基于单片机的养鸡场温湿度监控系统设计与实现(附件)【字数：7132】
环境监测对牲畜的密集和合理利用至关重要，尤其是在温度和湿度这两个方面，是监测的最基本的指标。远程环境监测系统是在Zigbee和DHT11传感器的基础上开发和实施的。测试结果表明，该系统能够稳定地获取感官数据，并可在传感器光谱的最大范围内传播，并可用于智能化的畜牧业的生产管理。
目 录
引言 1
一．系统总体方案设计 2
（一）系统的总体目标和设计指导思想 2
（二）系统体系结构介绍 2
二．系统硬件设计 3
（一）ZigBee无线单片机节点的结构设计 3
（二）协调器节点 3
（三）传感器节点 3
（四）温湿度传感器接口电路 4
（五）时钟接口电路 5
（六）结果与分析 5
三．软件设计 6
（一）系统软件设计 6
（二）传感器终端节点的程序设计 6
（三）协调器节点的程序设计 6
（四）无线传输通信模块 8
（五）据信号采集模块 9
总结 10
谢辞 11
参考文献 12
引言
近年来，我国畜牧业发生了重大变化。畜牧业增加了国家的经济收入，是促进农业经济增长的重要工具。然而，随着人口的增加和生活水平的提高，对安全、高质量、清洁和生态的公园的需求越来越大，吸引了公众和社区的注意，特别是在口蹄疫方面。在畜牧业之后，必须改变传统和现代养猪方法，以提供有效的环境监测。畜牧业工业化是我国畜牧业发展的趋势。近年来，畜牧业的发展以密度和密度的增加为特征。
首先，畜牧业条件对畜牧业生产率产生了重大影响。有与会者指出，夏季和冬季对牲畜不利的条件将使其产量下降10%到20%，对人类牲畜健康和劳动力生产能够造成严重的影响;其次,自2001年我国加入世贸组织以来,牲畜出口总量一直呈下降趋势。有关国家和地区的畜牧业和养鸡企业得到了越来越多的重视和关注,畜牧业在实践中和相关研究结果表明,畜牧业中的生态环境监控质量,已经逐渐成为了可持续发展的一个重要因素,影响着整个畜牧业的进步。
动物和动物的生长不仅取决于营养、遗传等因素，还取决于它们生长的环境， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
这直接影响到动物的健康。温度和湿度的波动相对较高，尤其是在光线有限的封闭畜牧业中，这对动物的生长和繁殖产生了重大影响。主要有害气体是硫化氢和氨。畜牧业的温度、湿度、毒性和有毒气体浓度一般反映了动物的生长条件。因此，必须准确、实时地监测诸如温度和湿度、有毒和危险气体浓度、考虑到畜牧业的环境特征，并为调节英尺提供重要的基础。
Zigbee是一种新型的无线技术，用于低能耗、低难度和低成本无线通信，并分别具有868兆赫、915兆赫和2.4兆赫的工作频率。Zigbee技术使用CSMA CA通道来防止通信冲突。Zigbee规范定义了三种网络拓扑类型，即恒星结构、树木和网格。这个设计主要采用树型结构以扩大通信区域。Zigbee技术主要用于自动和远程无线电控制。在低数据流、低投资、高安全性要求、电池更换或充电困难的情况下，这项发明尤其重要，并获得广泛的应用。
一．系统总体方案设计
（一）系统的总体目标和设计指导思想
该系统被称为，动物养殖环境温湿度远程监测系统，旨在通过互联网技术实时获取物体，通过不同的传感器监测喂养环境参数，并将对象存储在有关畜牧业的基本文件中。实时数据;为远程互联网访问系统创建在线信息系统，监测和分析环境数据;牧场主的工作是最大限度地改善畜牧业条件和环境，养殖和发展动物，实现科学繁殖目标，提高利润。
系统设计的概念是“前沿技术、功能完美、理性结构、产品整合、成本低、容易维护”。设计原理如下:
1.协调可行性和适应。确保技术和经济可行性，并适应使用。以更高的价格达到更好的目标。
2.前提是进步和成熟之间的统一。实验型系统不应该被当作是一种实验型的,使用现代化的设备来保证系统稳定、可靠。为了充分确保整个系统的开放性与先进度,不仅需要考虑到系统的结构、技术测量、装置的性能、系统管理及其技术支撑,还需要考虑到现代技术的进步及其开放。生产商及其维修服务能力。
