新型蚕种催青测控系统设计

摘要

随着丝绸产品的流行，丝绸业的发展势头良好，养蚕为众多企业和农户带来可观的收入。现在，国内的养蚕业已经进入社会化大生产阶段，实行催青企业集中统一催青，待蚕种转青后发给蚕农，蚕农负责饲养桑蚕，待蚕化蛹后将茧卖给企业，最后由企业负责再加工的商业模式。催青是桑蚕养殖的第一阶段，其决定了蚕卵的活化率、齐整度，幼蚕的免疫力，以及蚕的发病率、成活率，因此，蚕种催青在整个养蚕周期中起着决定性的作用。
　　蚕种催青时，需要根据蚕种活化的程度、孵化齐整度、以及预期孵化结束时间，调控催青室内的温湿度状态，保证蚕卵能够正常活化，在特殊情况下，需要人为地加速或者抑制蚕卵的活化进度。针对蚕种催青工作，顺应企业用户的应用需求，本文设计了一款新型的蚕种催青测控系统，其采用较新的硬件资源，以液晶屏为人机交互界面，具有远程监控功能，使用模糊PID控制算法，其能够达到用户对温湿度控制的精度要求，能够有效地满足蚕种催青工作的需求。
　　本文主要针对蚕种催青测控系统进行研究和设计，研究内容包括：
　　（1）确定系统方案：研究蚕种催青的工作流程，分析用户的需求，分析原有测控系统的优缺点，确定系统的设计需求以及注意事项。按照对系统的分析，选取合适的资源，并构造硬件系统。
　　（2）选择并设计控制算法：比较常用控制算法的优缺点，根据控制精度的要求，确定测控系统使用的控制算法。研究控制器的设计要点和注意事项，设计并调试其性能。
　　（3）系统的软件设计：在系统硬件平台的基础上，完成硬件资源底层驱动和应用功能的开发，使各硬件资源协同工作。软件设计的工作可分为：传感器数据的采集和处理、历史数据的存储与提取、与计算机的协同、人机交互界面的设计、控制算法的代码实现。

目录

声明

第一章 绪论

1.1课题背景

1.2研究现状及发展趋势

1.3蚕种催青测控系统

1.4本文的结构安排

第二章 测控系统总体设计

2.1测控系统的需求分析

2.2测控系统方案设计

2.3控制算法的选择

2.4本章小节

第三章 测控系统的硬件设计

3.1测控系统的硬件结构

3.2主控制板的电路设计

3.3模拟板的电路设计

3.4本章小节

第四章 模糊PID控制器的设计

4.1模糊PID控制器的基本原理

4.2 PID参数模糊自适应的基本原则

4.3模糊PID控制器的设计

4.4本章小节

第五章 测控系统的软件设计

5.1测控系统软件的总体设计

5.2底层驱动的设计

5.3主要功能模块的设计

5.4本章小节

第六章 界面设计与系统调试

6.1人机交互界面

6.2实验室测试

6.3现场调试

6.4本章小结

第七章 总结与展望

7.1全文总结

7.2工作展望

致谢

参考文献

附录一：主控制板和模拟板的PCB布线图