CN204705914U - 一种鸡舍环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种鸡舍环境监测系统，包括通风装置和电子线路板，通风装置包括等间距布设在鸡舍内的第一墙体上的多个通风口和布设在鸡舍内的第二墙体上的多个风扇；电子线路板包括微控制器及与微控制器相接的电平转换模块和ZigBee无线通信模块，微控制器的输入端接有温湿度传感器、氨气传感器、光强传感器、按键操作电路和液位传感器，微控制器的输出端接有液晶显示模块、声音报警模块、卷帘驱动模块和风扇驱动模块，电平转换模块与GSM通信模块相接，风扇驱动模块的输出端接有风扇转速控制模块。本实用新型结构简单，设计合理，数据采集传输的实时性高，方便用户对鸡舍进行实时监控，实现了对鸡舍内温度的自动调节，便于推广使用。

Description

一种鸡舍环境监测系统

技术领域

本实用新型属于监测技术领域，具体涉及一种鸡舍环境监测系统。

背景技术

随着蛋鸡养殖业的发展规模越来越大，对鸡舍的环境要求也越来越高。鸡舍内的垫物吸水性很强，当鸡舍温湿度过高，鸡粪未及时清理且通风条件不好时，潮湿的垫物与鸡粪的混合，促进了鸡粪的腐化速度，进而加快了鸡舍内的氨气生成，而一般情况下，规定鸡舍内氨气的最高浓度为5.3ppm，若鸡舍内氨气浓度大于5.3ppm时，大量的氨气与水溶解，当此水被鸡喝过之后，则会吸附在鸡群的皮肤黏膜和眼结膜上，导致鸡群的呼吸系统产生刺激并引发各种炎症，使鸡群食欲下降、产蛋率降低，因此，对鸡舍内的氨气和温湿度等的监测对鸡群的生长具有重要意义。现有的鸡舍环境监测系统通常包括温度传感器、微控制器以及报警电路，温度传感器用于采集鸡舍内的温度，并将采集到的温度值发送至微控制器，微控制器在确定接收到的温度值大于预设值时，则控制报警电路进行报警，以使得工作人员采取一定的措施，例如，通过掀开覆盖在鸡舍顶上的卷帘或者开电风扇的方式降低鸡舍内的温度，且可以改善鸡舍内的通风条件，从而缓解鸡舍内氨气的大量产生。但上述鸡舍环境监测系统功能单一，自动化程度低，不便于推广使用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种鸡舍环境监测系统，其结构简单，设计合理，实现方便且成本低，检测全面，数据采集传输的实时性高，方便用户对鸡舍进行实时监控，实现了对鸡舍内温度的自动调节，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种鸡舍环境监测系统，其特征在于：包括通风装置和电子线路板，所述通风装置包括等间距布设在鸡舍内的第一墙体上的多个通风口和等间距布设在鸡舍内的第二墙体上的多个风扇，所述第一墙体与所述第二墙体平行；所述电子线路板包括微控制器、为各用电模块供电的电源模块、以及与微控制器相接的电平转换模块和用于将微控制器接收到的信号传输至计算机的ZigBee无线通信模块，所述微控制器的输入端接有温湿度传感器、氨气传感器、光强传感器、按键操作电路和布设在鸡舍内水槽中的液位传感器，所述微控制器的输出端接有液晶显示模块、声音报警模块、卷帘驱动模块和用于驱动每个风扇运行的风扇驱动模块，所述电平转换模块还与用于将微控制器接收到的信号传输至手机的GSM通信模块相接，所述风扇驱动模块的输出端接有风扇转速控制模块；所述微控制器包括单片机STC12C5A60S2以及与所述单片机STC12C5A60S2相接的晶振电路和复位电路；所述电平转换模块包括芯片MAX3232，所述GSM通信模块包括芯片TC35i，所述芯片MAX3232的第9引脚与所述芯片TC35i的第19引脚相接，所述芯片MAX3232的第10引脚与所述芯片TC35i的第18引脚相接，所述芯片MAX3232的第7引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第43引脚相接，所述芯片MAX3232的第8引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第42引脚相接。

上述的一种鸡舍环境监测系统，其特征在于：所述ZigBee无线通信模块为基于芯片CC2530的ZigBee无线通信模块；所述芯片CC2530的P0.2引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第7引脚相接，所述芯片CC2530的P0.3引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第5引脚相接。

上述的一种鸡舍环境监测系统，其特征在于：所述温湿度传感器包括芯片DHT11，所述氨气传感器包括芯片MQ-137，所述光强传感器包括芯片TSL256X，所述液位传感器包括芯片YSNFCAB-X，所述芯片DHT11的第2引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第21引脚相接；所述芯片TSL256X的第4引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第8引脚相接，所述芯片TSL256X的第5引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第24引脚相接，所述芯片TSL256X的第6引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第25引脚相接。

