摘 要

随着人们对于禽畜产业的需求日渐增大，传统养殖方法会耗费大量的人力物力，环境因素是生产养殖过程中的一个重要影响因素，需要一款能够进行禽舍环境自动管理的系统用以降低成本，本文基于单片机技术，设计了一款能够对禽舍环境进行实时监测，并对环境因素进行调控的系统。

在本设计中，首先分析并选择出了对禽畜养殖影响比较大的几个因素：环境温湿度、二氧化碳浓度、光照强度，然后使用AT89C52单片机，传感器，结合风机，加热炉等设备对这四个因素进行自动检测与调控，此系统能够自动检测环境状况，人工设定参数范围，超出范围进行声光报警，并启动加热炉、风机、加湿器等设备对超限的环境因素进行调控。

最后成功完成了该系统的设计，完成了在Proteus上的仿真。

关键字：禽舍环境监控系统；单片机；温湿度；二氧化碳浓度；光照强度

Abstract

With the increasing demand for the poultry industry, traditional breeding methods will consume a lot of manpower and material resources. Environmental factors are an important factor in the production and breeding process. A system that can automatically manage the environment of the poultry house is needed. To reduce costs, this paper designs a system that can meet the needs based on the single-chip technology for the inspection and automatic control of the poultry house environment.

In this design, first analyze and select several factors that have a greater impact on livestock breeding: environmental temperature and humidity, carbon dioxide concentration, light intensity, and then use AT89C52 microcontroller, sensors, combined with fans, heating furnaces and other equipment This system can automatically detect and adjust the factors. This system can automatically detect the environmental conditions, manually set the parameter range, sound and light alarm outside the range, and automatically reduce environmental factors that are not within the parameter range.

Finally, the design of the system was successfully completed, and the simulation on Proteus was completed.

Key Words: Poultry house environmental monitoring system; single chip microcomputer; temperature and humidity; carbon dioxide concentration; light intensity

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究目的和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 研究的基本内容 2

1.4 本章小结 3

第2章 禽舍环境监控系统结构设计 4

2.1 系统框架 4

2.2 系统整体结构 4

2.3 系统相关硬件 4

2.3 系统设计目标 5

2.4 本章小结 5

第3章 禽舍环境监控系统硬件设计 6

3.1 单片机电路 6

3.1.1 AT89C52单片机 6

3.1.2 单片机外围电路 6

3.2 温湿度数据采集 7

3.3 光照强度和二氧化碳浓度采集模块 8

3.4 声光报警模块 9

3.5 控制系统模块 9

3.6 本章小结 10

第4章 禽舍环境监控系统软件调试 11

4.1 开发环境 11

4.2 软件总体设计思想 11

4.3 数据仿真 12

4.3 部分程序 14

4.3.1 按键设置 14

4.3.2 显示设置 15

4.4 本章小结 15

第5章 仿真结果展示 16

参考文献 18

致谢 20

第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

近年来，中国的家畜业发展迅速。畜禽业不仅增加了国民经济收入，而且对农业经济的增长也产生了重大影响。然而，各种牲畜和家禽流行病的规模不断扩大，爆发和传播不断，给牲畜和家禽养殖业造成了灾难性的打击^[1]。随着人们对各类畜禽的需求不断增加，必须得提高畜禽的生产能力，所以养殖场的环境情况越来越重要，好的环境不仅能有效预防疫病，还能对畜禽的生产能力有积极的影响，而不好的环境畜禽发病率高，生产能力低下，还会导致养殖成本增大，所以畜禽的养殖方式必须进行改变，传统的养殖方式已经成为过去，现代自动化的养殖手段才能更为有效提高畜禽生产能力，更能满足人们的需求。

随着20世纪的过去，21世纪的到来，我国的畜禽养殖业越来越产业化，这已经成为一个很明显的趋势，由于对生产养殖方向的需求，养殖方法向着密闭养殖的方向发展势不可挡，而在密闭养殖环境下影响畜禽生长的最主要因素之一就是养殖场的环境状况。要增大畜禽的产出，就是要提高畜禽的生产能力，而畜禽的生产会被养殖环境影响，而且影响极大，根据专家的研究，养殖场环境的好坏不仅将直接影响畜禽的生产能力，还会极大影响畜禽的健康；根据多年来从实践中得来的经验，加上关于养殖方面越来越多的科学研究，都表明了畜禽生长环境会极大影响畜禽的生长和健康^[2]。

基因、获取的营养并不是影响畜禽生长的唯一要素，养殖产品的生长环境也会是直接影响禽畜健康的主要原因^[3]。对于密闭式的养殖方式来讲，影响畜禽生长的环境因素就更多了，密闭环境下光照时间是不能够保证的，而且环境中的温湿度不能够稳定在一个合适的范围，不能给予一个适宜的生长环境，畜禽的生长、繁殖就会受到很大的影响。在禽舍密闭养殖方式下，禽畜舍中的温湿度、光照强度和二氧化碳气体浓度，这三个环境因素是对环境主要反应，优劣可以根据这三个因素进行判断。因此，设计一款可以对畜禽舍的环境进行监控的系统是十分必要的，温湿度、二氧化碳浓度、光照强度是设计主要需要监测的环境因素，它能给畜禽舍提供一个适宜的环境，让养殖的产品更加健康的成长。

1.2 国内外研究现状

随着世界各国经济的飞速发展，物质需求的持续增长促使畜禽业逐步向自动化发展。 养殖业的商家规模越做越大，但是由于传统养殖设备限制了畜禽的生产发育，相对于人们的需求来讲，此时的畜禽生产已经不能够去满足这方面的需求。 迫切需要用于牲畜住房环境的先进自动化工具，便捷的管理方法去增大产出并减少耗费的人力物力。在需求逐渐增加的状态下，某些比较发达国家的环境监测和调控技术快速发展。

欧美，日本等发达国家最先开始对环境检测进行研究，成为该项研究的领头人，这些发达国家在这项技术的研究上取得了一些很重要的研究成果。1978年，在日本东京大学，微机温室环境控制系统首次问世，这款系统以计算机为核心，加以其他辅助设备进行环境的控制，此套系统能够控制温室内的诸多环境因素。在国际上，相对于其它系统来讲，比较典型的是以色列环境控制系统，这个系统可以根据需要控制的对象特点不同，有不同类型的控制器和外围设备可以供你选用。日本通过将专家系统载入到他们所生产的环境调控集群控制系统，不但能检测出患病的畜禽，还能够对环境进行调控^[4]。