【正文】 出。單就對兔舍的溫濕度控制而言，目前基本還停留在人工操作的水平上。國內(nèi)外對于如何在飼養(yǎng)的屋舍建筑、空氣質(zhì)量改善、糞污的處理、溫濕度控制等中應(yīng)用自動化技術(shù)做了大量的研究，初步實現(xiàn)了自動控制飼養(yǎng)屋舍環(huán)境的目標。 濕度：相對濕度以60～65%為宜。溫度：溫度過低或過高都會使兔子的生產(chǎn)力下降，甚至威脅到兔子的健康和生命。為了避免兔子的生長受到外界惡劣氣候和春夏季節(jié)交換所產(chǎn)生的不利影響，所以設(shè)計了兔舍溫濕度自動控制系統(tǒng)來控制兔舍的溫度和濕度，從而改變兔子的生長環(huán)境，這樣，就為兔子的生長和發(fā)育盡可能的創(chuàng)造了適宜的條件。但是，實踐證明，兔舍內(nèi)的溫濕度環(huán)境等條件密切影響著肉子的生長發(fā)育情況。由于投資少、效益高等特點，養(yǎng)兔生產(chǎn)已經(jīng)成為現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)的重要內(nèi)容，越來越趨近專業(yè)化，工廠化。在這樣的氣候條件下兔子很難正常生長發(fā)育，特別是在夏天，炎熱的天氣條件導(dǎo)致兔子體重減輕、進食量減少、活力下降、繁育能力變差且容易死亡等，給養(yǎng)殖戶造成巨大損失。工廠化養(yǎng)兔溫濕度自動控制系統(tǒng)設(shè)計方案1緒 論兔子是恒溫動物，兔舍內(nèi)的溫濕度環(huán)境將直接影響兔子的繁殖和生長。我國氣候夏季溫度高且空氣潮濕，冬季氣溫低且空氣干燥，持續(xù)時間都長達 34 個月。因此，對兔舍溫濕度進行自動控制，使兔舍保持恒定的溫度和濕度，為兔子營造良好地生長環(huán)境，對縮短兔子的生長周期，增加收入起到巨大影響。21世紀以來，隨著兔肉在國內(nèi)消費市場越來越高的需求以及國際大市場的暢通，對兔子的需求越來越大。在兔子的養(yǎng)殖過程中，因為兔舍得不到較好的的溫濕度調(diào)節(jié)，而影響到肉兔的產(chǎn)值的情況比比皆是。本文將對工廠化養(yǎng)兔兔舍溫濕度自動控制系統(tǒng)進行研究，以便在不適宜兔子生長的季節(jié)里調(diào)節(jié)溫濕度，為兔子生長形成適宜的環(huán)境，良好地飼養(yǎng)兔子，從而達到對兔子防治疾病、促進生長發(fā)育、調(diào)節(jié)產(chǎn)期的目的。一般來說，15～25℃是較為適宜成年兔子生長的溫度，30～32℃是較為適宜幼兔生長的溫度。如今，隨著養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展，飼養(yǎng)環(huán)境的問題越來越受到人們的關(guān)注。但由于各種因素，近些年來，人們開發(fā)的以單片機為核心技術(shù)，對兔舍環(huán)境的變頻控制系統(tǒng)，并沒有得到大力推廣。雖然近幾年出現(xiàn)了相關(guān)的自動控制設(shè)備，但大多數(shù)成本較高、損耗太大、施工麻煩、易受干擾。在我國，利用水蒸發(fā)吸熱原理的蒸發(fā)降溫技術(shù)已在工廠化飼養(yǎng)中得到運用，成本較低，是一種經(jīng)濟的降溫方式。所以，我們應(yīng)當在已有技術(shù)上，研究開發(fā)在降溫的同時又不增加濕度的技術(shù)。本系統(tǒng)的硬件主要有：單片機，顯示電路，操作系統(tǒng)，感應(yīng)電路，A/D轉(zhuǎn)換器等。如果測得溫濕度不在輸入的適宜范圍上下線內(nèi)，系統(tǒng)將自行控制操作系統(tǒng)進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)操作如空調(diào)、噴淋、制冷除濕機等，來調(diào)節(jié)兔舍內(nèi)的溫濕度環(huán)境。這樣就實現(xiàn)了對兔舍溫濕度的自動控制。67金陵科技學(xué)院學(xué)士論文 2 任務(wù)書2 任務(wù)書 課題基本內(nèi)容由于投資少、效益高等特點，養(yǎng)兔生產(chǎn)已經(jīng)成為現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)的重要內(nèi)容，越來越趨近專業(yè)化，工廠化。但我們發(fā)現(xiàn)，在肉兔的養(yǎng)殖過程中，因為兔舍得不到較好的的溫濕度調(diào)節(jié)，而影響到肉兔的產(chǎn)值的情況比比皆是?！豆S化養(yǎng)兔溫濕度自動控制系統(tǒng)設(shè)計》是本課題的題目，本課題主要是針對工廠化養(yǎng)兔溫濕度從而設(shè)計一套溫濕度自動控制系統(tǒng)來滿足兔舍對環(huán)境的實際需要。 設(shè)計要求（1）設(shè)計圖紙規(guī)范、清晰、準確，清潔。 設(shè)計目的和意義(1)通過畢業(yè)設(shè)計，學(xué)校將全面培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、知識、基本進行分析和解決實際性綜合問題的能力。 設(shè)計思路在本論文系統(tǒng)中， A/D轉(zhuǎn)換器將經(jīng)過處理和放大后的溫濕度傳感器所測得的環(huán)境中的檢測溫濕度模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，進入單片機內(nèi)部之后，LED顯示器將對轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號實時顯示在顯示器上。若測量溫濕度在安全溫濕度范圍，則表明所測環(huán)境溫濕度正常，無需啟動其他執(zhí)行機構(gòu)；若溫濕度測量值不在初始的安全溫濕度范圍內(nèi)，則系統(tǒng)將會自動控制相應(yīng)元件進行工作。同時，為了程序正常運行，此系統(tǒng)還設(shè)有看門狗電路模塊。方案一: PLC 為主控制器PLC 控制技術(shù)是專為工業(yè)控制而設(shè)計的。軟件方面，PLC 采用梯形圖進行編程，通俗易懂，形象直觀，便于掌握，易于擴展。方案二：單片機為主控制器 單片機系統(tǒng)對設(shè)計者要求高，程序必須用匯編語言或高級語言（如 C 語言）編寫，支持在線編寫，靈活多變，程序相對復(fù)雜，周期較長。 控制器方案選擇從功能上看，兩種控制器都能滿足要求，雖然PLC更具有調(diào)試方便的優(yōu)勢。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖輸入檢測模塊，驅(qū)動控制模塊和輸出操作模塊組成了本課題整個系統(tǒng)。溫濕度傳感器開/關(guān)按鈕鍵盤管理A/D轉(zhuǎn)換器電源單片機L空調(diào)噴淋制冷去濕機報警裝置LED顯示器變送器接口電路 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)開始工作時，打開開關(guān)按鈕，單片機啟動，飼養(yǎng)員可以用鍵盤向系統(tǒng)輸入兔舍的溫濕度調(diào)節(jié)范圍。此時系統(tǒng)將把測得數(shù)據(jù)與前期設(shè)定范圍值進行比較，若測得值不在兔舍允許變化范圍內(nèi)，單片機系統(tǒng)就會輸出指令控制各操作元件進行相應(yīng)的操作。圖 。按算法，算得溫濕度的實際值。 控制方案 溫度控制方案輸入溫度1525測的溫度1515~2525采取措施空調(diào)制熱空調(diào)制冷 濕度控制方案輸入濕度60%65%測的濕度60%60~6565%采取措施噴淋工作制冷去濕機工作金陵科技學(xué)院學(xué)士論文 4 系統(tǒng)主要硬件及其電路模塊設(shè)計4 系統(tǒng)主要硬件及其電路模塊設(shè)計 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)系統(tǒng)的功能需求，系統(tǒng)的控制核心選擇目前市場上性價比較高的AT89C51單片機。CPU決定了單片機的主要功能特性。下面說明控制器和運算器。2）控制器控制器主要由程序計數(shù)器PC、指令寄存器IR、指令譯碼器ID等組成。反向放大器的輸入輸出端分別為XTAL1和XTAL2。電容器C1和C2選用不同的電容量對振蕩頻率有微調(diào)作用，一般都取在30pF左右。