CN105629914A - 基于lpc2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，包括数据收发器和电源模块以及与所述数据收发器连接且用于串行数据传输通信的RS232/485通信模块；所述数据收发器的输入端接有光强传感器电路、键盘输入电路、H2S传感器电路、NH3传感器电路、CO2传感器电路和温湿度传感器模块；所述数据收发器的输出端接有液晶显示电路、用于报警提醒的声光报警电路、电动球阀电路和湿帘风机电路；所述温湿度传感器模块包括温湿度传感器电路和与温湿度传感器电路输出端连接用于传输多路数据的I2C总线；本发明具有结构简单、控制器能够快速对环境变化作出反应，自动调节电磁阀开关控制喷雾和自动控制湿帘风机给环境通风干燥，实用性强。
Description
技术领域
本发明属于养殖业生产技术领域，尤其是涉及一种基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统。
背景技术
现如今蛋鸡养殖业的发展规模越来越大，蛋鸡饲养数量也在朝着集中化发展。蛋鸡的成长对环境的控制也要求越来越高，这是直接影响蛋鸡成活率的因素，例如室内的温度、湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等气体含量的高低会给蛋鸡的成活率产生很大影响。传统的鸡舍环境控制器，传感器数据采集及单片机数据处理耗时长，然后人工手动控制进行换气、降温、通风，给鸡舍加温加湿改变环境等一系列措施，整体还处于半自动化控制系统。由于需要人来实施调控，容易出现一些疏忽，未能及时采取措施，从而造成经济损失，不能迅速对环境变化作出反应，现如今，市场上缺少一种结构简单、设计合理、安全便携、实时监测数据信息、控制器能够快速对环境变化作出反应，自动调节电磁阀开关控制喷雾和自动控制湿帘风机给环境通风干燥，并能作出相应调整，功能完备且具有数据存储功能、使用效果好的封闭式鸡舍环境控制系统，能对蛋鸡养殖保证优良的生长环境，解决鸡舍环境控制系统处于半自动需人工操作的方式，提高了蛋鸡的成活率等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其设计新颖合理，结构简单、安全便携、实时监测数据信息、控制器能够快速对环境变化作出反应，自动调节电磁阀开关控制喷雾和自动控制湿帘风机给环境通风干燥，并能作出相应调整，功能完备，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：包括数据收发器和电源模块以及与所述数据收发器连接且用于串行数据传输通信的RS232/485通信模块；所述数据收发器的输入端接有用于检测实时光照强度的光强传感器电路、用于设置阈值参数的键盘输入电路、用于检测硫化氢气体含量的H2S传感器电路、用于检测氨气含量的NH3传感器电路、用于检测二氧化碳气体含量的CO2传感器电路和用于检测环境温湿度数值的温湿度传感器模块；所述数据收发器的输出端接有用于监测鸡舍各项参数实时变化显示现场数据的液晶显示电路、用于报警提醒的声光报警电路、用于快速增加环境湿度控制洒水的电动球阀电路和用于环境快速通风降低湿度或有害气体含量的湿帘风机电路；所述温湿度传感器模块包括温湿度传感器电路和与温湿度传感器电路输出端连接用于传输多路数据的I2C总线；所述电源模块包括12V直流电源、与12V直流电源相接且用于将12V直流电转换为5V直流电的第一电压转换电路和与第一电压转换电路相接且用于将5V直流电转换为3.3V直流电的第二电压转换电路，所述数据收发器和光强传感器电路均与第二电压转换电路的3.3V电压输出端相接，所述CO2传感器电路、温湿度传感器电路、RS232/485通信模块、液晶显示电路和声光报警电路均与第一电压转换电路的5V电压输出端相接，所述电动球阀电路和湿帘风机电路均与12V直流电源的12V电压输出端相接。
上述的基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：所述数据收发器由ARM微控制器芯片LPC2132构成。
上述的基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：所述温湿度传感器电路由型号为DHT11的温湿度传感器构成。
上述的基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：所述H2S传感器电路由型号为ME3-H2S的硫化氢传感器构成。
上述的基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：所述NH3传感器电路由型号为ME3-NH3的氨气传感器构成。
上述的基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：所述CO2传感器电路由型号为TGS4160的二氧化碳传感器构成。
上述的基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：所述光强传感器电路由型号为TSL2561的光强传感器构成。
