CN103702468A - 蛋鸡舍智能全自动照明控制器及其电路控制方法 - Google Patents

蛋鸡舍智能全自动照明控制器及其电路控制方法 Download PDF

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付宁
高凤明
李志明
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Abstract

本发明公开了一种蛋鸡舍智能全自动照明控制器及其电路控制方法，该控制器包括电源稳压模块、双向可控硅斩波调光模块、微控制器、OLED液晶显示屏、光照强度检测模块、操作按钮，工作时，通过操作按钮设置控制器的控制时间、鸡雏开始饲养的时间、鸡雏日龄，光照强度检测模块检测鸡舍内的光照强度，并将测试结果反馈给微控制器，微控制器通过双向可控硅斩波调光模块动态调节照明灯组的亮度。使用本发明时，养殖人员只需将光照控制器接入原有的光照组，设定时间和家禽日龄。该控制器提供家禽养殖解决方案如同养殖专家全程提供光照调控，真正实现“傻瓜式”操作。

Description

蛋鸡舍智能全自动照明控制器及其电路控制方法
技术领域本发明涉及一种蛋鸡舍智能全自动照明控制器及其电路控制方法。
背景技术光照是蛋鸡生产的必要环境条件之一，光照的强度、时间、颜色等对鸡的活动、新陈代谢、生长发育及生产力至关重要。合理控制光照可提高蛋鸡的生产能力和养殖者的经济效益。由于不同日龄家禽对光照时间和光照强度要求不同，不同季节、不同纬度地区日出日落的时间不同，这样就需要养殖人员不断调整开关灯时间，要考虑不同季节、纬度鸡日龄对光照的需求的影响等因素，来计算人工辅助补充光照的时间，确定开灯关灯时间，即便如此也不能保证光照强度是否适合。如果遇到阴天等自然光照不足的情况，还需要人工开关禽舍内照明设备。这种方法需要大量的人工操作，并且不能有效保障蛋鸡在各个时期对光照的需求。
目前国内市场销售和使用的蛋鸡舍照明控制器只能通过人工设定开关灯时间结合自然光照的方法实现对蛋鸡光照的控制。其他的光照控制解决方法还需要对现有禽舍进行改造，安装电动窗帘等设施，增加了养殖成本和维护费用，在不同季节、不同纬度仍然需要人工调整开关灯时间的设定，都不能够实现真正意义上的智能光照控制。
发明内容为了克服现有技术存在的缺陷和不足之处，本发明提供一种蛋鸡舍智能全自动照明控制器及其电路控制方法，该控制器利用ATMEL公司的8位AVR单片机作为整个控制器装置的核心，将现有的公开的关于家禽养殖光照的科研成果编码成为控制代码，预先集成入AVR控制核心的程序中，保证控制器按着最优化、最科学的方式对光照组进行控制，该装置同时具有环境光照强度感受功能，能够根据蛋鸡光照程序，蛋鸡的日龄以及周围环境光的强度，如阴天，遮挡等的环境变化，灵活准确的对蛋鸡光照组进行控制，使得蛋鸡照明的效果最优。
本发明为解决技术问题所提供的技术方案如下：
一种蛋鸡舍智能全自动照明控制器，其特征在于,包括:
电源稳压模块,用于提供蛋鸡舍全自动照明控制器的工作电源；
双向可控硅斩波调光模块，该模块受微控制器控制，用于动态调节照明灯组的亮度；
微控制器，其内部预先存储了选定的蛋鸡光照程序，根据光照强度检测模块检测到的鸡舍内的光照强度控制鸡舍内照明灯组的亮度和照明时间；
OLED液晶显示屏，用于显示鸡群的日龄、当前时间、光照强度，其输入端连接微控制器；
光照强度检测模块，用于检测鸡舍内的光照强度，并将测试结果反馈给微控制器；
操作按钮，用于设置该控制器的控制时间、鸡雏开始饲养的时间、鸡雏日龄，其输出端连接微控制器；
蛋鸡舍智能全自动照明控制器工作时，通过操作按钮设置蛋鸡舍全自动照明控制器的控制时间、鸡雏开始饲养的时间、鸡雏日龄，光照强度检测模块检测鸡舍内的光照强度，并将测试结果反馈给微控制器，微控制器根据内部预先存储了选定的蛋鸡光照程序和光照强度检测模块测得的光照强度值，通过双向可控硅斩波调光模块动态调节照明灯组的亮度。
一种蛋鸡舍智能全自动照明控制器的电路控制方法，包括:
电源稳压模块向蛋鸡舍全自动照明控制器提供工作电源；
操作按钮设置蛋鸡舍全自动照明控制器的控制时间，鸡雏开始饲养的时间，鸡雏日龄；
光照强度检测模块检测鸡舍内的光照强度；
微控制器控制鸡舍内照明灯组的亮度和照明时间；