3.标准的协调和开放。不仅要在各级遵守现有标准，还要考虑扩大系统功能的潜在需求，以确保其标准化和开放。
（二）系统体系结构介绍
根据自下而上的命令，整个系统被划分为对层的感知、传输和应用。感知层主要包括温度和湿度传感器,以及相关设备,用于收集和现场环境参数、温度和湿度、信息生产的温度和湿度值字符串,专用网络设备主要包括zigbee网络运输层zigbee网络自动配置后,作为载体，当局的主要任务是将气波数据传送到应用级设备。 该层的应用主要包括一个与Internet连接的信息系统Web服务器，该服务器读取并分析环境温度和C该层的应用通过运行在服务器上的程序脚本将湿度数据存储在数据库服务器上，并提供对用户远程用户名的Web访问，供用户解析，分析和使用环境。动物养殖环境温湿度远程监控系统的架构如图11所示。
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图11 动物养殖环境温湿度远程监测系统体系结构
二．系统硬件设计
（一）ZigBee无线单片机节点的结构设计
畜牧业环境变量非常复杂，监测网络应具有一定的信息路径和整合功能，但所有的网络结构都基于简单的星型网络拓扑。该网络由主节点、主节点组成，从而可以访问来自多个传感器终端的数据。无线模块允许使用CC2430无线电发射机，向完全符合IE802.15.4标准的组件提供Zigbee产品。它主要由高性能RF接收器和80516 cu组成，包括微控制器和集成内存。它包括可编程的闪烁灯，容量为128 kb和8 kb RAM，模块化开关，定时器，睡眠计时器，32khz晶体振动开关，电路开关，观察线，21个可编程的I / O指挥所.CC2430消耗非常低的能量，电能消耗不到1a，而微型电池的寿命只有0.2A，可以供能长达10年。
（二）协调器节点
协调节点包括电流电压转换模块，晶体管振荡电路，串口，索引模块，CC243无线发射模块，射频天线。电压转换模块将电压从5V降至约3.3 V，满足CC2430工作电压要求。LED灯用于显示协调节点上的网络状态。
目 录
引言 1
一．系统总体方案设计 2
（一）系统的总体目标和设计指导思想 2
（二）系统体系结构介绍 2
二．系统硬件设计 3
（一）ZigBee无线单片机节点的结构设计 3
（二）协调器节点 3
（三）传感器节点 3
（四）温湿度传感器接口电路 4
（五）时钟接口电路 5
（六）结果与分析 5
三．软件设计 6
（一）系统软件设计 6
（二）传感器终端节点的程序设计 6
（三）协调器节点的程序设计 6
（四）无线传输通信模块 8
（五）据信号采集模块 9
总结 10
谢辞 11
参考文献 12
引言
近年来，我国畜牧业发生了重大变化。畜牧业增加了国家的经济收入，是促进农业经济增长的重要工具。然而，随着人口的增加和生活水平的提高，对安全、高质量、清洁和生态的公园的需求越来越大，吸引了公众和社区的注意，特别是在口蹄疫方面。在畜牧业之后，必须改变传统和现代养猪方法，以提供有效的环境监测。畜牧业工业化是我国畜牧业发展的趋势。近年来，畜牧业的发展以密度和密度的增加为特征。
首先，畜牧业条件对畜牧业生产率产生了重大影响。有与会者指出，夏季和冬季对牲畜不利的条件将使其产量下降10%到20%，对人类牲畜健康和劳动力生产能够造成严重的影响;其次,自2001年我国加入世贸组织以来,牲畜出口总量一直呈下降趋势。有关国家和地区的畜牧业和养鸡企业得到了越来越多的重视和关注,畜牧业在实践中和相关研究结果表明,畜牧业中的生态环境监控质量,已经逐渐成为了可持续发展的一个重要因素,影响着整个畜牧业的进步。
动物和动物的生长不仅取决于营养、遗传等因素，还取决于它们生长的环境， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
