单片机的多孵化箱温湿度控制系统的软件设计
孵化设备主要是通过模拟自然界中的各种环境，通过调节孵化箱内的温度、湿度、光照等各种因素，来创造适宜的孵化环境，提高鸡蛋的孵化成功率和鸡蛋的孵化质量。本系统主要讲述以51单片机的发展状况，讲述以51单片机为核心，以继电器，温湿度传感器，风扇，蜂鸣器等等各种硬件设施构成温湿度控制系统。用高精度的温湿度传感器，高反应速度电气设备，实时监测和调节孵化箱内的温湿度，达到孵化标准，实现孵化箱内恒温恒湿的目标，孵化出高质量，高标准的鸡蛋。关键词 单片机，孵化箱，温湿度
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景 研究意义 1
1.2 国内外研究现状 1
2 孵化环境及设计需求 2
2.1 孵化环境 2
2.2设计需求 3
3 系统硬件电路设计 4
3.1 总体设计方法 4
3.2 单片机选择 5
3.3 温湿度传感器信号采集电路 5
3.4 键盘与显示电路设计 7
3.5 光声报警系统与温湿度控制系统设计 11
4 系统软件电路设计 13
4.1单片机程序设计 13
4.2 PC机控制与管理控制界面 20
结论 24
致谢 25
参 考 文 献 26
附录1 系统硬件图 28
附录2 温湿度控制器PCB板 29
1 绪论
1.1 课题背景 研究意义
随着科技日新月异的进步,目前人们的生活水平相比较之前已经大幅度的提高，对衣食住行的要求也越来越高，饮食方面表现最为突出。其中鸡蛋已经成为了人们饭桌上不可或缺的食物，鸡蛋质量的安全已经成为了人们日常关注的话题。本系统致力于模拟出孵化环境，通过主要控制孵化环境的温湿度,通过逐步地调节温湿度,来模拟出最佳的孵化环境,可以模拟出实际生产提供最适宜的条件。鸡蛋孵化是一个长期而复杂的过程,在整个孵化过程中,会出现各种各样的突发情况,导致孵化过程的失败。比如说，在孵化过程中温度的过高或者过低、湿度的过高或者过低、孵化过程中的光照空气质量都会对鸡蛋的孵化过程造成很大的影响。当温度过低时，在孵化过程中会出现胚胎发 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
育不正常，雏鸡软弱不易成活，会给孵化过程带来不必要的巨大损失；当温度过高时，会导致胚胎因温度过高在胚胎中死亡，损失会非常地严重，因此在孵化过程中要合理地控制好孵化箱内的温度调节。当然不同的孵化期，不同的种蛋，不同的孵化过程需要不一样的温度，在孵化的整个过程中，需要对温度进行合理地微调，来达到孵化的需求。在整个孵化过程不仅需要考虑温度的变化情况，我们还要考虑刀很多因素。孵化环境的湿度跟孵化温度同样的重要，若孵化环境的湿度没有达到要求，同样大大地降低孵化的成功率，造成巨大的经济损失；在孵化过程中，鸡蛋会跟人一样会进行有氧呼吸，会吸收掉孵化箱内的氧气，同时也会释放出大量的二氧化碳，故需要适当地通风，保持孵化箱内的空气清新，才能高效率地孵化出更健康的雏鸡，本孵化箱在保证温湿度调节的控制下，考虑到了孵化箱的风门通风控制，光照的因素。孵过程很复杂，本系统在模拟孵化环境的前提下，考虑到了各种因素。在保证高孵化率的同时，也要考虑到健雏率，此模拟的孵化设备都可以兼顾到，因此该孵化箱的温湿度设计具有十分重要而深远的意义。
1.2 国内外研究现状
国外孵化设备具有悠久的历史，国外孵化制造业起步很早,发展技术很成熟,孵化仪器和孵化工艺都相对来说处于遥遥领先地位，国外孵化设备的特色主要是机械自动化、电脑操作、规格标准化等等一些优良的特点目前国外孵化设备正朝着网络化，集成化等方向发展，甚至一些国家采用无人看守，全机械自动化操控，完全排除了人为干扰的因素，国外的孵化设备针对不同类型不同时期所需的不同温湿度的鸡蛋进行实时的监测。主要采用高性能的控制芯片51单片机和高精度的温湿度传感器，单片机数据采集逐渐向模块化，智能化方向发展。而相对于我国来说，孵化设备起步晚，技术含量不高，大多数工艺是采用国外淘汰的技术，采用一些国外淘汰的孵化设备，谈不上存在自主研发的工艺技术。我国孵化设备也存在很多的问题：1）孵化设备老化，测量范围和精确度太低 2）虽然孵化设备技术含量不高，但是价格昂贵，对于一些小型工厂和小规模私人企业老板采用的孵化设备价格还是比较高昂的。但随着我国对孵化行业的重视，我国孵化设备已经有了大幅度的提升，技术与理论知识上面也有了较大的改进，不少专家也获得了很多很高的专利权。我国目前已经发展了一定规模的从事孵化行业的专业队伍，致力于研究寻找出如何更高效的孵化方法，随着网络的普及，孵化设备应该逐渐建立系统化，网络化甚至全球化。本系统考虑到了不同时期不同环境不同类型种蛋的孵化，将该系统应用到鸡蛋孵化孵化过程中，无疑为孵化过程创造了更加适宜的模拟条件，拟孵化出更高质量的鸡蛋，符合鸡蛋孵化要求，发展前景一片光明。
