1、養(yǎng)雞場溫度自動調節(jié)系統(tǒng)設計及仿真高奇躍,童敏明作者簡介:高奇躍(1988,男,在讀研究生,主要研究方向:檢測技術與自動化裝置通信聯(lián)系人:童敏明(1956,男,教授,主要研究方向:傳感器及檢測技術. E-mail: tmcumt(中國礦業(yè)大學信息與電氣工程學院,江蘇 徐州 221116 摘要:雞舍的溫度不適應會造成養(yǎng)雞成本的大幅增加,針對此現(xiàn)象設計了一種可以自動調節(jié)5 雞舍溫度并且溫度過高時會提示報警的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由溫度傳感器、報警喇叭、單片機控制器、發(fā)光二極管、1602液晶顯示器、繼電器以及加熱電阻等組成。用PROTEUS 進行了仿真實驗,結果表明:當雞舍溫度超過25時,系統(tǒng)能自動切斷加熱

2、電阻且提示燈亮紅燈。當雞舍溫度低于13時,系統(tǒng)能自動接通加熱電阻且提示燈亮紅燈。當雞舍溫度在1325時,該系統(tǒng)不對加熱電阻進行操作提示燈亮綠燈。10關鍵詞:自動檢測;溫度傳感器;單片機控制器;PROTEUS 仿真中圖分類號:TP29Chicken farm's temperature automatic adjustment system design and simulation15 GAO Qiyue 1, TONG Minming 2(1. Information and electrical engineering institute, China University of

3、Mining andTechnology,XUzhou 221116;2. Information and electrical work institute,China University of Mining and Technology,Xuzhou22111620 Abstract: The discomfortable temperature of the henhouse easily cause chicken costs increasing. According to this phenomenon we design a kind of control system whi

4、ch can automatically adjust the temperature and alarm when temperature is exorbitant. This system consists of temperature sensors, alarm horn, a single chip microcomputer controller, light-emitting diodes, 1602 LCD monitor, relays and heat resistance etc. A simulation experiment was carried out usin

5、g PROTEUS. 25 Results show that: When temperature more than 25 the system can automatically cut heating resistance and tip light red light. When the henhouse s temperature below 13 , the system can automatically when heating resistance and tip light red light. When the chicken coop's temperature

6、 between 13 25 , the system dose not operate heating resistance but tip green light.Keywords:Automatic detection;Temperature sensor;Microcomputer controller;PROTEUS simulation 300 引言在養(yǎng)雞生產(chǎn)中,飼養(yǎng)成本約占總支出的70%左右。那么,如何在其它成本不變的情況下,提高生產(chǎn)性能,降低飼養(yǎng)成本呢?溫度是影響?zhàn)B雞成本的重要因素之一,它對雞的生理有多方面的影響。保持雞舍溫度適宜是保持產(chǎn)蛋率平穩(wěn)和節(jié)省飼料的必要條件。多年的養(yǎng)殖

7、35 經(jīng)驗表明,成年雞比較適宜的溫度為1325,在此溫度范圍雞產(chǎn)蛋率和飼料效率最高。冬季如果雞舍溫低于8,每天每100只雞要多吃飼料1.5公斤,而且產(chǎn)蛋率下降。夏季氣候炎熱,雞食入的飼料較少,但產(chǎn)蛋率也下降1。而過高的環(huán)境溫度又會對雞的生長發(fā)育、生命健康和生產(chǎn)力產(chǎn)生十分不利的影響。所以調節(jié)好雞舍內(nèi)的溫度,對降低飼養(yǎng)成本很重要。 1 系統(tǒng)設計原理40 控制系統(tǒng)主要由溫度傳感器、報警喇叭、單片機控制器、發(fā)光二極管、1602液晶顯示器、繼電器以及加熱電阻等組成2。此系統(tǒng)工作原理:通過溫度傳感器檢測周圍環(huán)境溫度,然后,傳感器輸出的數(shù)字信號輸入到單片機中,經(jīng)過單片機的邏輯判斷和處理,根據(jù)測得值與設定的報

8、警值比較來控制繼電器的動作,進而控制溫度的自動調節(jié)。整個系統(tǒng)通過對雞舍溫度的自動檢測及報警處理來實現(xiàn)溫度的實時調節(jié)以達到雞舍溫度的恒定。452硬件系統(tǒng)設計該溫度自動報警系統(tǒng)的硬件主要由溫度傳感器、89C51單片機控制器、語言報警、LCD 顯示及獨立鍵盤等構成,如圖1所示: 50Fig 1 hardware system design diagram 2.1溫度傳感器DS18B20溫度傳感器采用可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成,具有耐磨耐碰,體積小,使用方便,封裝形式多樣,適用于各種狹小空間設備數(shù)字測溫和控制領域3。該溫度傳感器55獨特的單線接口方式,DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口

