单片机的鸡舍环境监控系统数据采集模块设计(附件)
本文设计提出了基于STC89C52单片机为核心器件的鸡舍环境监控系统设计，实现对温湿度和光照的监控等功能。系统设计以STC89C52单片机作为控制中心，利用温湿度传感器采集温湿度数据，采用光敏电阻和ADC0832数模转换器实时检测光照，采用OLED液晶显示屏对温湿度和光照值显示，为了实现系统的扩展性，温、湿度智能监控系统添加人机交互功能，通过串口通信模块实现温、湿度的数据上传。通过以上设计可以对鸡禽生长过程中的环境温度、湿度和光照度进行连续地检测，并实时、直观地显示。本课题主要负责采集温湿度和光照等数据，然后发送给上位机判断是否符合鸡禽的生长环境，不符合则加以调控，符合则继续监控。关键词 环境监控系统，串口通信模块，ADC0832数模转换器，DHT11温湿度传感器，STC89C52单片机
目 录
1. 引言 1
1.1 选题背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本文主要研究内容 2
2. 系统设计方案 3
2.1 系统设计方案 3
2.2 系统硬件选择 4
3. 系统硬件设计 5
3.1 STC89C52单片机 6
3.2 温湿度采集模块设计 8
3.3 光照采集模块设计 9
3.4 OLED 液晶显示模块设计 11
3.5 串口通信模块 12
4. 系统软件设计 12
4.1 软件总体设计流程 12
4.2 模块软件子流程 13
5. 系统调试 17
5.1 软件测试总结 17
5.2 硬件测试 17
5.3 实物测试 17
5.4实物测试总结 20
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 ..23
1. 引言
1.1 选题背景及意义
现代家禽育种的一个重要组成部分是繁殖环境测试和控制的一些重要参数。例如：光照强度、温度、湿度等。水产养殖环境与生物生长发育密切相关的能源交换环境测量与控制是实现家禽养殖科学管理的基本保证。在回传的数据中，然后进行分析，通过 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
对生物规则和环境的生存情况的节制，质量培育高产量和高效率的目的。由于现代农业饲养鸡设施在现代渔业生产发挥着重要的作用，所以农场的参数如光照强度控制将显示是非常重要的。
在传统的方式中，我们使用毛发湿度计和酒精温度计去测量，以及通过冷却、黑斑、农场等人员测试，控制调整，但是又不符合光照的测量，人员测试方法费时，有效性低下，无法确保连续的检测，检测错误大，发生情况多，选择多。我们想解决上述条件是不够的，我们需要使用一个低成本，使用简洁检测精度高的监控系统设备[1]。
目前，养鸡场智能光照监控系统可以作为现代化禽类养殖关键的技术。该项技术是基于光照强度对鸡的生长情况影响，将LED用于禽舍光照环境的控制，并将其与智能化调控技术相结合，联合推出了禽舍智能化、节能型光照环境调控系统，实现了对禽舍光照环境的自动调节，智能化调控技术可根据舍内光照需求，对LED光照强度、光照时间等进行实时调控，运用该项技术后，场区生产节能效果会得到明显的改善[2]，而且养鸡场的效益也会得到提高。
1.2 国内外研究现状
国外许多学者对鸡舍内部环境控制方面进行了大量的硏究。通过研究表明，鸡舍内部的通风问题主要通过两种方法（自然通风和强制通风）来克服，而且考虑到开发成本，硬件的复杂程度以及系统的功耗问题等，通常情况下我们将采用自然通风。早在上个世纪末期，BurnettGA等学者[3]对自然通风的利用效率进行了研究改进，开发出一套自动控制系统。该系统的工作原理是通过改变鸡舍内部的风压以及热压来控制风速，其中一家养殖场采用此系统获得了非常的收益[4]。其次，MoinardC等学者将数字视频智能监控技术应用到了规模较大的养鸡场。与此同时，他们还分析一些养鸡场其它的数据，从数据可以得出了一种关系，即蛋鸡产蛋量与蛋鸡的跳跃等行为活动有关。