上述的基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：所述液晶显示电路由型号为LCD12864液晶显示屏构成。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明系统具有功能丰富、操作简单、检测数据精度高、成本低和性能可靠等特点。
2、本发明采用一系列气体传感器，可以对鸡舍多个位置点进行环境因素采样，能够实时的、精确地确定鸡舍的环境细微变化情况。
3、本发明采用PHILIPS公司的ARM系列型号为LPC2132数据收发器作为微控制器，采用8路开关量输出和环境因子数据输入，可以方便用户处理所采集的参数、通过键盘输入电路12设置报警上下阈值、控制执行机构调节鸡舍环境。
4、本发明通过上位机控制设置电动球阀电路和湿帘风机电路，实时对环境进行加湿和通风调节，实现全自动化封闭式鸡舍环境控制，使用效果好，实用性强。
5、本发明结构简单、设计合理、安全便携、电气部分体积小，整体安装调试方便，可方便地对鸡舍环境进行控制，功能完备且具有数据存储功能、使用效果好，实用性强，便于推广使用。
综上所述，本发明设计新颖合理，结构简单、安全便携、实时监测数据信息、控制器能够快速对环境变化作出反应，自动调节电磁阀开关控制喷雾和自动控制湿帘风机给环境通风干燥，并能作出相应调整，功能完备，实用性强，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明各电路的电路连接关系示意图。
附图标记说明:
1—数据收发器；3—RS232/485通信模块；4—H2S传感器电路；
5—NH3传感器电路；6—CO2传感器电路；7—温湿度传感器电路；
8—I2C总线；9—光强传感器电路；10—液晶显示电路；
11—声光报警电路；12—键盘输入电路；13—电动球阀电路；
14—湿帘风机电路；15—电源模块；15-1—第二电压转换电路；
15-2—第一电压转换电路；15-3—12V直流电源。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括数据收发器1和电源模块15以及与所述数据收发器1连接且用于串行数据传输通信的RS232/485通信模块3；所述数据收发器1的输入端接有用于检测实时光照强度的光强传感器电路9、用于设置阈值参数的键盘输入电路12、用于检测硫化氢气体含量的H2S传感器电路4、用于检测氨气含量的NH3传感器电路5、用于检测二氧化碳气体含量的CO2传感器电路6和用于检测环境温湿度数值的温湿度传感器模块；所述数据收发器1的输出端接有用于监测鸡舍各项参数实时变化显示现场数据的液晶显示电路10、用于报警提醒的声光报警电路11、用于快速增加环境湿度控制洒水的电动球阀电路13和用于环境快速通风降低湿度或有害气体含量的湿帘风机电路14；所述温湿度传感器模块包括温湿度传感器电路7和与温湿度传感器电路7输出端连接用于传输多路数据的I2C总线8；所述电源模块15包括12V直流电源15-3、与12V直流电源15-3相接且用于将12V直流电转换为5V直流电的第一电压转换电路15-2和与第一电压转换电路15-2相接且用于将5V直流电转换为3.3V直流电的第二电压转换电路15-1，所述数据收发器1和光强传感器电路9均与第二电压转换电路15-1的3.3V电压输出端相接，所述CO2传感器电路6、温湿度传感器电路7、RS232/485通信模块3、液晶显示电路10和声光报警电路11均与第一电压转换电路15-2的5V电压输出端相接，所述电动球阀电路13和湿帘风机电路14均与12V直流电源15-3的12V电压输出端相接。
本实施例中，所述数据收发器1由ARM微控制器芯片LPC2132构成。
本实施例中，所述温湿度传感器电路7由型号为DHT11的温湿度传感器构成。
本实施例中，所述H2S传感器电路4由型号为ME3-H2S的硫化氢传感器构成。
本实施例中，所述NH3传感器电路5由型号为ME3-NH3的氨气传感器构成。
本实施例中，所述CO2传感器电路6由型号为TGS4160的二氧化碳传感器构成。
本实施例中，所述光强传感器电路9由型号为TSL2561的光强传感器构成。
本实施例中，所述液晶显示电路10由型号为LCD12864液晶显示屏构成。
本发明使用时，分别通过温湿度传感器电路7、H2S传感器电路4、NH3传感器电路5、CO2传感器电路6和光强传感器电路9采集回来温湿度数值、H2S气体含量值、NH3气体含量值、CO2气体含量值和光强强度值，其中温湿度传感器电路7由于一次性采集多路数据，因此连接I2C总线8方便传输数据，采集回来的数据通过数据收发器1传输给液晶显示电路10进行现场数据实时显示，可通过键盘输入电路12设定液晶显示屏显示的时间、报警上下阈值和控制参数阈值且对采集数据进行显示和数据保存且对历史数据可进行查看；当环境中的H2S气体浓度值、NH3气体浓度值、CO2气体浓度值和光强强度值有任何一个气体或强度大于设定的阈值时声光报警及时报警提示且湿帘外翻窗打开，湿帘外翻窗至终点时，外翻窗电机终点限位开关闭合驱动风扇和湿帘运行通风及时调节鸡舍气体浓度，当环境中的H2S气体浓度值、NH3气体浓度值、CO2气体浓度值和光强强度值恢复正常时，关闭风扇和湿帘；当蛋鸡鸡舍环境温湿度值大于设定的温湿度阈值上限时，湿帘外翻窗打开至终点时，外翻窗电机终点限位开关闭合驱动风扇和湿帘运行，当蛋鸡鸡舍环境温湿度值小于设定的温湿度阈值下限时，关闭风扇和湿帘，同时启动喷雾装置进行清水喷雾，从而使鸡舍的湿度有所回升，当鸡舍湿度值在设定的正常阈值范围内时，关闭喷雾装置。