单片机的鸡舍环境监控系统上位机设计(附件)
以STC89C52单片机为核心芯片，DHT11温、湿度传感器用于采集鸡舍环境的温湿度数据，光照传感器用于采集鸡舍环境的光照数据，OLED液晶显示屏用于显示实时数据，继电器、LED灯用于模拟调控鸡舍环境的温湿度和光照条件，上位机用于数据收集与处理，通过这些器件实现鸡舍环境的监控系统。上位机主要包括数据采集存储，数据显示，报警与控制四个模块。上位机监控管理软件采用VB编程，结合SQL数据库，用户可以通过向串口发送命令，提取下位机温湿度、光照数据，完成温湿度、光照检测；同时可以通过对数据库的访问，查看历史检测数据，进行鸡舍环境条件分析和鸡舍环境管理等一系列操作。下位机基于Keil开发完成了各功能模块的程序设计，上位机基于VB6.0与SQL平台完成了上位机设计，最终联合硬件测试实现了系统功能。关键词 鸡舍环境，上位机，SQL数据库，VB6.0
目录
1. 引言 2
1.1 研究背景与意义 2
1.2 国内外研究状况与发展趋势 2
1.3 课题研究主要内容 3
2. 系统总体方案设计 3
2.1 系统结构及工作原理 3
2.2 上位机软件概况 5
2.3 数据库概况 6
2.4 系统方案 7
3. 系统介绍 9
3.1 主界面 9
3.2 实时数据模块 10
3.3 串口通信模块 12
3.4 数据存储模块 14
3.5 控制模块代码 17
3.6 数据库模块 19
4. 程序编译与调试 20
结 论 25
致谢 26
参考文献 27
引言
1.1 研究背景与意义
在我国加入WTO之后，禽产品能够投放国际市场并参与激烈的国际市场竞争，欧美各国很早就推行农产品市场准入制度，这种制度是指建立以技术法规、生产标准化、产品合格度为主要内容。同时伴随着人们生活质量的不断提高，对禽产品的质量要求也不断的提高。国内养殖业参差不齐的水平很难达到高水准层次，因此，提高国内养殖业的产品质量水平迫在眉睫。
鸡群是否能健康地生长,鸡舍环境是重要的因素之一。鸡的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
发育，蛋鸡的产蛋量，鸡群是否会产生疾病，这些都与环境息息相关。一个管理制度完善的环境良好的鸡舍才能够保证鸡群的健康生长,不仅可以提高生产性能,也可以保证产品质量的提升[1]。影响鸡舍环境因素主要有以下几点：温湿度、照明强度与时间、灰尘等几个方面,在不同阶段,鸡的生长条件是不同的,在不同季节，鸡舍的环境要求也是不同的[2]。照明是蛋鸡控制系统中的重要环节之一。照明强度对于鸡的生长发育和产蛋量有着直接的联系[3]。目前国内鸡舍所采取的方法是通过人为控制灯光，给鸡舍延长光照时间。当自然照明时间足够时,不需要补充照明。只有在自然照明时间不足的情况下,补充一段时间的照明。只有合理的控制光照时间和光照明暗，这样才能满足鸡舍光照强度的要求，提高鸡舍的生长环境水平。鸡的生长日采光强度为10Lux,在天亮前、天黑后可以分别补充照明。其中,最好的效果是每天天亮前补充照明。
1.2 国内外研究状况与发展趋势
1.2.1 研究状况