然后加拿大GBemier研制出一款SADAP智能系统，该系统的主要实现原理为通过判断家禽类动物的生理行为从而确定禽类所患有哪种疾病[5]。随后来自英国剑桥大学统计专家DavidFilmer花费了一生心血，将复杂的Flockman系统进行了改进，改进之后的系统变为了 “小饲养人（MiniFlockman）”系统。该系统实现了以下几种功能：第一种可以自动检测舍内温湿度；第二种可以检测舍内风速以及有害气体含量。从国外统计的数据结果可以看出，应用该系统连续饲养75000只肉鸡可以收回设备成本，并且该系统带来的经济效益尤为显著[6]。
国内的许多学者也纷纷的开始研究鸡舍环境控制系统，在1995年，滕光辉等人通过观察鸡群的生长周期以及生长环境，得出了拟合曲线，并且针对鸡舍的环境因素开发了一套自动控制系统，该系统主要是通过检测鸡群的生长周期来自动的调节光照以及温度等参数。其次，在2003年，陆昌华等人通过实地考察大型的养鸡场，研究开发了一套远程生产管理系统，该系统可以远程调节鸡舍的环境参数[7]。随后，在2006年，北京德育健康养殖生态园投资，并且联合几所高校开发出一套适用于蛋鸡养殖的基于互联网的智能管理系统，与之前的系统相比，该系统融入了高等数学理论可以更加精确的对鸡舍环境进行监测。
1.3 本文主要研究内容
本次研究课题是利用单片机来实现鸡舍环境检测，设计主要通过单片机控制外围各个单元模块来生成预期效果，通过光照传感器，温湿度传感器来实时的检测鸡舍环境参数，然后通过液晶显示屏显示采集结果。文中介绍了系统设计的硬件电路系统，其中包括单片机控制系统、温湿度采集模块、光照传感器、液晶显示模块。还介绍了系统设计的软件设计，利用C语言将已有的音符写为程序下载到单片机中，实现系统自动运行。并且本文分别从系统框图，主要操控芯片，各模块原理及各模块电路，以及各模块程序的调试来详细阐述。
本文总共分为五章，安排如下：
第一章，介绍了论文的研究背景及意义，国内外研究现状以及论文内容及组织安排。
第二章，论述了系统的总体设计方案，以及系统设计思路。分别介绍了整体设计的主控模块和其他模块的选择。
第三章，在第二章硬件介绍的基础上对各个芯片以及模块的电路进行了讲解。
第四章，对系统的软件设计进行了描述，分别对系统软件总体设计流程以及各个模块的子流程展开讲解。
目 录
1. 引言 1
1.1 选题背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本文主要研究内容 2
2. 系统设计方案 3
2.1 系统设计方案 3
2.2 系统硬件选择 4
3. 系统硬件设计 5
3.1 STC89C52单片机 6
3.2 温湿度采集模块设计 8
3.3 光照采集模块设计 9
3.4 OLED 液晶显示模块设计 11
3.5 串口通信模块 12
4. 系统软件设计 12
4.1 软件总体设计流程 12
4.2 模块软件子流程 13
5. 系统调试 17
5.1 软件测试总结 17
5.2 硬件测试 17
5.3 实物测试 17
5.4实物测试总结 20
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 ..23
1. 引言
1.1 选题背景及意义
现代家禽育种的一个重要组成部分是繁殖环境测试和控制的一些重要参数。例如：光照强度、温度、湿度等。水产养殖环境与生物生长发育密切相关的能源交换环境测量与控制是实现家禽养殖科学管理的基本保证。在回传的数据中，然后进行分析，通过 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
对生物规则和环境的生存情况的节制，质量培育高产量和高效率的目的。由于现代农业饲养鸡设施在现代渔业生产发挥着重要的作用，所以农场的参数如光照强度控制将显示是非常重要的。
