孵化器溫度濕度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

擬禽類合適孵化條件的設(shè)備.。溫度濕度是孵化器正常工作最重要的的部分，所以，本系統(tǒng)就孵化器溫度濕度進行主要探究來監(jiān)測孵化器內(nèi)部溫濕度。同時選取液晶屏LCD1602來實時顯示孵化器內(nèi)部狀態(tài)，后隨著人們生活水平的提高，人們不單單像以前那樣只擔(dān)心“能不能吃得飽”的問題?，F(xiàn)在的人們還十分關(guān)注“能不能吃得好”的問題。因此，如何提高蔬菜肉類的品質(zhì)，是現(xiàn)在各食品及加工行業(yè)所要研究的問題。白切雞，醬油雞，鹵水雞翅……廣州人甚至還有“無雞不要提高雞肉的質(zhì)量，就必須提高蛋的質(zhì)量。一顆好的雞蛋是孵化出一只健康雛雞的基礎(chǔ)。為了生產(chǎn)生活，我們不可能讓雞媽媽自己孵蛋，我們用的是人工設(shè)備去模擬母雞孵化的溫度，濕度及其他環(huán)境因素，從而進行大批量雞蛋孵化。雞蛋是一個胚胎，胚胎發(fā)育過程是非常復(fù)雜的，同時也容易受外界因素印象。如何調(diào)控好環(huán)境因素，嚴格把控孵化的的溫度和濕度，并根據(jù)胚胎發(fā)育所需，做出不一樣的變化，是我們迫切需要解決的難題。因此，生產(chǎn)出一種能實現(xiàn)濕溫感應(yīng)及控制的智能的孵化機，就能很好地解決上述問題。目前一些家禽生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)開始意識到要使用孵化氣非常差，大量的細菌會進入雞蛋中，導(dǎo)致雞蛋壞死等問題。在這種條件下孵出來的雛雞往往孵化率不高，只能達到百分之六十或百分之七十。由于雞蛋的成本低，所以企業(yè)往往安于的孵化率，是非常利于生產(chǎn)的。前期投入的設(shè)備成本相較之下肯定會大一些，但是在效率和孵化率都提升的狀態(tài)下，長期投入凈收入肯定會比之前的投產(chǎn)要高很多很多。近年來，越來越多的企業(yè)開始重視孵化設(shè)備的應(yīng)用。孵化設(shè)備是一種根據(jù)生物學(xué)原理制造而成的仿生設(shè)備。它可以營造出適合胚胎發(fā)育成熟的環(huán)境，提高雞蛋孵化雛雞的產(chǎn)率。國通過線性回歸還可以統(tǒng)計出最適宜孵化雛雞的條件。國外有很多家知名的孵化機廠和全面使用孵化設(shè)備的家禽公司。他們公司的進行流水線的生產(chǎn)，管理人員只需要拿著監(jiān)控儀，觀察顯示屏的數(shù)據(jù)就可以監(jiān)控到雞蛋的孵化情況。通過互聯(lián)網(wǎng)還可以實現(xiàn)遠距離操控各類機器的功能，比如設(shè)置和修改參數(shù)等。的發(fā)展。隨后，很多的養(yǎng)實業(yè)企業(yè)紛紛嘗試使用孵化器。孵化器需求量很大，供不應(yīng)求，于造企業(yè)，各類功能不同的孵化器也非常多。器內(nèi)的空氣質(zhì)量。一個良好的孵化設(shè)備應(yīng)該是具有環(huán)境把控系統(tǒng)的。環(huán)境把控系統(tǒng)能自動檢測孵化器內(nèi)的溫度和濕度，并進行恒溫恒濕度的處理。同時還可以對設(shè)備內(nèi)空氣進行循環(huán)，滅菌。通過控制統(tǒng)一入口處理避免了外來雞蛋帶來的各種細菌和微生物污染設(shè)備的情況，給雞蛋提供一個穩(wěn)定的安全的舒適的環(huán)境。孵化設(shè)備的環(huán)境把控系統(tǒng)還可以對每一個孵化室的溫度，濕度，氣壓進行記錄和儲存。環(huán)境把控系統(tǒng)會將檢測到的數(shù)據(jù)儲存到后臺，并給單片機發(fā)送信息。雞蛋不同的生長過程是值時，單片機可以馬上做出反應(yīng)：連接通風(fēng)口，引發(fā)通風(fēng)扇通風(fēng)。