上述的一种鸡舍环境监测系统，其特征在于：所述卷帘驱动模块包括第一NPN三极管Q1和型号为HK4100F-DC5V-SH的第一继电器芯片K1，所述第一NPN三极管Q1的基极通过电阻R1与所述单片机STC12C5A60S2的第22引脚相接，所述第一NPN三极管Q1的发射极接地，所述芯片K1的第5引脚与所述第一NPN三极管Q1的集电极相接，所述芯片K1的第2引脚分别与电阻R2的一端和5V电源的输出端相接，所述电阻R2的另一端与所述第一NPN三极管Q1的集电极相接，所述芯片K1的第3引脚与卷帘的正电源端相接，所述芯片K1的第1引脚与卷帘的负电源端相接。

上述的一种鸡舍环境监测系统，其特征在于：所述风扇驱动模块包括第二NPN三极管Q2和型号为HK4100F-DC5V-SH的第二继电器芯片K2，所述第二NPN三极管Q2的基极通过电阻R3与所述单片机STC12C5A60S2的第23引脚相接，所述第二NPN三极管Q2的发射极接地，所述芯片K2的第5引脚与所述第二NPN三极管Q2的集电极相接，所述芯片K2的第2引脚分别与电阻R4的一端和5V电源的输出端相接，所述电阻R4的另一端与所述第二NPN三极管Q2的集电极相接；所述风扇转速控制模块包括负温度系数热敏电阻RT和电阻R5，所述电阻R5的一端与所述芯片K2的第3引脚相接，所述电阻R5的另一端与所述负温度系数热敏电阻RT的一端相接，所述负温度系数热敏电阻RT的另一端与风扇的正电源端相接，所述芯片K2的第1引脚与风扇的负电源端相接。

上述的一种鸡舍环境监测系统，其特征在于：所述声音报警模块包括芯片ISD2560，所述芯片ISD2560的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚、第6引脚和第7引脚分别与所述单片机STC12C5A60S2的第33引脚、第34引脚、第35引脚、第36引脚、第37引脚、第38引脚和第39引脚相接，所述芯片ISD2560的第8引脚、第9引脚、第10引脚、第23引脚、第24引脚、第25引脚和第27引脚分别与所述单片机STC12C5A60S2的第26引脚、第27引脚、第28引脚、第29引脚、第30引脚、第31引脚和第32引脚相接，所述芯片ISD2560的第14引脚与扬声器的正电源端相接，所述芯片ISD2560的第15引脚与扬声器的负电源端相接。

上述的一种鸡舍环境监测系统，其特征在于：所述液晶显示模块包括LCD12864液晶显示屏。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单，设计合理，实现方便且成本低。

2、本实用新型能够对鸡舍内的温湿度、氨气浓度、水槽液位和光照强度等参数进行检测，检测全面。

3、本实用新型采用ZigBee无线通信模块向计算机传输数据，安装方便，数据采集传输的实时性高。

4、本实用新型采用GSM通信模块将微控制器接收到的数据发送至用户手机，方便用户对鸡舍进行实时监控。

5、本实用新型采用风扇转速控制模块对风扇的转速进行调节，从而实现了对鸡舍内温度的自动调节。

6、本实用新型使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，实现方便且成本低，检测全面，数据采集传输的实时性高，方便用户对鸡舍进行实时监控，实现了对鸡舍内温度的自动调节，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型通风装置的结构示意图。

图2为本实用新型的电路原理框图。

图3为本实用新型微控制器的电路原理图。

图4为本实用新型电平转换模块和GSM通信模块的电路连接关系示意图。

图5为本实用新型温湿度传感器的电路原理图。

图6为本实用新型光强传感器的电路原理图。

图7为本实用新型卷帘驱动模块的电路原理图。

图8为本实用新型风扇驱动模块和风扇转速控制模块的电路连接关系示意图。

图9为本实用新型声音报警模块的电路原理图。

附图标记说明:

1—通风口；             2—风扇；               3—微控制器；

4—电源模块；                     5—电平转换模块；

6—ZigBee无线通信模块；           7—温湿度传感器；

8—氨气传感器；         9—光强传感器；         10—按键操作电路；

11—液位传感器；        12—液晶显示模块；      13—声音报警模块；

14—卷帘驱动模块；      15—风扇驱动模块；      16—GSM通信模块；

17—风扇转速控制模块。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括通风装置和电子线路板，所述通风装置包括等间距布设在鸡舍内的第一墙体上的多个通风口1和等间距布设在鸡舍内的第二墙体上的多个风扇2，所述第一墙体与所述第二墙体平行。