蛋鸡舍智能全自动照明控制器工作时，通过操作按钮设置蛋鸡舍全自动照明控制器的控制时间、鸡雏开始饲养的时间、鸡雏日龄，光照强度检测模块检测鸡舍内的光照强度，并将测试结果反馈给微控制器，微控制器根据内部预先存储了选定的蛋鸡光照程序和光照强度检测模块测得的光照强度值，通过双向可控硅斩波调光模块动态调节照明灯组的亮度。
本发明的优点在于：1、提供简单的操作方式，以科学有效的蛋鸡光照程序为蓝本，结合光照强度感应模块反馈的信息，采取智能化的控制方法来实现对蛋鸡舍的光照强度和光照时间的控制；2、避免了复杂的计算和人工操作；3、不需要对现有的鸡舍结构进行改造；4、能够根据蛋鸡光照程序，蛋鸡的日龄以及周围环境光的强度的变化，灵活准确的对蛋鸡照明进行控制，使得蛋鸡照明的效果最优，真正实现“傻瓜式”操作。
附图说明图1为本发明的大致硬件结构示意图；
图2为直流电源稳压模块；
图3为双向可控硅斩波模块；
图4为微控制器；
图5为OLED液晶显示屏；
图6为光照强度检测模块；
图7为操作按钮；
图8为蛋鸡舍智能全自动照明控制器底板原理图。
具体实施方式如图1-图7所示：电源稳压模块的工作原理：220VAC的市电经过P2进入铁芯变压器T1，变压器T1对输入的220VAC交流电变压后输出12VAC的交流电。12VAC交流电通过U1的1、2两个引脚进入U1，U1是一个全波整流桥，12VAC经过U1整流后进入LDO稳压器U2，U2的型号为LM7805。经过U2稳压后，输出5VDC的直流电，作为整个控制器的电源。
双向可控硅斩波调光模块，用于调节照明灯组的亮度。此模块受微控制器控制，微控制器根据实时测得的环境光强度，动态调节照明灯组的亮度。此部分为白炽灯调光部分，U5是一个双向可控硅出发专用光耦，单片机通过图中LIGHTCONTROL处输入控制信号，控制光耦U5对双向可控硅Q3的触发相位，从而达到调节白炽灯亮度的目的。Q3为双向可控硅，相当于一个可控的电子开关，其引脚L WIRE1、L WIRE2分别连接市电的火线和需要控制的白炽灯。
微控制器的工作原理：U4是整个微控制器的核心—单片机。单片机通过其标号为LIGHTCONTROL的引脚控制光耦U5的通断，从而控制双向可控硅Q3的导通相位，最终达到控光的目的。U4通过其标号为SCL、SDA的引脚控制OLED显示屏U1显示的内容，方便用户进行一些参数的设置。U1上标号为SCL、SDA的引脚是可以复用的，它不但用于控制OLED显示，同时也用于读取光照度检测芯片U2检测到的周围环境光照度数据。U1根据检测到的光照度数据按着一定的策略对白炽灯进行调光。
OLED液晶显示屏可以在单片机U4的控制下，显示鸡群的日龄，当前时间，光照强度等数据。
光照强度检测模块，检测鸡舍内的光照强度，并将测试结果反馈给微控制器,微控制器可以根据测得的光照强度值，决定是否启动照明灯组，以及照明灯组的亮度。光照度检测部分，能够把检测到的周围环境光照度数据通过标号为SCL、SDA的引脚传送给单片机U4。
操作按钮的工作原理：通过将R7、R8、R9、R10、R115个电阻串联得到一些列不同的电压，每个电压值对应一个相应的按钮。当按下按钮S1到S5中的某一个时，在图中标号为SWITCHOUT处即产生一个相对应的电压，此电压通过单片机U4上标号为SWITCHOUT的引脚读入单片机，然后通过单片机内部自带的ADC模数转换器测量出具体的电压值，最后单片机可以根据测到的电压值判断出是哪一个按钮被按下。
表1为海蓝蛋鸡光照程序：
Figure BDA0000414492820000051
表1的海兰蛋鸡光照程序是在实际生产中摸索制定的海蓝蛋鸡养殖光照时间程序。对于其他品种的家禽养殖，和不同的养殖要求还可以灵活的采用与养殖要求相适宜的光照控制程序。鸡舍全自动照明控制器可以节约劳动力成本，提高蛋鸡养殖科技和自动化水平，适应蛋鸡养殖集约化规模化发展趋势。通过蛋鸡舍全自动照明控制器可以解决蛋鸡光照不确定性的问题。避免了复杂的计算，和人工操作。不需要对现有的鸡舍结构进行改造。
本发明的具体实施方法如下：
1.首先就进行总体设计，然后按照功能进行分模块设计，确定每个模块所使用的核心器件。
2.设计每个模块的原理图及器件参数。
3.进行每个模块电路设计，制版。
4.参照表1海兰蛋鸡光照程序为微控制器编写光照控制程序。
5、光照控制系统调试和性能测试。
蛋鸡舍智能全自动照明控制器可用于家禽养殖生产中，根据不同家禽养殖需要，提供与之相适应的光照程序，实现安全、高效、专业、节能的家禽养殖光照解决方案。

Claims (2)

1.一种蛋鸡舍智能全自动照明控制器，其特征在于,包括:
电源稳压模块,用于提供蛋鸡舍全自动照明控制器的工作电源；
双向可控硅斩波调光模块，该模块受微控制器控制，用于动态调节照明灯组的亮度；
微控制器内部预先存储了选定的蛋鸡光照程序，用于控制鸡舍内照明灯组的亮度和照明时间；
OLED液晶显示屏，用于显示鸡群的日龄、当前时间、光照强度，其输入端连接微控制器；
光照强度检测模块，用于检测鸡舍内的光照强度，并将测试结果反馈给微控制器；
操作按钮，用于设置蛋鸡舍全自动照明控制器的控制时间，鸡雏开始饲养的时间，鸡雏日龄，其输出端连接微控制器，
蛋鸡舍智能全自动照明控制器工作时，通过操作按钮设置蛋鸡舍全自动照明控制器的控制时间、鸡雏开始饲养的时间、鸡雏日龄，光照强度检测模块检测鸡舍内的光照强度，并将测试结果反馈给微控制器，微控制器根据内部预先存储了选定的蛋鸡光照程序和光照强度检测模块测得的光照强度值，通过双向可控硅斩波调光模块动态调节照明灯组的亮度。
2.一种蛋鸡舍智能全自动照明控制器的电路控制方法，其特征在于,包括以下步骤:
电源稳压模块向蛋鸡舍全自动照明控制器提供工作电源；
操作按钮设置蛋鸡舍全自动照明控制器的控制时间、鸡雏
开始饲养的时间、鸡雏日龄；
光照强度检测模块检测鸡舍内的光照强度；
微控制器控制鸡舍内照明灯组的亮度和照明时间；
蛋鸡舍智能全自动照明控制器工作时，通过操作按钮设置蛋鸡舍全自动照明控制器的控制时间，鸡雏开始饲养的时间，鸡雏日龄，光照强度检测模块检测鸡舍内的光照强度，并将测试结果反馈给微控制器，微控制器根据内部预先存储了选定的蛋鸡光照程序和光照强度检测模块测得的光照强度值，通过双向可控硅斩波调光模块动态调节照明灯组的亮度。
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