其振蕩頻率范圍是1～12MHz。石英震蕩頻率為12MHZ，ALE信號頻率選用2MHZ。8個接口每個都是8位準雙向口，共占32根引腳。鎖存器（即特殊功能寄存器P0～P3），輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器，在每個端口中都有一個。4 、程序存儲器及數(shù)據(jù)存儲器1）程序存儲器對于AT89C51芯片，片內(nèi)和片外程序存儲器統(tǒng)一編址。有6個地址單元被保留用于某些特定的地址在程序存儲器中。 AT89C51的復(fù)位、中斷入口地址 入口地址 說明 0000H復(fù)位后，PC=0000H 0003H外部中斷 入口 000BH定時器T0溢出中斷入口 0013H外部中斷 入口 001BH 定時器T1溢出中斷口 0023H串行口中斷入口2）數(shù)據(jù)存儲器AT89C51單片機數(shù)據(jù)存儲器空間也分為內(nèi)、外片兩大部分，即片內(nèi)和片外數(shù)據(jù)存儲器RAM。5 、定時器AT89C51單片機的內(nèi)部有兩個16位用于定時或是事件計數(shù)的可變成定時器0（T0）和定時器1（T1），在定時控制、延時、對外部事件計數(shù)和檢測等場使用。定時器T1具有方式0、方式1和方式2三種工作方式，而T0具有方式0、方式方式2和方式3四種工作方式。單片機的特殊功能寄存器TCON和SCON分別相應(yīng)位的鎖存這些中斷請求。 AT89C51的復(fù)位電路上電自動復(fù)位和開關(guān)手動復(fù)位兩種方式是AT89C51單片機通常采用的兩種復(fù)位方式。上電復(fù)位是指單片機只要一上電，便自動進入復(fù)位狀態(tài)。 復(fù)位電路 數(shù)據(jù)存儲器的擴展AT89C51單片機片內(nèi)還有主要用工作寄存器、堆棧、軟件標志和數(shù)據(jù)緩沖器的28字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器RAM。本設(shè)計采用大量溫濕度傳感器，因此，選用RAM6264數(shù)據(jù)存儲器一片對AT89C51的數(shù)據(jù)存儲器進行擴展。6264的寫選通信號與AT89C51的相連接，讀選通信號與AT89C51的相連接。也可以從6264中讀取數(shù)據(jù)，： AT89C51與地址6264的連接 溫度檢測電路 數(shù)字溫度傳感器的選擇1. DS18B20的主要特性 DS18B20 主要有下列特性 : 1）完成通信只需要有一根 I/ O 線。 3）無需外部元器件 。 5）可以檢測 55～ + 125176。 6）表示溫度用 9bit 數(shù)字量。 8）報警溫度可以定義為一個不變化的溫度量。2. DS1820 內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 。DS1820 的每個唯一的序號都存放在這里, 產(chǎn)品類型的編號為前8位,每個器件的唯一的序號 是接下去的共48 位，前 56 位的 CRC 校驗碼是最后 8 位，這也是多個 DS18B20 可以采用一線進行通信的關(guān)鍵所在。它能將溫度轉(zhuǎn)化成客觀的數(shù)值。DS18B20 的存貯器包含高速存貯器RAM和EERAM(高溫TH和低溫TL報警觸發(fā)器）,首先在高速存貯器 RAM 中寫入數(shù)據(jù) ,然后將數(shù)據(jù)復(fù)制寫入 EERAM 中。9bit 可用來表示溫度的原因是：1號存貯器全為1,則說明溫度為負,否則全為0。若LSB最低位為1 , 。從TH和TL中復(fù)制的值便是第二和第三字節(jié)。 計數(shù)寄存器表示為第六和第七字節(jié)。3. DS18B20的工作原理 。是可供選用的不用時需接地的外部+5V電源端。DS18B20GND I/O UCCNCNCNCUDDDS18B201 2 31 82 73 64 5NCNCGND I/O DS1B820的引腳圖DS18B20是使用特有的溫濕度測量技術(shù)來測量溫濕度的。 