當(dāng)溫度或濕度低于了該過第一章整體設(shè)計方案一所以經(jīng)過考慮本次選擇用STC89C52RC單片機作為主控制器1.2數(shù)據(jù)顯示部分的選擇方案一：使用數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)變化方案一：采用單總線的DS1820的溫度傳感器和HS110X相對濕度傳感器組成的控制方案二：采用集溫濕度傳感器于一體的SHT10芯片為主要芯片的控制儀。由模擬式濕度傳感器計對應(yīng)的信號傳導(dǎo)通路。之后還必須經(jīng)過嚴格而又復(fù)雜的校對。即使進行嚴格校正了也無法避免各種誤差，校正的精度很難保證。而方案二中用的是SHT10芯片的控制儀，是進口的的傳感器技術(shù)，十分可靠，效率很高，精度很高。本設(shè)計采取方案二的方式進行。1.2總體方案設(shè)計元件：蜂鳴器、顯示器、鍵盤、單片機、溫度傳感器、濕度傳感器、繼電器、加熱器、制冷器、加濕器、除濕器、孵化器溫濕度傳感器孵化器繼電器加濕器→圖圖1.1用單片機作為主控制器的控制系統(tǒng)第三章硬件電路設(shè)計3.1各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計3.1.1單片機最小系統(tǒng)“最小系統(tǒng)”要求就是指能讓單片機正常工作的最小電路?，F(xiàn)在單片機都具有內(nèi)置晶單片機最重要的部分就是時鐘信號。單片機完成一個指令的效率大小是由其時鐘頻率決個自激振蕩器。對于不能隨時溝通的多個個體如果要讓它們嚴格按照順序工作除了給他們提圖3.2上電+手動復(fù)位電路單片機的復(fù)位主要有上電復(fù)位和手動復(fù)位。復(fù)位的目的是讓單片機的運行程序從頭到尾本設(shè)計中的復(fù)位電路就是上電+手動復(fù)位電路。電容的兩端電壓不可變的，最開始0v，復(fù)位，此時就需要人工手動復(fù)位。3.1.2液晶顯示模塊測量到的溫濕度值將顯示到液晶屏LCD1602上。LCD1602共有三個存儲器，它們是應(yīng)的。不過要注意它的初始位是0，輸入顯示的路徑不能夠有錯誤。否則顯示屏將無法正確顯示所需要的文字或字母。液晶屏與單片機的接口電路如下圖所示：3.1.3溫濕度傳感器模塊三者的溫濕度性能如下圖所示。圖3.4SHT1X系列各型號傳感器的濕度、溫度最大誤差從曲線中可以看出，針對數(shù)據(jù)，誤差最大得是SHT10，最小誤差SHT15。SHT15性能越最好，其次為SHT11。因此，需要花上幾百塊才能購置SHT15，但是只要二三十元就能購置SHT10。由于我們只是用在孵化器上面進行溫濕度監(jiān)測，在不同的溫濕度條件下還是允許出3.1.4報警電路的設(shè)計做出判斷并且調(diào)整孵化器內(nèi)的溫濕度并發(fā)出報警信號。蜂鳴器分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴你需要不停地給脈沖它才會響。3.1.5輸出電路設(shè)計單片機的電流很小，要執(zhí)行控制信號和啟動各類措施需要加一個放大電流的原件才可以。只有通過繼電器才可以實現(xiàn)小電流控制大電流的目的。繼電器相對于其他器件更容易受夠順利完成輸出信號，啟動各類把控環(huán)境因素的設(shè)備。分別控制加濕、除濕、加熱、制冷的設(shè)備。說明：用的是四路光耦計算：驅(qū)動繼電器的三極管的集電極電流為Ic=100mA。三極管可以直流放大的系數(shù)為所以基極的限流電阻上的壓降為（5?Vces?Vbe)=4V，4V/0.001A=4KΩ,由于沒有標稱值為4KΩ的電阻，所以選擇4.7KΩ的。根據(jù)Ic=βIb可計算得三極管基極電流Ib=光耦電流傳輸比（CTRCTR=Io/IF。TLP521-4的電流傳輸比為50%，輸出端我們剛才算出的電流Io=Ib=1mA，所以輸入端電流IF最小為2mA。