1、摘要孵化设备模拟孵化的自然环境，提供胚胎发育的适宜条件，用于家禽种蛋的孵化。本文介绍了孵化的原理和条件、国内外孵化设备的现状及发展方向等方面的内容，并参考了孵化行业的技术标准来确定本系统的设计指标，然后进行以单片机为核心的硬件电路设计。合理地控制孵化温度，不仅能提高出雏机率，而且还可以提高雏禽的健康质量。温度的控制在家禽孵化的过程中起着至关重要的作用，研究孵化箱温度调节器具有重要意义。本系统主要由AT89S52单片机、温度传感器DS18B20、LCD液晶屏、独立键盘、温度控制系统和报警系统组成。通过单片机将由DS18B20检测到的温度与键盘输入的温度上、下限进行比较，然后判断是否启动继电器来开
2、启加热灯，从而实现控制温度的目的。系统具有自动报警的功能，电路结构简单，控制方便。关键词：孵化箱；AT89S52单片机；温度传感器DS18B20；温度控制AbstractHatching equipment simulates the natural incubation environment and provides appropriate conditions for embryonic development, used for poultry breeder eggs hatch. This article describes the principles and condition
3、s for incubation, the domestic and international situation and development and other aspects of hatching equipment. And reference to the hatchery industry technical standards to determine the design specifications of the system. Then hardware design as the core of the microcontroller. Not only can i
4、mprove the chance of hatching, but also can improve the quality of health chicks by control of incubation temperature reasonable. The temperature control plays a vital role in poultry hatching, so process research incubator thermostat is important.This system is mainly composed by AT89S52 microcontr
5、oller, temperature sensor DS18B20, LCD liquid crystal screen, separate keyboard, temperature control system and alarm system. Compare the temperature detected by DS18B20 with the maximum and minimum temperature input by keyboard through the MCU, and then determine whether to activate the relay to tu
6、rn on the heating lamp to achieve the purpose of controlling the temperature. The system can automatically alarm function, and the circuit structure is simple, easy to control.Keywords: Incubator; AT89S52 microcontroller; temperature sensor DS18B2; temperaturecontrol目录1 绪论11.1 选题背景与研究意义11.2 本选题的现状及发
7、展前景21.2.1 本选题国内外现状21.2.2 本选题的发展趋势31.3 设计任务41.3.1 设计目的41.3.2 工作任务41.3.3 设计要求42 系统总体方案设计52.1 模块方案分析52.1.1 温度检测模块方案分析52.1.2 单片机控制模块方案分析52.1.3 显示模块方案分析62.1.4 键盘模块方案分析62.2 系统原理及设计框图73 系统的硬件电路设计83.1 主控制器83.1.1 AT89S52单片机简介83.1.2 AT89S52单片机的引脚图及方框图93.1.3 AT89S52单片机引脚功能说明103.1.4 AT89S52单片机最小系统设计123.2 键盘输入电路
8、133.3 显示电路143.4温度检测电路143.4.1 温度传感器DS18B20简介143.4.2 温度传感器DS18B20的工作原理163.4.3 温度传感器DS18B20的工作时序163.4.4 温度传感器DS18B20与单片机的连接193.5 温度控制电路193.6 报警电路214系统的软件设计224.1程序的总体结构框架224.2 程序流程图224.2.1 主程序工作流程224.2.2 按键控制工作流程234.2.3 温度检测工作流程244.2.4 显示器工作流程264.2.5 报警工作流程274.2.6 温度控制工作流程275 系统调试296 结论32谢辞33参考文献34附录一35
9、附录二36III基于单片机的孵化箱温度调节器的设计与制作1 绪论1.1 选题背景与研究意义随着人们生活水平的不断提高，对于物质生活的要求也越来越高，与之前的几十年相比，在日常饮食方面有了非常明显的改善。鸡蛋和鸡肉以其价便宜的格以及丰厚的营养价值等优点，成为了人们日常生活中必不可少的农产品。为了能够得到高品质的鸡肉，在孵化的过程中对种蛋的选择以及解决各种影响孵化的因素有了更高要求，不仅要保证出雏率，同时也要保证雏禽的健康质量。温度是孵化过程非常重要的条件之一，必须要保证胚胎正常发育所需要的适宜温度，才能获得高的孵化率以及高品质的雏鸡。孵化时如果出现了高温的现象，胚胎的发育就会大大加快，孵化期将会
10、缩短，导致胚胎的死亡率上升，初生的雏鸡品质将会降低。孵化温度超过42的时候，胚胎就会在23个小时内死亡。如果孵化刚开始的两天里温度过高，在孵化的第56天就会出现粘壳现象，雏鸡发育畸形的概率将会增加，在孵化的第38天里如果温度过高的话，尿囊将会提前合拢，雏鸡出壳的时间将会提前，但是破壳的时间会拖长，导致雏鸡死亡率上升且品质下降，若是在短期内出现了强烈的温度偏高的现象，就会出现胚胎干燥、粘壳、尿囊呈暗黑色等情况，导致雏鸡死亡率上升且品质下降的情况出现。如果孵化温度偏低的话，将会延长种蛋的孵化所需要的时间，胚胎的发育会变得很迟缓，气室将会增大，导致死亡率上升，初生雏鸡的品质降低。甚至于在孵化温度低到
11、35.6的时候，大多数的胚胎会死于蛋壳之内。鸡的胚胎的发育对环境温度有很高的要求，当温度在3640.5 ，有一些种蛋能够出雏。但是在孵化箱中，最合适的温度是在37.8 。另外，孵化过程中在不同时期对于孵化的温度要求又有所不同，因此需要进行一些微调。由此可以看出，对孵化箱内的温度实现精确的控制十分重要。智能的养殖业是知识与技术高度密集的产业，具有高技术含量、高投入、高产出、高效益等明显特点。基于单片机的孵化箱温度调节器不仅可以根据实际的需求对控制孵化箱的温度进行控制，而且其温度控制的精度很高，还具有很高可靠性，同时系统也很稳定并且使用的时候也方便。与传统的热炕式的孵化相比，小鸡的出壳率会更高。尤
12、其是这种系统的成本很低，可以有效的大大的减少成本的投入，以获得更高的利润。此外，该系统也可以应用于其他家禽或动物的孵化技术中，有着广泛的实用前景。1.2 本选题的现状及发展前景1.2.1 本选题国内外现状国外孵化设备的机制造起步比较早，随着60年代中期肉用仔鸡行业的发展，大中型的孵化设备向着自动化、标准化、配套化的方向发展。尤其是在最近的十多年里，国外的孵化技术革新，其中心环节就是逐步的完善孵化器的可靠性以及其自动化程度，研制出可以改善孵化环境的设备和能够快速报警装置，其鲜明特点是设计的机型多样化，各个零件都规格标准化，很多部件都能够通用，还能使用计算机自动控制。而且设备制造选用的材料都很考究
13、，制造的工艺很高，操作非常简便，运作的程序完善，非常安全。国内的孵化设备制造相比于国外来说，可以说是起步很晚。在1980年以前，国内只有极少数的鸡场从日本引进一些设备，并且仿制了其中的部分产品。 到了80年代末至90年代初的时候，国内的养禽业出现了极大的发展，这时国内孵化设备对于当时的情况来说，已不能满足人们日益增长的需要，于是就有一些大型的鸡场开始从国外大量的引进一些先进的孵化设备。这对于国内孵化设备的研制也产生了非常深远的影响，许多的厂家从引进的先进设备中吸收技术用来改进自己的设备，很大程度上提高了国内的设计水平，经过这么多年的发展，目前国内己经有了一些具有一定规模设计和制造的专业队伍，这
14、些队伍研制的孵化设备已经基本上能够满足国内养禽业的需要。对比国内外孵化设备的现状，国内在孵化设备研究制造这方面，虽然有了一定的成果，也有一些极具竞争力的产品，但是要与国外的先进设备相比，还是略差一筹。在控制技术的方面，国内的先进的孵化设备的性能已经达到了一个较高的水准，孵化的效果非常良好，对于环境的适应能力也很不错。但是这些产品的安全可靠性与国外的先进水平之间仍然有定的差距。其控制的精度以及稳定性都有待提高，孵化设备中所使用到的电子元器件的质量也需要提高。在生产制造上，国内的生产工艺水平整体上都很欠缺，产品的结构与外观对比于国外先进水平都有较大的差距。在孵化生产管理的辅助设备上，国外那些主要的
15、厂家都具有一些辅助设备，可以提高设备的自动化程度以及帮助用户管理控制，在这些辅助设备中最主要的就是孵化设备的集群控制系统，它现在已经非常普遍的应用在国外的孵化场之中。相对而言，在这方面国内可以说是比较落后的，即使有个别的厂家已经推出了该控制系统，也仅仅处于起步的阶段，并且其中的应用也非常少。1.2.2 本选题的发展趋势随着国内的养殖业逐渐与世界接轨，其中的竞争将会越来越激烈。这必定会使养殖业向规模化以及产业化的方向发展，与之相应的是孵化设备将会迎来新的机遇，同时这也是一种挑战。随着各种农产品的价格持续上涨的现状，养鸡业必定会出现一个更为广阔的发展空间。为了满足那些一般的养殖户的需要，节省他们的成本，对孵化设备进行研究，改进其工作性能以及制造成本，这会有很大的社会效益和前景。孵化场向大规模，企业化方向发展已经无可避免。这就对生产的管理和控制提出了更高的要求。因此仅仅是实现了孵化设备的机械化和控制的自动化还不能满足人们的需要。孵化设备发展的新方向应该是朝着设备的智能化和人性化，同时还要网络化与节能化以及更高的可靠性的方向发展。在控制精度方面，随着孵化器容量的不断增加以及人们对胚胎发育过程的深入研究，要求孵化控制器也要有越来越高的控制精度的。新型的传感器要向着智能化和数字化以及标准化的方向发展，使孵化器有着更加精确的温度控制效果。对于网络资源的利用也很重要，一