在传统的方式中，我们使用毛发湿度计和酒精温度计去测量，以及通过冷却、黑斑、农场等人员测试，控制调整，但是又不符合光照的测量，人员测试方法费时，有效性低下，无法确保连续的检测，检测错误大，发生情况多，选择多。我们想解决上述条件是不够的，我们需要使用一个低成本，使用简洁检测精度高的监控系统设备[1]。
目前，养鸡场智能光照监控系统可以作为现代化禽类养殖关键的技术。该项技术是基于光照强度对鸡的生长情况影响，将LED用于禽舍光照环境的控制，并将其与智能化调控技术相结合，联合推出了禽舍智能化、节能型光照环境调控系统，实现了对禽舍光照环境的自动调节，智能化调控技术可根据舍内光照需求，对LED光照强度、光照时间等进行实时调控，运用该项技术后，场区生产节能效果会得到明显的改善[2]，而且养鸡场的效益也会得到提高。
1.2 国内外研究现状
国外许多学者对鸡舍内部环境控制方面进行了大量的硏究。通过研究表明，鸡舍内部的通风问题主要通过两种方法（自然通风和强制通风）来克服，而且考虑到开发成本，硬件的复杂程度以及系统的功耗问题等，通常情况下我们将采用自然通风。早在上个世纪末期，BurnettGA等学者[3]对自然通风的利用效率进行了研究改进，开发出一套自动控制系统。该系统的工作原理是通过改变鸡舍内部的风压以及热压来控制风速，其中一家养殖场采用此系统获得了非常的收益[4]。其次，MoinardC等学者将数字视频智能监控技术应用到了规模较大的养鸡场。与此同时，他们还分析一些养鸡场其它的数据，从数据可以得出了一种关系，即蛋鸡产蛋量与蛋鸡的跳跃等行为活动有关。然后加拿大GBemier研制出一款SADAP智能系统，该系统的主要实现原理为通过判断家禽类动物的生理行为从而确定禽类所患有哪种疾病[5]。随后来自英国剑桥大学统计专家DavidFilmer花费了一生心血，将复杂的Flockman系统进行了改进，改进之后的系统变为了 “小饲养人（MiniFlockman）”系统。该系统实现了以下几种功能：第一种可以自动检测舍内温湿度；第二种可以检测舍内风速以及有害气体含量。从国外统计的数据结果可以看出，应用该系统连续饲养75000只肉鸡可以收回设备成本，并且该系统带来的经济效益尤为显著[6]。
国内的许多学者也纷纷的开始研究鸡舍环境控制系统，在1995年，滕光辉等人通过观察鸡群的生长周期以及生长环境，得出了拟合曲线，并且针对鸡舍的环境因素开发了一套自动控制系统，该系统主要是通过检测鸡群的生长周期来自动的调节光照以及温度等参数。其次，在2003年，陆昌华等人通过实地考察大型的养鸡场，研究开发了一套远程生产管理系统，该系统可以远程调节鸡舍的环境参数[7]。随后，在2006年，北京德育健康养殖生态园投资，并且联合几所高校开发出一套适用于蛋鸡养殖的基于互联网的智能管理系统，与之前的系统相比，该系统融入了高等数学理论可以更加精确的对鸡舍环境进行监测。
1.3 本文主要研究内容
本次研究课题是利用单片机来实现鸡舍环境检测，设计主要通过单片机控制外围各个单元模块来生成预期效果，通过光照传感器，温湿度传感器来实时的检测鸡舍环境参数，然后通过液晶显示屏显示采集结果。文中介绍了系统设计的硬件电路系统，其中包括单片机控制系统、温湿度采集模块、光照传感器、液晶显示模块。还介绍了系统设计的软件设计，利用C语言将已有的音符写为程序下载到单片机中，实现系统自动运行。并且本文分别从系统框图，主要操控芯片，各模块原理及各模块电路，以及各模块程序的调试来详细阐述。
本文总共分为五章，安排如下：
第一章，介绍了论文的研究背景及意义，国内外研究现状以及论文内容及组织安排。
第二章，论述了系统的总体设计方案，以及系统设计思路。分别介绍了整体设计的主控模块和其他模块的选择。
第三章，在第二章硬件介绍的基础上对各个芯片以及模块的电路进行了讲解。
第四章，对系统的软件设计进行了描述，分别对系统软件总体设计流程以及各个模块的子流程展开讲解。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/714.html