9、線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。測量結果直接輸出數(shù)字溫度信號,以"一線總線"串行傳送給CPU,同時可傳送CRC校驗碼,具有極強的抗干擾糾錯能力。與89C51的連接電路如圖3所示: 圖2 溫度傳感器的接線圖60Fig 2 hookup temperature sensor2.2單片機控制器單片機控制器采用89C51單片機,其內(nèi)部有4KB的Flash ROM程序存儲器陣列,可實現(xiàn)低電壓編程和高電壓編程2種模式4。89C51單片機一種可電擦除的8位單片機,與80C51系列單片機完全兼容,有較強的保密功能,其片內(nèi)的閃速存儲器的編程和擦除完全用電實現(xiàn), 65編程的速度快

10、,可實現(xiàn)在線編程。2.3語音報警及獨立按鍵模塊語言報警選用電磁式有源蜂鳴器,該蜂鳴器主要利用通電導體會產(chǎn)生磁場的特性,用一個固定的永久磁鐵與通電導體產(chǎn)生磁力推動固定在線圈上的鼓膜。音色好多用于語音、音樂等設備。而獨立鍵盤本設計采用了3個獨立按鍵K1、K2、K3分別時分秒減調節(jié)、時分秒70加調節(jié)和時分秒選擇按鈕,其硬件連接電路如圖3所示: 圖3語音報警及獨立按鍵模塊接線圖Fig 3 voice alarm and independent key module hookup2.4LCD顯示75LCD顯示采用1602液晶顯示器,該顯示器由點陣字符液晶顯示器件和專用的行、列驅動器、控制器及必要的連接件

11、,結構件裝配而成的,可以顯示數(shù)字和西文字符。具有讓用戶自定義建立專用字符的隨機存儲器CGRAM,允許用戶建立8個5×8點陣的字符。硬件原理圖如圖4所示: 80圖4 LCD硬件接線圖Fig 4 LCD hardware hookup3軟件系統(tǒng)設計主程序主要包括傳感器輸入、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、語音提示、驅動等子程序。單片機控制器主要功能是首先對系統(tǒng)進行初始化,數(shù)據(jù)采集模塊對接收到的傳感器信號進行處理和85邏輯判斷,并將溫度用LCD顯示出來。DS18B20的數(shù)字信號和設定值進行比較,若小于13,執(zhí)行繼電器的動作,即驅動繼電器啟動加熱電阻加熱,然后,繼續(xù)對溫度傳感器進行數(shù)據(jù)采集;若大于25,

12、不執(zhí)行繼電器動作,繼續(xù)對信號進行采集,同時,語音報警器提示駕駛員“雞舍溫度過高,請保持溫度適宜” 5。如圖5所示: 90軟件系統(tǒng)設計流程圖Fig 5 software system design flow chart4仿真檢驗溫度傳感器每一分鐘對雞舍的溫度采樣一次,當溫度在1325范圍內(nèi)時繼電器不工作提示燈亮綠色6。如圖6所示:95 圖6 溫度適宜的仿真圖Fig 6 simulation diagram of appropriate temperature100當雞舍溫度超過25時,語音模塊開始報警提示“雞舍溫度過高,請保持溫度適宜”、繼電器工作切斷加熱電阻、提示燈亮紅色6。如圖7所示: 圖7

13、溫度超過25的仿真圖105Fig 7 simulation diagram of temperature more than 25 當雞舍溫度低于13時,語音模塊開始報警提示“雞舍溫度過低,請保持溫度適宜”、繼電器工作接通加熱電阻給雞舍加溫、提示燈亮紅色6。如圖8所示:中國科技論文在線 110 圖 8 溫度低于 13時的仿真圖 Fig 8 the simulation figure of temperature below 13 5 結論 通過 PROTEUS 的仿真試驗得出：本系統(tǒng)在 1325溫度范圍能完成對養(yǎng)雞場溫度 115 的自動檢測和自動調節(jié)，當溫度超過 25或者低于 13時能夠自動提示報警并對繼電器做 出恰當?shù)目刂啤?因此該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對養(yǎng)雞場溫度的實時檢測已達到自動控制的目的， 讓養(yǎng) 雞場的溫度維持在 1325范圍內(nèi)從而大大降低養(yǎng)雞成本。 參考文獻 (References 120 1 2 3 4 5 6 金江. 如何降低養(yǎng)雞成本J. 養(yǎng)殖與飼料,2003,2:42-43. 陳麗,朱瑞祥,