基于自然采光及人工补光的鸡舍光照制度自动控制系统

发布时间：2017-04-03 10:00

  本文关键词：基于自然采光及人工补光的鸡舍光照制度自动控制系统，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在鸡禽的养殖过程中,影响其正常生长发育的因素有许多,其中光照的作用至关重要。在传统的养鸡方法中,常常会忽略对光照管理的考虑或者考虑不足,随着现代科技的发展,科学养鸡的方法也逐渐深入人心,在许多大中型养鸡场中都已经引入了补光技术,但补光的方法往往过于单一,所以研究一种适用于普通鸡舍,并且能够根据光照制度自动控制的补光系统具有重要意义。本文中介绍了一种基于自然采光及人工补光的鸡舍光照制度自动控制系统,整个系统包含上位机和下位机两部分。下位机以STC89C52RC单片机作为主控制器,其他各部分硬件采用分模块处理,软件方面以C语言作为编程语言。由于鸡舍环境内的光照分布不均,所以需在多个点位进行数据采集,数据采集系统与主单片机处理系统间的数据通信采用无线传输,有利于解决因鸡舍空间的复杂性所带来的布线难题。上位机管理系统在PC机上运行,通过串口与下位机中的主单片机处理系统通信,实时显示鸡舍内的光照强度数据,并依据用户操作对光照设备实行手动或者自动控制。系统采集的数据以靠近鸡禽眼部位置的光照强度值为主,所以数据采集点位于在鸡笼顶端,这样不仅安装简便,而且可以防止装置被鸡禽破坏。通过实验测试表明,各采集点能准确测量光照强度值,系统的稳定性、调节精度、数据传输距离能基本满足实际要求。此外,本系统具有良好的可移植性,经过改造后可用于测量类似环境中的其他参数。
【关键词】：光照制度 STC89C52 无线传输 自动控制
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S831.4
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外鸡舍光照控制技术的研究现状10-13
• 1.2.1 鸡舍光照制度的发展现状10-12
• 1.2.2 光照强度测量技术的研究现状12
• 1.2.3 人工补光技术的发展现状12-13
• 1.3 存在的主要问题13
• 1.4 课题研究的主要内容13-15
• 第二章 总体设计方案15-21
• 2.1 总体结构15-17
• 2.2 模块选型17-20
• 2.2.1 单片机类型选择17-18
• 2.2.2 光照强度传感器选择18-19
• 2.2.3 无线通信芯片选择19-20
• 2.2.4 显示模块选择20
• 2.3 本章小结20-21
• 第三章 硬件设计21-32
• 3.1 单片机最小系统及I/O口分配21-23
• 3.1.1 单片机最小系统设计21-22
• 3.1.2 单片机I/O口分配22-23
• 3.2 显示模块23-24
• 3.3 串口通信模块24-25
• 3.4 无线传输模块25-26
• 3.4.1 无线收发模块结构与功能介绍25-26
• 3.4.2 无线传输模块电路设计26
• 3.5 光照强度检测模块26-28
• 3.5.1 GY-30数字光模块结构功能27
• 3.5.2 I~2C总线简介27-28
• 3.5.3 光照强度检测模块电路设计28
• 3.6 电源模块28-30
• 3.6.1 系统各部分电源要求28-29
• 3.6.2 供电模块设计29
• 3.6.3 电压转换模块设计29-30
• 3.7 按键与报警模块30-31
• 3.8 本章小结31-32
• 第四章 软件设计32-50
• 4.1 系统软件设计框架32-33
• 4.2 主程序与T0中断程序设计33-35
• 4.3 GY-30数字光模块软件设计35-38
• 4.3.1 I~2C总线数据传送原理35-36
• 4.3.2 分辨率模式选择36-37
• 4.3.3 GY-30指令操作37-38
• 4.4 nRF24L01无线传输软件设计38-40
• 4.4.1 SPI总线数据传输原理38-39
• 4.4.2 nRF24L01数据收发程序设计39-40
• 4.5 LCD1602显示软件设计40-41
• 4.5.1 LCD1602数据传输原理40-41
• 4.5.2 LCD1602显示界面41
• 4.6 串口通信软件设计41-43
• 4.7 按键与报警软件设计43
• 4.8 上位机管理系统软件设计43-46
• 4.8.1 上位机管理系统界面设计44
• 4.8.2 上位机管理系统程序设计44-46
• 4.9 光照设备控制程序设计46-49
• 4.10 本章小结49-50
• 第五章 可靠性设计50-55
• 5.1 硬件可靠性设计50-52
• 5.1.1 电路板抗干扰措施50
• 5.1.2 看门狗技术50-52
• 5.2 软件可靠性设计52-54
• 5.2.1 数字滤波技术52-54
• 5.2.2 软件消抖技术54
• 5.2.3 数据包格式设计54
• 5.2.4 指令冗余技术54
• 5.3 本章小结54-55
• 第六章 系统调试与分析55-62
• 6.1 光照精度与无线传输测试55-57
• 6.1.1 系统光照精度测试55-56
• 6.1.2 系统无线传输测试56-57
• 6.2 上下位机通信测试57-58
• 6.3 系统实验环境设计与调试58-62
• 6.3.1 实验环境设计58
• 6.3.2 系统实验调试58-62
• 第七章 总结与展望62-64
• 7.1 总结62
• 7.2 展望62-64
• 参考文献64-67
• 附录67-70
• 附录1 数据采集系统与电源模块原理图67-68
• 附录2 主单片机处理系统原理图68-69
• 附录3 硬件实物图69-70
• 攻读硕士研究生期间发表的学术论文70-71
• 致谢71

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