这直接影响到动物的健康。温度和湿度的波动相对较高，尤其是在光线有限的封闭畜牧业中，这对动物的生长和繁殖产生了重大影响。主要有害气体是硫化氢和氨。畜牧业的温度、湿度、毒性和有毒气体浓度一般反映了动物的生长条件。因此，必须准确、实时地监测诸如温度和湿度、有毒和危险气体浓度、考虑到畜牧业的环境特征，并为调节英尺提供重要的基础。
Zigbee是一种新型的无线技术，用于低能耗、低难度和低成本无线通信，并分别具有868兆赫、915兆赫和2.4兆赫的工作频率。Zigbee技术使用CSMA CA通道来防止通信冲突。Zigbee规范定义了三种网络拓扑类型，即恒星结构、树木和网格。这个设计主要采用树型结构以扩大通信区域。Zigbee技术主要用于自动和远程无线电控制。在低数据流、低投资、高安全性要求、电池更换或充电困难的情况下，这项发明尤其重要，并获得广泛的应用。
一．系统总体方案设计
（一）系统的总体目标和设计指导思想
该系统被称为，动物养殖环境温湿度远程监测系统，旨在通过互联网技术实时获取物体，通过不同的传感器监测喂养环境参数，并将对象存储在有关畜牧业的基本文件中。实时数据;为远程互联网访问系统创建在线信息系统，监测和分析环境数据;牧场主的工作是最大限度地改善畜牧业条件和环境，养殖和发展动物，实现科学繁殖目标，提高利润。
系统设计的概念是“前沿技术、功能完美、理性结构、产品整合、成本低、容易维护”。设计原理如下:
1.协调可行性和适应。确保技术和经济可行性，并适应使用。以更高的价格达到更好的目标。
2.前提是进步和成熟之间的统一。实验型系统不应该被当作是一种实验型的,使用现代化的设备来保证系统稳定、可靠。为了充分确保整个系统的开放性与先进度,不仅需要考虑到系统的结构、技术测量、装置的性能、系统管理及其技术支撑,还需要考虑到现代技术的进步及其开放。生产商及其维修服务能力。
3.标准的协调和开放。不仅要在各级遵守现有标准，还要考虑扩大系统功能的潜在需求，以确保其标准化和开放。
（二）系统体系结构介绍
根据自下而上的命令，整个系统被划分为对层的感知、传输和应用。感知层主要包括温度和湿度传感器,以及相关设备,用于收集和现场环境参数、温度和湿度、信息生产的温度和湿度值字符串,专用网络设备主要包括zigbee网络运输层zigbee网络自动配置后,作为载体，当局的主要任务是将气波数据传送到应用级设备。 该层的应用主要包括一个与Internet连接的信息系统Web服务器，该服务器读取并分析环境温度和C该层的应用通过运行在服务器上的程序脚本将湿度数据存储在数据库服务器上，并提供对用户远程用户名的Web访问，供用户解析，分析和使用环境。动物养殖环境温湿度远程监控系统的架构如图11所示。
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图11 动物养殖环境温湿度远程监测系统体系结构
二．系统硬件设计
（一）ZigBee无线单片机节点的结构设计
畜牧业环境变量非常复杂，监测网络应具有一定的信息路径和整合功能，但所有的网络结构都基于简单的星型网络拓扑。该网络由主节点、主节点组成，从而可以访问来自多个传感器终端的数据。无线模块允许使用CC2430无线电发射机，向完全符合IE802.15.4标准的组件提供Zigbee产品。它主要由高性能RF接收器和80516 cu组成，包括微控制器和集成内存。它包括可编程的闪烁灯，容量为128 kb和8 kb RAM，模块化开关，定时器，睡眠计时器，32khz晶体振动开关，电路开关，观察线，21个可编程的I / O指挥所.CC2430消耗非常低的能量，电能消耗不到1a，而微型电池的寿命只有0.2A，可以供能长达10年。
（二）协调器节点
协调节点包括电流电压转换模块，晶体管振荡电路，串口，索引模块，CC243无线发射模块，射频天线。电压转换模块将电压从5V降至约3.3 V，满足CC2430工作电压要求。LED灯用于显示协调节点上的网络状态。
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