輸入端電流要盡可能大，這里選擇IF=10mA。于是，光耦輸入端陽極上的限流電阻為R=(5V?0.7V)/0.01A=430Ω,這里選擇標稱值為470Ω的電阻。這里使用普通的電磁繼電器而不是固態(tài)繼電器。雖然固態(tài)的電磁繼電器具有高效性，并且更容易契合電路。但是我們仔細考慮了用在孵化器上面成本的問題以及性能的問題。固態(tài)的電磁繼電器需要花好幾倍的價格去購置，因為我們需要的只是在溫濕度溫濕度異常時才發(fā)出警報這一簡單的工作，所以選用了價格比較低的電磁繼電器SRD一05VDC一SL-C。本設(shè)計中主要用到直流5V電源。主要環(huán)節(jié)有降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓。首先把220V的電壓降為10V。保證輸入端和輸出端有電壓差。橋式整流電路用于將交流電變?yōu)橹绷麟?。該直流電的方向不變但是大小按交流電方式變化。為了得到直流電，我們需要將紋波濾掉。利用C8大電容在低頻率濾波。利用C2小電容濾掉高頻率的信號波。其實一般來說大電容是可以濾掉低頻波和高頻波的。但是大電容容值大遇到高頻波時L=jwl很大，電流沒有辦法流進去，所以過濾不到高頻波，得換小電容才可以。它的L=jwl很小，不存在感抗的問本設(shè)計使用的是LM7805。這是一個三端集成穩(wěn)壓器，可以將電壓電壓穩(wěn)定在5V。同時還要3.1.7按鍵電路設(shè)計鍵盤分為編碼式和非編碼式鍵盤?？紤]到本設(shè)計需要用的按鍵就跟空調(diào)遙控器一樣，其應(yīng)P2.7/A15。具體連接方式如附錄電路圖。本設(shè)計的五個按鍵主要用來改變設(shè)定等各類數(shù)值以及確認鍵。S0：上調(diào)溫度S1：下調(diào)溫度S2:上調(diào)濕度S3：下調(diào)濕度S4：確認3.1.8串口通信電路串口通信可分為同步通信和異步通信。電壓的范圍值設(shè)定的不同。不同標準有不同的規(guī)定值。因此要通過電平轉(zhuǎn)換芯片進行轉(zhuǎn)換。本設(shè)計用的是MAX232。于終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備間的接口。平，因此與單片機相連。MAX232芯片是專門為電腦的RS-232標準串口設(shè)計的接口電路。MA液晶屏顯示子程序SHT液晶屏顯示子程序SHT10溫濕度采集子程序鍵盤掃描子程序第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1軟件設(shè)計的總體結(jié)構(gòu)本次設(shè)計的孵化器溫濕度自動控制系統(tǒng)由一個主程序調(diào)用多個子程序構(gòu)成。它們包括主程序輸出控輸出控制子程序進行處理，最后進行顯示并輸出控制信號。C語言文件的分配和調(diào)用以及編寫代碼，能夠更清晰地找到需要的工程和模塊。也可以將每個C語言文件放在實現(xiàn)同一功能的目錄下面，然后再調(diào)用。其他C文件要調(diào)用某個函數(shù)時要在前面加上#include<?.h>。要注意在函數(shù)內(nèi)外定義的功能的不同。一般來說，我們都是把變量定義在函數(shù)的外面。然后再在里面去聲明。必要時還需要控件擴展程序。4.2主要模塊的設(shè)計流程框圖4.2.1主程序流程圖測量溫濕度對溫濕度數(shù)據(jù)進行修在液晶屏上顯示溫濕將溫濕度與設(shè)定值比啟動溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備進入鍵盤掃描子4.2.2SHT10子程序流程圖發(fā)送啟動時序發(fā)送控制字接收數(shù)據(jù)接收校驗位接收校驗位溫濕度傳感器SHT10使用類似于I2C總線的時序與單片機通信，但是51單片機沒有I2C種時序：啟動傳輸時序、寫字節(jié)時序、讀字節(jié)時序及復(fù)位時序。