伴随着国内养鸡行业的兴起,目前国内养殖业在品种、疾病和饲养营养方面提高不少，与国际先进水平相比差距也在不断缩小,但在鸡舍环境监控方面发展缓慢,,鸡舍环境控制在家禽生产中起着非常重要的作用[4]，虽然国内养鸡业目前基本解决了品种、疾病、饲养相关的问题，但是国内养鸡业急需解决改善鸡舍的养殖环境的问题。西方发达国家在20世纪80年代就已开始研究,西方学者建立了以生产为核心的经济模式,以及以家禽产品为核心的动物研究。随着科学技术的不断进步,慢慢衍生出鸡舍监控系统的概念，实现了鸡舍环境的数据采集和控制系统的网络访问。家禽养殖业是农业大国的支柱产业,占国民生产总值的很大一部分。但是鸡舍环境监控技术还处于落后的水平。鸡舍设备落后,环境管理自动化程度低是鸡舍环境监控的最大弊端。相对而言中国的养殖自动化发展时间落后于欧美国家,而进口欧美养殖自动化设备代价高昂,这是中国养殖业自动化程度低下的重要原因[5]。
1.2.2 发展趋势
当今世界科技水平日新月异，机械自动化崛起，手工业等传统行业或方式衰弱是必然的趋势，特别是在农业和畜牧业发展中，自动化机械的发展迅速，在实际环境中使用比例也是逐年增加，更高水平的智能化产品一一面世，逐渐取代传统农耕方式。因此，鸡舍环境中温湿度、光照条件的控制系统也不断向着智能化和自动化靠近。
1.3 课题研究主要内容
整个系统分为硬件设计和上位机设计两部分，该部分属于上位机设计。
查询鸡舍环境监控系统相关的文献资料，编写开题报告；
（2）学习vb语言，并熟悉软件编程环境；
（3）分析课题实现原理，划分系统功能模块；
（4）完成上位机界面设计；
（5）完成上位机程序代码设计；
（6）编写接口程序并进行系统联合调试。
2. 系统总体方案设计
2.1 系统结构及工作原理
图2.1整体系统结构图
如图2.1所示，整体系统由单片机、上位机、串口组成。单片机负责鸡舍环境参数数据的采集，包括了温湿度传感器、光照传感器、OLED液晶显示屏、风扇与灯光。该系统中，两种传感器负责采集鸡舍环境的参数信息[6]，在液晶显示屏显示实时信息并转化为数据通过串口传输到上位机，上位机接收到下位机发送的数据后，实时显示在实时数据显示界面，并将数据存储到数据库，用于环境参数变化趋势图的绘制和查询历史数据[7]。上位机还可以根据设定的报警门限值，对接收到的数据进行判断，实时数据是否超过门限值。如果温湿度和光照数据没有超过门限值，上位机界面实时数据显示部分各参数传感器状态显示绿色；如果任何一项参数数据超过门限值，相对应的传感器状态会显示红灯，并发出报警指令。
图2.2 上位机模块图
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1. 引言 2
1.1 研究背景与意义 2
1.2 国内外研究状况与发展趋势 2
1.3 课题研究主要内容 3
2. 系统总体方案设计 3
2.1 系统结构及工作原理 3
2.2 上位机软件概况 5
2.3 数据库概况 6
2.4 系统方案 7
3. 系统介绍 9
3.1 主界面 9
3.2 实时数据模块 10
3.3 串口通信模块 12
3.4 数据存储模块 14
3.5 控制模块代码 17
3.6 数据库模块 19
4. 程序编译与调试 20
结 论 25
致谢 26
参考文献 27
引言
1.1 研究背景与意义
在我国加入WTO之后，禽产品能够投放国际市场并参与激烈的国际市场竞争，欧美各国很早就推行农产品市场准入制度，这种制度是指建立以技术法规、生产标准化、产品合格度为主要内容。同时伴随着人们生活质量的不断提高，对禽产品的质量要求也不断的提高。国内养殖业参差不齐的水平很难达到高水准层次，因此，提高国内养殖业的产品质量水平迫在眉睫。
鸡群是否能健康地生长,鸡舍环境是重要的因素之一。鸡的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
发育，蛋鸡的产蛋量，鸡群是否会产生疾病，这些都与环境息息相关。一个管理制度完善的环境良好的鸡舍才能够保证鸡群的健康生长,不仅可以提高生产性能,也可以保证产品质量的提升[1]。影响鸡舍环境因素主要有以下几点：温湿度、照明强度与时间、灰尘等几个方面,在不同阶段,鸡的生长条件是不同的,在不同季节，鸡舍的环境要求也是不同的[2]。照明是蛋鸡控制系统中的重要环节之一。照明强度对于鸡的生长发育和产蛋量有着直接的联系[3]。目前国内鸡舍所采取的方法是通过人为控制灯光，给鸡舍延长光照时间。当自然照明时间足够时,不需要补充照明。只有在自然照明时间不足的情况下,补充一段时间的照明。只有合理的控制光照时间和光照明暗，这样才能满足鸡舍光照强度的要求，提高鸡舍的生长环境水平。鸡的生长日采光强度为10Lux,在天亮前、天黑后可以分别补充照明。其中,最好的效果是每天天亮前补充照明。
1.2 国内外研究状况与发展趋势
1.2.1 研究状况
伴随着国内养鸡行业的兴起,目前国内养殖业在品种、疾病和饲养营养方面提高不少，与国际先进水平相比差距也在不断缩小,但在鸡舍环境监控方面发展缓慢,,鸡舍环境控制在家禽生产中起着非常重要的作用[4]，虽然国内养鸡业目前基本解决了品种、疾病、饲养相关的问题，但是国内养鸡业急需解决改善鸡舍的养殖环境的问题。西方发达国家在20世纪80年代就已开始研究,西方学者建立了以生产为核心的经济模式,以及以家禽产品为核心的动物研究。随着科学技术的不断进步,慢慢衍生出鸡舍监控系统的概念，实现了鸡舍环境的数据采集和控制系统的网络访问。家禽养殖业是农业大国的支柱产业,占国民生产总值的很大一部分。但是鸡舍环境监控技术还处于落后的水平。鸡舍设备落后,环境管理自动化程度低是鸡舍环境监控的最大弊端。相对而言中国的养殖自动化发展时间落后于欧美国家,而进口欧美养殖自动化设备代价高昂,这是中国养殖业自动化程度低下的重要原因[5]。
1.2.2 发展趋势
当今世界科技水平日新月异，机械自动化崛起，手工业等传统行业或方式衰弱是必然的趋势，特别是在农业和畜牧业发展中，自动化机械的发展迅速，在实际环境中使用比例也是逐年增加，更高水平的智能化产品一一面世，逐渐取代传统农耕方式。因此，鸡舍环境中温湿度、光照条件的控制系统也不断向着智能化和自动化靠近。
1.3 课题研究主要内容
整个系统分为硬件设计和上位机设计两部分，该部分属于上位机设计。
查询鸡舍环境监控系统相关的文献资料，编写开题报告；
（2）学习vb语言，并熟悉软件编程环境；
（3）分析课题实现原理，划分系统功能模块；
（4）完成上位机界面设计；
（5）完成上位机程序代码设计；
（6）编写接口程序并进行系统联合调试。
2. 系统总体方案设计
2.1 系统结构及工作原理
图2.1整体系统结构图
如图2.1所示，整体系统由单片机、上位机、串口组成。单片机负责鸡舍环境参数数据的采集，包括了温湿度传感器、光照传感器、OLED液晶显示屏、风扇与灯光。该系统中，两种传感器负责采集鸡舍环境的参数信息[6]，在液晶显示屏显示实时信息并转化为数据通过串口传输到上位机，上位机接收到下位机发送的数据后，实时显示在实时数据显示界面，并将数据存储到数据库，用于环境参数变化趋势图的绘制和查询历史数据[7]。上位机还可以根据设定的报警门限值，对接收到的数据进行判断，实时数据是否超过门限值。如果温湿度和光照数据没有超过门限值，上位机界面实时数据显示部分各参数传感器状态显示绿色；如果任何一项参数数据超过门限值，相对应的传感器状态会显示红灯，并发出报警指令。
图2.2 上位机模块图
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