DS18B20測溫原理框圖4. DS18B20使用中注意事項DS18B20的優(yōu)點是：測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等，但在實際應(yīng)用中也應(yīng)不少的的問題，以下一一列出： 1）需要用相對復(fù)雜的軟件對較小的硬件開銷進行補償。 2）有一點在進行多點測溫系統(tǒng)設(shè)計時要加以注意，那便是如果單總線上所掛超過8個的DS18B20，那本微處理器的總線驅(qū)動問題就必須要得到解決。 八路溫度采集電路本系統(tǒng)中采用八路溫度采集，即在所測環(huán)境中放八個溫度傳感器。 八路溫度選擇電路本系統(tǒng)中采用一個八路模擬選擇開關(guān)CD4051，以便八路溫度巡回檢測。、BB、CC接通。開關(guān)CD4051實圖 濕度檢測電路 濕度傳感器的選擇本例中轉(zhuǎn)換通過8255來實現(xiàn)。從5腳送至8腳的一定頻率的脈沖信號由積分電路及RRC1產(chǎn)生。本設(shè)計采用MXS型電容式濕敏傳感器，MXS型電容式濕敏傳感器濕度為76%RH時的電容值為500pF。當濕度在0%～100%RH的范圍內(nèi)時，9腳輸出精度為2%的相應(yīng)信號0～1000Hz的頻率，F(xiàn)/V電路輸出0～5V的輸出電壓。MXS型電容式濕敏傳感器主要特性：1）與MCS51 兼容 ；2）可編程閃爍的4K字節(jié)存儲器；3）1000寫/擦循環(huán)的壽命；4）能保存10年數(shù)據(jù)UDDI/O 濕度傳感器外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 A/D轉(zhuǎn)換電路在設(shè)計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、測控系統(tǒng)和智能儀器儀表時，應(yīng)在種類繁多、特性各異的A/D轉(zhuǎn)換器中選擇性能合適、性能價格比高的A/D轉(zhuǎn)換器芯片。ADC0809是8路8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換CMOS器件，應(yīng)用在過程控制和機床控制等應(yīng)用時，能對多路模擬信號進行分時采集和A/D轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字信號通過三態(tài)緩沖器，可直接與微處理器的數(shù)據(jù)總線相連接。如果A/D轉(zhuǎn)換時間較短，可以用程序查詢方式和等待查詢延時方式，為了不浪費CPU的等待時間，則采用中斷方式。ADC0809實圖1） 查詢方式 所示： ADC0809與單片機AT89C51的硬件接口電路因為ADC0809具有三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器，其8位數(shù)據(jù)輸出端可以直接連接到數(shù)據(jù)總線。ALE和START連在一起，ALE=START=，ADC0809在鎖存通道地址的同時啟動A/D轉(zhuǎn)換。作為A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的狀態(tài)信號供T89C51查詢。將轉(zhuǎn)換完成信號接在單片機的中斷口上，轉(zhuǎn)換完成A/D轉(zhuǎn)換器發(fā)出信號單片機把它當作一個中斷來處理是中斷方式的主要特點。 顯示電路 LED顯示器LED顯示器也稱為數(shù)碼管，是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。 LED顯示器的結(jié)構(gòu)LED顯示器的數(shù)字、字符和對應(yīng)的段碼關(guān)系都在共陰極來顯示。LED顯示器的顯示方法本設(shè)計顯示的接口電路需要使用2855和7位共陽極顯示器的接口電路 。表示字符 DP g f e d c b a段碼（H）0123456789AbcdEFP.空格0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 00 1 0 1 1 0 1 10 1 0 0 1 1 1 10 1 1 0 0 1 1 00 1 1 0 1