2 孵化环境及设计需求
2.1 孵化环境
温度控制、湿度控制、翻蛋技术、通风大小等等一些关键因素是鸡蛋孵化的外界需要条件。它们是孵化过程中必不可少的因素,缺一不可。其中温湿度控制是孵化箱的最重要因素，温湿度的调节需要不停地变换,不同的孵化期、不同的种蛋对温湿度的需求也不一样，我们需要在孵化过程中不断地对温湿度进行微调，以达到孵化的最适宜条件，提高雏鸡的孵化率，健雏率，更完美更高效的提高孵化质量，到达经济的最优化。当然我们也要兼顾到其余的孵化环境因素,在设计该系统时也考虑到了对应的模拟措施。
2.1.1 温度条件
起着孵化条件最重要的是温度。若要获得较高的孵化率和高质量的孵化鸡蛋必须得保证胚胎发育所需要的适宜温度。并且不同时期不同类型种蛋对环境的温度要求也不一样，鸡蛋孵化的一般环境温度为3640摄氏度，但是特殊情况下鸡蛋孵化最适宜的环境温度也不一样，出雏期的最适温度为3737.5摄氏度，孵化期的最适温度温38摄氏度，故在不同时期，要适当的改变孵化环境的温度。对温度采取智能微调，精确地测量孵化箱内的温湿度具有十分重要的积极意义。
2.1.2 湿度条件
孵化箱内的温度对孵化过程也有重要的影响。当然不同孵化期的种蛋对温度的需求也是不一样的。一般来说从种蛋到孵化出壳的过程中，一般损失的水量大约为蛋重的13%左右。故在孵化过程中，需要一些人为的操作来调节孵化室内的水分蒸发，并且得控制好水分蒸发的速率。既不能太快，也不能太慢，得按照一个精确地速度来调节好水分蒸发多少和快慢。假如没有控制好孵化过程的湿度变化，就会出现各种灾难性的情况，比如说孵化的雏鸡畸形，孵化出的鸡蛋不能达到食用标准，会造成巨大的经济损失。由此可见，实时精确地测量与监控孵化箱内的湿度十分重要。通常来说孵化器中的孵化环境湿度通常保持在55%到70% 左右最适宜。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景 研究意义 1
1.2 国内外研究现状 1
2 孵化环境及设计需求 2
2.1 孵化环境 2
2.2设计需求 3
3 系统硬件电路设计 4
3.1 总体设计方法 4
3.2 单片机选择 5
3.3 温湿度传感器信号采集电路 5
3.4 键盘与显示电路设计 7
3.5 光声报警系统与温湿度控制系统设计 11
4 系统软件电路设计 13
4.1单片机程序设计 13
4.2 PC机控制与管理控制界面 20
结论 24
致谢 25
参 考 文 献 26
附录1 系统硬件图 28
附录2 温湿度控制器PCB板 29
1 绪论
1.1 课题背景 研究意义
随着科技日新月异的进步,目前人们的生活水平相比较之前已经大幅度的提高，对衣食住行的要求也越来越高，饮食方面表现最为突出。其中鸡蛋已经成为了人们饭桌上不可或缺的食物，鸡蛋质量的安全已经成为了人们日常关注的话题。本系统致力于模拟出孵化环境，通过主要控制孵化环境的温湿度,通过逐步地调节温湿度,来模拟出最佳的孵化环境,可以模拟出实际生产提供最适宜的条件。鸡蛋孵化是一个长期而复杂的过程,在整个孵化过程中,会出现各种各样的突发情况,导致孵化过程的失败。比如说，在孵化过程中温度的过高或者过低、湿度的过高或者过低、孵化过程中的光照空气质量都会对鸡蛋的孵化过程造成很大的影响。当温度过低时，在孵化过程中会出现胚胎发 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