寫和讀的過程復(fù)雜。寫時序改變。與之相比，復(fù)位時序和啟動傳輸時序就顯得比較簡單。4.2.3LCD1602子程序流程圖設(shè)置首行數(shù)據(jù)指針寫入首行字符設(shè)置第二行數(shù)據(jù)指針寫入第二行字符4.2.4輸出控制子程序流程圖開始溫度、濕度是否溫度、濕度是否蜂鳴器報警啟動溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備溫濕度是否回到停止報警溫濕度是否留有足停止溫濕度控制設(shè)備圖4.5輸出控制子程序退出鍵盤子程退出鍵盤子程4.2.5鍵盤掃描子程序流程圖是否仍被按上限或下限加一或上限或下限加一或退出鍵盤子程退出鍵盤子程圖4.6鍵盤掃描子程序按下S1，進入濕度上限的設(shè)置，再按一下進入溫度下線的設(shè)置。在每個設(shè)置里面，按S2增加限值，按S3減小限值。設(shè)置好以后，按S4退出設(shè)置。第四章仿真軟件介紹總的來說，它的優(yōu)點集中為：可以直接燒hex文件，無須搭建硬件電路，用起來很方便。僅僅考慮理想狀態(tài)，也就是說免除了各種雜七雜八的干擾，電戶更多的需求也能更加真實得展現(xiàn)當(dāng)時的情景。當(dāng)然，缺點也有很多。比如真的需求。因此，proteus作為程序前期模擬以及部分簡單功能的仿真，是比作的各種因素，可以使仿真的結(jié)果越來越接近真實情況。1.8051開發(fā)工具8031開發(fā)工具他內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對簡單，最基本的連程序存儲器也沒有（8031需要外擴EEPROM才能用）。但事實上。越簡單的系統(tǒng)出錯的概率越小穩(wěn)定性，因為它內(nèi)部簡單。所以，簡單的東西雖然老了一點，甚至有過時的嫌疑都可以被用于一些工業(yè)安全性穩(wěn)定性要求較高的領(lǐng)域。它的優(yōu)點集中在：技術(shù)成熟、穩(wěn)定、容易上手。所以簡單的電子設(shè)計還是用用8051就OK了。其次，作為單片機入門學(xué)習(xí)素材已經(jīng)足夠了，因此，我們綜合考慮了8051的性能、成本決定使用8051工具。項目管理上：工程(project)是由源文件、開發(fā)工具選項以及編程說明等選項對微型控制器進行調(diào)整，以最大限度地滿足用戶需求。它可以自動相當(dāng)于簡化了各類信息。用不同的符號分類文件，在需要的時候只要輸入（1）調(diào)試器需要對其進行優(yōu)化和整理，這樣我們才能方便操作。我們需要針對文件辯識和彩色顯像功能進行進一步的優(yōu)化。而利用uVision2編輯器可以實現(xiàn)這個功然后不斷更改程序。（22）斷點很多功能的執(zhí)行需要靠斷點觸發(fā)命令來完成。部分編輯器需要提前設(shè)置斷點操作或者編譯代碼之后才可以。它擁有一個清晰明了的屬性框，可以設(shè)置不同程序代碼的位置。通過查看代碼覆蓋率，還可以區(qū)分程序中的任務(wù)處理情況。（3）調(diào)試函數(shù)語言(4)變量和存儲器用戶可以在編輯器中進行以下調(diào)整當(dāng)前函數(shù)的局部變量和其他自定義變量以及不同格式的儲存區(qū)域數(shù)據(jù)孵化器的優(yōu)良能在一定程度上影響雞蛋孵化雛雞的效率和質(zhì)量。本設(shè)計通過對現(xiàn)有孵化器的研究，對孵化器進行改良，目的是設(shè)計出一種成本低并且能夠準確檢測環(huán)境溫濕度的儀系統(tǒng)進行的孵化器的改良。改良后的環(huán)境把控設(shè)備非常小巧，很適用于安裝在孵化器上面。由于對環(huán)境因素的把控不需要很嚴格，因此我們采用的是價格低但性價比高的測量配件。與度和優(yōu)良的抗干擾能力等特點。這要歸功于SHT10自帶的A/D的系統(tǒng)還是有很