养鸡场智能环境控制系统

       家禽业一直是我国养殖业群体规模较大，发展较为成熟的产业。由于禽类对环境十分敏刚，尤其是养鸡场的现场的温度、湿度、光照度、及空气质量对鸡群生长有着重要影响。我国现有的存栏数目在1 万～ 5 万只左右的养鸡场，绝大多数已配备了风机、白炽灯、空调、粪便清理装置等基础设备，养鸡场养殖设备正在向机械化方向发展。但是，传统养鸡场对风机、白炽灯、空调、清粪机等采用人工手动行控制，导致对人的依赖性强，耗费劳动力的同时也不能保证控制的实时性及控制参数的精度。与此同时，由于禽类的特殊体质，极易感染传染病，人类频繁进出控制现场会提高从外界带入传染源的可能。对于专业的养鸡场，人工或半人工控制养鸡场设备，控制精度和自动化程度不高，劳动生产率水平偏低，不利于规模化养鸡。控制系统具有重要意义。

      传感器数据采集模块

      湿度检测模块电路设计

      湿度检测主要检测对象是鸡舍空气湿度。该设计采用DHT11 数字温湿度传感器作为检测温度湿度的检测元件。3 个引脚，只有1 个引脚为数据传送脚，即只占用一个I /O 口，DHT11湿度测量范围为20% ～ 90%RH，测量精度为± 5.0%RH。

       温度检测模块

       养鸡场采用笼养的方式，鸡笼为3 ～4 层，每层间距45 cm 左右。由于养殖的特殊形式，温度因测定地点的不同，引起的温度差异非常大，由此需要多点立体式布置传感器位置，以准确地检测鸡舍温度。该设计采用DS18B20 温度传感器作为检测元件。DS18B20 共有3 个引脚，测温范围为- 55 ～ 125 ℃。更重要的是DS18B20 具有独特的单线接口方式，向MCU 返回温度测量值的同时返回地址信号。对于多点立体式布置的温度检测体系，由返回值MCU 能准确找到温度检测地址。

       MCU 模块设计

       该系统采用89C51 单片机作为控制器。89C51 单片机是INTEL 公司mcs-52 系列单片机中的基本产品，总计40 个引脚， 32 个双向输入输出I /O 口，内置8位中央处理单元、256 字节内部数据存储器。2 个16 位定时器/计数器和5 个2 级中断结构。工作电压为5. 0 V

       时钟模块设计

       该设计采用DS1302 芯片作为时钟芯片。DS1302 是美国DALLAS 公司推出的具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟电路。DS1302 的结构、工作原理及其在实时显示时间中的应用。它可以对年、月、日、周、日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。

      继电器驱动模块设计

      为了提高系统可靠性，采用单片机控制端输入高电平或低电平以控制设备开闭。当单片机控制端输入高电平时，Q7 三极管导通，光耦内部二极管有电流流过，此时光耦右侧三极管导通，固态继电器Km控制电器设备工作; 当单片机控制端输入低电平时，Q7 三极管断开，光耦内部二极管无电流通过，此时光耦右侧三极管断开，固态继电器Km控制电器设备断开。由于在不同的环境驱动风机、空调、白炽灯强度及数量不同。

      显示模块设计

      传感器信号检测到以后送入单片机进行处理，同时由12864 对温度，湿度，烟度和光照度等各个参数进行显示。12864 为液晶显示，能显示字母、汉字、数字、简单图形，符合该设计的设计要求。

      该研究针对鸡群特殊的生长要求设计了一套鸡舍智能监控系统，其中，不仅对温度、湿度、光照度、烟度等多种环境因子进行了智能监控，同时，通过定时器能定时对鸡圈进行清理。由单片机对风机、空调、白炽灯组等硬件设备的控制，使各个环境因子保持在适宜范围以内，从而保证鸡群健康生长，避免传统养殖的盲目性及对人的依赖性的缺点。