育不正常，雏鸡软弱不易成活，会给孵化过程带来不必要的巨大损失；当温度过高时，会导致胚胎因温度过高在胚胎中死亡，损失会非常地严重，因此在孵化过程中要合理地控制好孵化箱内的温度调节。当然不同的孵化期，不同的种蛋，不同的孵化过程需要不一样的温度，在孵化的整个过程中，需要对温度进行合理地微调，来达到孵化的需求。在整个孵化过程不仅需要考虑温度的变化情况，我们还要考虑刀很多因素。孵化环境的湿度跟孵化温度同样的重要，若孵化环境的湿度没有达到要求，同样大大地降低孵化的成功率，造成巨大的经济损失；在孵化过程中，鸡蛋会跟人一样会进行有氧呼吸，会吸收掉孵化箱内的氧气，同时也会释放出大量的二氧化碳，故需要适当地通风，保持孵化箱内的空气清新，才能高效率地孵化出更健康的雏鸡，本孵化箱在保证温湿度调节的控制下，考虑到了孵化箱的风门通风控制，光照的因素。孵过程很复杂，本系统在模拟孵化环境的前提下，考虑到了各种因素。在保证高孵化率的同时，也要考虑到健雏率，此模拟的孵化设备都可以兼顾到，因此该孵化箱的温湿度设计具有十分重要而深远的意义。
1.2 国内外研究现状
国外孵化设备具有悠久的历史，国外孵化制造业起步很早,发展技术很成熟,孵化仪器和孵化工艺都相对来说处于遥遥领先地位，国外孵化设备的特色主要是机械自动化、电脑操作、规格标准化等等一些优良的特点目前国外孵化设备正朝着网络化，集成化等方向发展，甚至一些国家采用无人看守，全机械自动化操控，完全排除了人为干扰的因素，国外的孵化设备针对不同类型不同时期所需的不同温湿度的鸡蛋进行实时的监测。主要采用高性能的控制芯片51单片机和高精度的温湿度传感器，单片机数据采集逐渐向模块化，智能化方向发展。而相对于我国来说，孵化设备起步晚，技术含量不高，大多数工艺是采用国外淘汰的技术，采用一些国外淘汰的孵化设备，谈不上存在自主研发的工艺技术。我国孵化设备也存在很多的问题：1）孵化设备老化，测量范围和精确度太低 2）虽然孵化设备技术含量不高，但是价格昂贵，对于一些小型工厂和小规模私人企业老板采用的孵化设备价格还是比较高昂的。但随着我国对孵化行业的重视，我国孵化设备已经有了大幅度的提升，技术与理论知识上面也有了较大的改进，不少专家也获得了很多很高的专利权。我国目前已经发展了一定规模的从事孵化行业的专业队伍，致力于研究寻找出如何更高效的孵化方法，随着网络的普及，孵化设备应该逐渐建立系统化，网络化甚至全球化。本系统考虑到了不同时期不同环境不同类型种蛋的孵化，将该系统应用到鸡蛋孵化孵化过程中，无疑为孵化过程创造了更加适宜的模拟条件，拟孵化出更高质量的鸡蛋，符合鸡蛋孵化要求，发展前景一片光明。
2 孵化环境及设计需求
2.1 孵化环境
温度控制、湿度控制、翻蛋技术、通风大小等等一些关键因素是鸡蛋孵化的外界需要条件。它们是孵化过程中必不可少的因素,缺一不可。其中温湿度控制是孵化箱的最重要因素，温湿度的调节需要不停地变换,不同的孵化期、不同的种蛋对温湿度的需求也不一样，我们需要在孵化过程中不断地对温湿度进行微调，以达到孵化的最适宜条件，提高雏鸡的孵化率，健雏率，更完美更高效的提高孵化质量，到达经济的最优化。当然我们也要兼顾到其余的孵化环境因素,在设计该系统时也考虑到了对应的模拟措施。
2.1.1 温度条件
起着孵化条件最重要的是温度。若要获得较高的孵化率和高质量的孵化鸡蛋必须得保证胚胎发育所需要的适宜温度。并且不同时期不同类型种蛋对环境的温度要求也不一样，鸡蛋孵化的一般环境温度为3640摄氏度，但是特殊情况下鸡蛋孵化最适宜的环境温度也不一样，出雏期的最适温度为3737.5摄氏度，孵化期的最适温度温38摄氏度，故在不同时期，要适当的改变孵化环境的温度。对温度采取智能微调，精确地测量孵化箱内的温湿度具有十分重要的积极意义。
2.1.2 湿度条件
孵化箱内的温度对孵化过程也有重要的影响。当然不同孵化期的种蛋对温度的需求也是不一样的。一般来说从种蛋到孵化出壳的过程中，一般损失的水量大约为蛋重的13%左右。故在孵化过程中，需要一些人为的操作来调节孵化室内的水分蒸发，并且得控制好水分蒸发的速率。既不能太快，也不能太慢，得按照一个精确地速度来调节好水分蒸发多少和快慢。假如没有控制好孵化过程的湿度变化，就会出现各种灾难性的情况，比如说孵化的雏鸡畸形，孵化出的鸡蛋不能达到食用标准，会造成巨大的经济损失。由此可见，实时精确地测量与监控孵化箱内的湿度十分重要。通常来说孵化器中的孵化环境湿度通常保持在55%到70% 左右最适宜。
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