基于单片机的鸡舍环境控制系统的设计

论文总字数：20014字

摘 要

本文介绍了一个拥有单片机控制系统、温度检测系统、调节系统和显示系统的鸡舍环境控制系统。该系统以硬件部分为基础，利用软件的可操作性进行控制。本设计可以方便的实现温度的检测，可以通过LCD1602的显示功能观察温度的变化，并通过温度调节部分对温度进行调节，而使温度不超过某个设定的值，并且本系统还可以根据需要方便的连接其他外围电路，只需要对单片机的程序进行修改就可以加入新的功能。本文首先对鸡舍环境进行概述，之后明确本设计的主要任务，并且本文介绍了每部分方案的选择，然后根据本设计硬件系统的结构框图，对硬件组成部分的原理进行介绍，然后对软件部分的定义以及部分工作流程图进行讲解，并对设计出来的控制系统进行调试验证，最终完成本设计。

关键字：单片机，温度采集，显示

Abstract: This paper introduces a chicken house environment control system with single chip computer control system, temperature detection system, regulation system and display system. The system is based on hardware and controlled by the operability of software. This design can realize temperature detection conveniently, and can display through LCD1602, and control the temperature through relay, not exceeding a certain set value, and the system can also connect other peripheral circuits conveniently according to need, only need to modify the program of single chip computer can add new functions. This paper first outlines the chicken house environment, then clarifies the main tasks of this design, and introduces the selection of each part of the scheme. Then, according to the structure block diagram of the hardware system, the principle of the hardware component is introduced. Then, the definition of the software part and some workflow diagrams are explained, and the control system designed is tested and verified. Finally, the design is completed.

Keywords：SCM, Temperature collection, display

目 录

1 绪论 4

1.1 课题的研究背景 4

1.2 鸡舍环境控制系统概述 4

1.3 国内外鸡舍环境控制的研究概况 5

1.4 本设计的目的和意义 5

1.5 本设计的主要任务 5

2 系统整体方案的设计 5

2.1 系统的总体方案 6

2.2 系统方案的选择 6

2.2.1 温度检测部分方案的选择 6

2.2.2 显示部分方案的选择 8

2.2.3 主控部分方案的选择 9

3 系统的硬件设计 10

3.1 硬件系统的结构框图 10

3.2 硬件系统的组成原理 11

3.2.1 单片机最小系统 11

3.2.2 LCD1602显示电路 13

3.2.3 DS18B20传感器电路 14

3.2.4 温度调整电路 15

3.2.5 单片机控制系统原理图 17

4 系统的软件设计 17

4.1 控制系统的工作流程图 17

4.2 传感器工作流程图 18

4.3 LCD1602工作流程图 19

5 调试试验 19

结论 22

参考文献 23

致谢 24

附录：程序 25

1 绪论

1.1 课题的研究背景

鸡为了生存具有一定的自我调节能力。在环境发生变化时，鸡通过一定的调节，来适应自身的生存需要，但是鸡的自我调节是有限的，当环境变化太过突然或者强烈时，鸡的自身调节将不足以满足自身要求，从而使鸡的生长，产蛋能力都受到影响，严重时甚至会出现死亡，更甚至会出现禽流感影响人的正常生活。

我国的养鸡业开始较早，并且在改革开放后迅速发展，人民生活水平的提高和出口贸易的需要，鸡肉的需求不断加大。与其他养鸡业发达的国家相比，我国在鸡的品种、供应的饲料和对鸡的疾病防治等方面与他们的差距正在逐渐减小，但是由于环境引起的疾病，生长受限、产蛋、产肉性能低，还是给我国的养鸡业造成了很大的影响。而我们国家农村中小规模养鸡业的主要养殖现状也是导致我国在对鸡的养殖环境的控制与先进设施的应用方面与其它国家或大型养殖场之间有差距的原因。所以要研究一套鸡舍环境控制系统改善我国中小型养鸡场的现状。

1.2 鸡舍环境控制系统概述

鸡生长的环境对鸡的影响很大。研究表明，饲养鸡的鸡舍环境的好与坏是决定鸡产能的重要因素，环境太过恶劣时就会使鸡患上慢性呼吸道等疾病。鸡舍环境里包含温度、光照、湿度、氨气、二氧化碳、灰尘等因素。研究表明：鸡生长的鸡舍环境受温度的影响最大，所以要对鸡的鸡舍环境温度进行控制从而改善鸡的健康，达到提高鸡的产能的目的。

不管鸡舍的大小、养殖的数量，维持鸡舍的温度稳定，对鸡的生长和产蛋都是十分重要。在经济发展的今天，鸡肉在餐饮行业上已经成了我们不可缺少的一部分，但是在鸡的成长期间，其对温度的要求十分苛刻。在小鸡的生长期间，因为小鸡的抵抗能力比大鸡的抵抗能力差，所以小鸡对鸡舍的温度要求也是较为高的，在鸡长成后，适当的温度也能保证鸡的生产性能。假如鸡舍环境温度过高的话，会影响鸡的采食量，导致采食量下降，饲料的转换率下降，而影响肉鸡增加重量的速度，使蛋鸡的蛋壳的重量减轻，蛋壳的质量下降，从而引起产蛋率下降。若温度过低的话，会使得鸡的生长速度缓慢，使得饲料与产蛋比增高，饲料和肉的比例增高。在冬季气温低下的时候，如果鸡舍温度上下浮动比较大的话，不但会使鸡的防御能力下降，产蛋率降低，而且还容易使鸡患上呼吸道疾病，而面临停产的问题，所以影响鸡舍群鸡生长健康及发挥性能的首要因素就是鸡舍的温度。查阅王海营和林信东的《温度对鸡生长及产蛋的影响》，最终决定控制温度在20℃~38℃之间。

1.3 国内外鸡舍环境控制的研究概况

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