基于自然采光及人工补光的鸡舍光照制度自动控制系统

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。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外鸡舍光照控制技术的研究现状

1.3存在的主要问题

1.4课题研究的主要内容

第二章 总体设计方案

2.1总体结构

2.2模块选型

2.3本章小结

第三章 硬件设计

3.1单片机最小系统及I/O口分配

3.2显示模块

3.3串口通信模块

3.4无线传输模块

3.5光照强度检测模块

3.6电源模块

3.7按键与报警模块

3.8本章小结

第四章 软件设计

4.1系统软件设计框架

4.2主程序与T0中断程序设计

4.3 GY-30数字光模块软件设计

4.4 nRF24L01无线传输软件设计

4.5 LCD1602显示软件设计

4.6串口通信软件设计

4.7按键与报警软件设计

4.8上位机管理系统软件设计

4.9光照设备控制程序设计

4.10本章小结

第五章 可靠性设计

5.1硬件可靠性设计

5.2软件可靠性设计

5.3本章小结

第六章 系统调试与分析

6.1光照精度与无线传输测试

6.2上下位机通信测试

6.3系统实验环境设计与调试

第七章 总结与展望

7.1总结

7.2展望

参考文献

附录

附录1数据采集系统与电源模块原理图

附录2主单片机处理系统原理图

附录3硬件实物图

攻读硕士研究生期间发表的学术论文

致谢