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：包括数据收发器(1)和电源模块(15)以及与所述数据收发器(1)连接且用于串行数据传输通信的RS232/485通信模块(3)；所述数据收发器(1)的输入端接有用于检测实时光照强度的光强传感器电路(9)、用于设置阈值参数的键盘输入电路(12)、用于检测硫化氢气体含量的H2S传感器电路(4)、用于检测氨气含量的NH3传感器电路(5)、用于检测二氧化碳气体含量的CO2传感器电路(6)和用于检测环境温湿度数值的温湿度传感器模块；所述数据收发器(1)的输出端接有用于监测鸡舍各项参数实时变化显示现场数据的液晶显示电路(10)、用于报警提醒的声光报警电路(11)、用于快速增加环境湿度控制洒水的电动球阀电路(13)和用于环境快速通风降低湿度或有害气体含量的湿帘风机电路(14)；所述温湿度传感器模块包括温湿度传感器电路(7)和与温湿度传感器电路(7)输出端连接用于传输多路数据的I2C总线(8)；所述电源模块(15)包括12V直流电源(15-3)、与12V直流电源(15-3)相接且用于将12V直流电转换为5V直流电的第一电压转换电路(15-2)和与第一电压转换电路(15-2)相接且用于将5V直流电转换为3.3V直流电的第二电压转换电路(15-1)，所述数据收发器(1)和光强传感器电路(9)均与第二电压转换电路(15-1)的3.3V电压输出端相接，所述CO2传感器电路(6)、温湿度传感器电路(7)、RS232/485通信模块(3)、液晶显示电路(10)和声光报警电路(11)均与第一电压转换电路(15-2)的5V电压输出端相接，所述电动球阀电路(13)和湿帘风机电路(14)均与12V直流电源(15-3)的12V电压输出端相接。
2.按照权利要求1所述的基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：所述数据收发器(1)由ARM微控制器芯片LPC2132构成。
3.按照权利要求1所述的基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：所述温湿度传感器电路(7)由型号为DHT11的温湿度传感器构成。
4.按照权利要求1所述的基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：所述H2S传感器电路(4)由型号为ME3-H2S的硫化氢传感器构成。
5.按照权利要求1所述的基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：所述NH3传感器电路(5)由型号为ME3-NH3的氨气传感器构成。
6.按照权利要求1所述的基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：所述CO2传感器电路(6)由型号为TGS4160的二氧化碳传感器构成。
7.按照权利要求1所述的基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：所述光强传感器电路(9)由型号为TSL2561的光强传感器构成。
8.按照权利要求1所述的基于LPC2132单片机的封闭式鸡舍环境控制系统，其特征在于：所述液晶显示电路(10)由型号为LCD12864液晶显示屏构成。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105929878A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-09-07 | 秦铭海 | 一种养鸡场环境监控系统 |
| CN106444935A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-02-22 | 李慧杰 | 一种羊舍环境参数采集控制系统 |
| CN106843329A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-06-13 | 河池市金城江区科学技术情报研究所 | 一种家禽养殖场的环境控制方法 |
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2014
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| CN106843329A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-06-13 | 河池市金城江区科学技术情报研究所 | 一种家禽养殖场的环境控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160601 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |