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基于单片机的恒温恒湿孵化器系统设计

李大军  
【摘要】:根据禽类的孵化规律,运用仿生原理建立相对应的孵化环境,为禽蛋的孵化及胚胎发育提供正确的要素来进行禽蛋的孵化。本论文首先就孵化所需的要素以及国内外孵化设备的现状及发展方向进行了讲解,并且介绍了孵化原理和条件方面的内容,并参考孵化行业的技术标准确定了本系统有关温度的设计指标。家禽孵化是一个极其复杂的生物学进程,在家禽的孵化阶段,湿度、温度和空气含氧量是家禽孵化质量和家禽孵化成活率的三大决定因素,合理地控制孵化温度,不仅能提高出雏率,而且还可以提高雏禽质量。但市场上出售的孵化器价格一般几万到十几万,对于一个小型的孵化加工厂来说,价格过于昂贵,势必会增加其生产成本。在该设计中根据家禽孵化的最优化技术资料,用单片机作为核心控制器件研发出一种智能小型家禽孵化房,在达到所制定的技术要求的条件下,还兼顾孵化效益的提高。 随着电子技术的不断发展,现代的温湿度测量系统逐渐取代了传统的简单数据采集系统。正从由分立元件组成的系统向微型化、集成化、数字化、智能化、微功耗、网络化、多参数测量的测量系统转变,而且还不断地改进测量的技术和方法,比如在系统中添加自动非线性补偿、自动温度补偿、自动校准等功能,来满足测量的精度和恶劣环境下的特殊要求。系统由主机及其外挂的温度传感器网、湿度传感器网、变频器,加湿器控制单元、加温控制单元、送风单元组成。该电路还能存储和输出打印家禽孵化过程中的湿度、温度和含氧量等数据,电路系统还设计有标准的通信串行接口,可以和计算机组成辅助控制电路。计算机能够对孵化房中的多个数据采集点进行实时控制盒检测,根据孵化要求,孵化房的规模可大可小,较为适合小型规模的家禽孵化和养殖场,同时具有较高的经济性和社会性。 本设计以AT89C52为控制核心。温度采集传感器选用DS18B20,可测温度范围为-55℃~+150℃。湿度采集传感器采用HS1101型电容式传感器,在相对湿度为0%-100%RH的范围内,电容的容量由160pF变化到200pF。氧气浓度传感器采用SK-25F型传感器。模数转换器选用ICL7135,其具有干扰能力强、低漂移和精度高等优点。通过单片机将检测到的温湿度信号和氧气浓度与输入的温湿度和氧气浓度上、下限进行比较,判断是否启动变频器以开启相应设备,从而控制加热灯、加湿器和风扇的状态,实现温湿度和氧气浓度的控制。


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