，存在着测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。本系统主要针对养殖场内温度、湿度，光照强度研制了单片机控制的养殖场自动控制系统,综合考虑系统的精度、效率以及经济性要求三个方面因素之后，最终确定以单片机为控制核心，选用性价比比较高的传感器，实现对温湿度的精确测量与准确控制，同时又具有价格低等优点，便于在我国推广。1.3课题内容、目的及思路本系统主要采用单片机作为系统的控制核心，由养殖场内的空气温度湿度传感器、光照度传感器采集数据，经过模数转换后送入单片机，由单片机根据采集的数据做出相应的控制，例如控制继电器的开合，使换气风扇、滴灌设备、遮阳幕等设备的启动或停止，达到控制养殖场内各项参数的目的。同时在外接的LCD液晶上显示实时参数，便于观察。1.4设计过程及工艺要求在本系统中为了保证对温度、湿度和光照度的检测的实时性和准确性，采用了数字温湿度传感器来检测温、湿度。采用光敏电阻检测光照度。最后通过单片机处理后显示在LCD液晶显示屏上，对养殖场的各个参数进行实时监控，以便及时作出调整，以达到鸡禽生长的环境条件。本系统的基本功能有：检测空气温度、湿度、环境光照度和各气体浓度情况并显示以上各项参数。3第二章系统的总体设计2.1系统设计目标本设计的要求是以单片机为控制核心，以湿度传感器、温度传感器、光敏电阻完成对养殖场内的各项参数进行测量，并将数据输入到单片机中，有单片机根据所编写的程序，及时将通过各种传感器测的数据实时地显示在液晶屏上。2.2系统的组成和工作原理硬件系统主要有信号采集、信号分析、信号处理三个部分组成。（1）信号采集由湿度传感器、温度传感器、光敏电阻组成。（2）信号分析由单片机基本系统组成。（3）信号处理由并行口LCD液晶显示屏。单片机通过湿度传感器检测土壤的湿度，若土壤的湿度过低，单片机就打开滴灌设备的电磁阀一分钟，对作物进行滴灌作业，增加土壤湿度，经过一段时间，单片机再次检测土壤湿度，如果湿度过高，就关闭滴灌设备的电磁阀，停止滴灌作业。如果开始检测的土壤湿度在适宜的范围，单片机则维持现有状态不变。4设计的原理框图：52.3环境参数检测方案的比较和选择2.3.1湿度传感器的选择单片机作为控制核心，要有被检测信号输入，由单片机处理。如何准确的确定外围环境的各项参数就显的非常重要。传感器是实现测量与控制的首要环节，是测控系统的关键部件，如果没有传感器对原始信号进行准确可靠的捕捉和转换，系统就无法实现