養(yǎng)雞場智能環(huán)境控制系統(tǒng)

       家禽業(yè)一直是我國養(yǎng)殖業(yè)群體規(guī)模較大，發(fā)展較為成熟的產(chǎn)業(yè)。由于禽類對環(huán)境十分敏剛，尤其是養(yǎng)雞場的現(xiàn)場的溫度、濕度、光照度、及空氣質量對雞群生長有著重要影響。我國現(xiàn)有的存欄數(shù)目在1 萬～ 5 萬只左右的養(yǎng)雞場，絕大多數(shù)已配備了風機、白熾燈、空調、糞便清理裝置等基礎設備，養(yǎng)雞場養(yǎng)殖設備正在向機械化方向發(fā)展。但是，傳統(tǒng)養(yǎng)雞場對風機、白熾燈、空調、清糞機等采用人工手動行控制，導致對人的依賴性強，耗費勞動力的同時也不能保證控制的實時性及控制參數(shù)的精度。與此同時，由于禽類的特殊體質，極易感染傳染病，人類頻繁進出控制現(xiàn)場會提高從外界帶入傳染源的可能。對于專業(yè)的養(yǎng)雞場，人工或半人工控制養(yǎng)雞場設備，控制精度和自動化程度不高，勞動生產(chǎn)率水平偏低，不利于規(guī)?；B(yǎng)雞?？刂葡到y(tǒng)具有重要意義。

      傳感器數(shù)據(jù)采集模塊

      濕度檢測模塊電路設計

      濕度檢測主要檢測對象是雞舍空氣濕度。該設計采用DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器作為檢測溫度濕度的檢測元件。3 個引腳，只有1 個引腳為數(shù)據(jù)傳送腳，即只占用一個I /O 口，DHT11濕度測量范圍為20% ～ 90%RH，測量精度為± 5.0%RH。

       溫度檢測模塊

       養(yǎng)雞場采用籠養(yǎng)的方式，雞籠為3 ～4 層，每層間距45 cm 左右。由于養(yǎng)殖的特殊形式，溫度因測定地點的不同，引起的溫度差異非常大，由此需要多點立體式布置傳感器位置，以準確地檢測雞舍溫度。該設計采用DS18B20 溫度傳感器作為檢測元件。DS18B20 共有3 個引腳，測溫范圍為- 55 ～ 125 ℃。更重要的是DS18B20 具有獨特的單線接口方式，向MCU 返回溫度測量值的同時返回地址信號。對于多點立體式布置的溫度檢測體系，由返回值MCU 能準確找到溫度檢測地址。

       MCU 模塊設計

       該系統(tǒng)采用89C51 單片機作為控制器。89C51 單片機是INTEL 公司mcs-52 系列單片機中的基本產(chǎn)品，總計40 個引腳， 32 個雙向輸入輸出I /O 口，內置8位中央處理單元、256 字節(jié)內部數(shù)據(jù)存儲器。2 個16 位定時器/計數(shù)器和5 個2 級中斷結構。工作電壓為5. 0 V

       時鐘模塊設計

       該設計采用DS1302 芯片作為時鐘芯片。DS1302 是美國DALLAS 公司推出的具有涓細電流充電能力的低功耗實時時鐘電路。DS1302 的結構、工作原理及其在實時顯示時間中的應用。它可以對年、月、日、周、日、時、分、秒進行計時，且具有閏年補償?shù)榷喾N功能。

      繼電器驅動模塊設計

      為了提高系統(tǒng)可靠性，采用單片機控制端輸入高電平或低電平以控制設備開閉。當單片機控制端輸入高電平時，Q7 三極管導通，光耦內部二極管有電流流過，此時光耦右側三極管導通，固態(tài)繼電器Km控制電器設備工作; 當單片機控制端輸入低電平時，Q7 三極管斷開，光耦內部二極管無電流通過，此時光耦右側三極管斷開，固態(tài)繼電器Km控制電器設備斷開。由于在不同的環(huán)境驅動風機、空調、白熾燈強度及數(shù)量不同。

      顯示模塊設計

      傳感器信號檢測到以后送入單片機進行處理，同時由12864 對溫度，濕度，煙度和光照度等各個參數(shù)進行顯示。12864 為液晶顯示，能顯示字母、漢字、數(shù)字、簡單圖形，符合該設計的設計要求。

      該研究針對雞群特殊的生長要求設計了一套雞舍智能監(jiān)控系統(tǒng)，其中，不僅對溫度、濕度、光照度、煙度等多種環(huán)境因子進行了智能監(jiān)控，同時，通過定時器能定時對雞圈進行清理。由單片機對風機、空調、白熾燈組等硬件設備的控制，使各個環(huán)境因子保持在適宜范圍以內，從而保證雞群健康生長，避免傳統(tǒng)養(yǎng)殖的盲目性及對人的依賴性的缺點。