如图2所示，所述电子线路板包括微控制器3、为各用电模块供电的电源模块4、以及与微控制器3相接的电平转换模块5和用于将微控制器3接收到的信号传输至计算机的ZigBee无线通信模块6，所述微控制器3的输入端接有温湿度传感器7、氨气传感器8、光强传感器9、按键操作电路10和布设在鸡舍内水槽中的液位传感器11，所述微控制器3的输出端接有液晶显示模块12、声音报警模块13、卷帘驱动模块14和用于驱动每个风扇2运行的风扇驱动模块15，所述电平转换模块5还与用于将微控制器3接收到的信号传输至手机的GSM通信模块16相接，所述风扇驱动模块15的输出端接有风扇转速控制模块17。

如图3所示，所述微控制器3包括单片机STC12C5A60S2以及与所述单片机STC12C5A60S2相接的晶振电路和复位电路。

实际使用时，所述晶振电路由晶振X1、电容C2和电容C3组成，所述晶振X1的一端和电容C2的一端均与所述单片机STC12C5A60S2的第15引脚相接，所述晶振X1的另一端和电容C3的一端均与所述单片机STC12C5A60S2的第14引脚相接，所述电容C2的另一端和所述电容C3的另一端均接地；所述复位电路由电阻R8和电容C1组成，所述电阻R8的一端和电容C1的一端均与所述单片机STC12C5A60S2的第4引脚相接，所述电容C1的另一端与5V电源的输出端相接，所述电阻R8的另一端接地。

如图4所示，所述电平转换模块5包括芯片MAX3232，所述GSM通信模块16包括芯片TC35i，所述芯片MAX3232的第9引脚与所述芯片TC35i的第19引脚相接，所述芯片MAX3232的第10引脚与所述芯片TC35i的第18引脚相接，所述芯片MAX3232的第7引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第43引脚相接，所述芯片MAX3232的第8引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第42引脚相接。

实际使用时，所述芯片MAX3232的第1引脚通过电容C4与所述芯片MAX3232的第3引脚相接，所述芯片MAX3232的第4引脚通过电容C5与所述芯片MAX3232的第5引脚相接，所述芯片MAX3232的第2引脚通过电容C6与5V电源的输出端相接，所述芯片MAX3232的第6引脚通过电容C7接地，所述芯片MAX3232的第15引脚接地，所述芯片MAX3232的第16引脚与5V电源的输出端相接。

实际使用时，所述芯片TC35i的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚和第5引脚均与4.2V电源的输出端相接，所述芯片TC35i的第6引脚、第7引脚、第8引脚、第9引脚和第10引脚均接地。

本实施例中，所述ZigBee无线通信模块6为基于芯片CC2530的ZigBee无线通信模块；所述芯片CC2530的P0.2引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第7引脚相接，所述芯片CC2530的P0.3引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第5引脚相接。

如图5所示，本实施例中，所述温湿度传感器7包括芯片DHT11，所述芯片DHT11的第2引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第21引脚相接。

实际使用时，所述芯片DHT11的第2引脚还通过电阻R9与5V电源的输出端相接，所述芯片DHT11的第1引脚与5V电源的输出端相接，所述芯片DHT11的第4引脚接地。

如图6所示，本实施例中，所述光强传感器9包括芯片TSL256X，所述芯片TSL256X的第4引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第8引脚相接，所述芯片TSL256X的第5引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第24引脚相接，所述芯片TSL256X的第6引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第25引脚相接。

实际使用时，所述芯片TSL256X的第5引脚还通过电阻R10与3.3V电源的输出端相接，所述芯片TSL256X的第6引脚还通过电阻R11与3.3V电源的输出端相接，所述芯片TSL256X的第1引脚与3.3V电源的输出端相接，所述芯片TSL256X的第2引脚和第3引脚均接地。

本实施例中，所述氨气传感器8包括芯片MQ-137，所述液位传感器11包括芯片YSNFCAB-X。

如图7所示，本实施例中，所述卷帘驱动模块14包括第一NPN三极管Q1和型号为HK4100F-DC5V-SH的第一继电器芯片K1，所述第一NPN三极管Q1的基极通过电阻R1与所述单片机STC12C5A60S2的第22引脚相接，所述第一NPN三极管Q1的发射极接地，所述芯片K1的第5引脚与所述第一NPN三极管Q1的集电极相接，所述芯片K1的第2引脚分别与电阻R2的一端和5V电源的输出端相接，所述电阻R2的另一端与所述第一NPN三极管Q1的集电极相接，所述芯片K1的第3引脚与卷帘的正电源端相接，所述芯片K1的第1引脚与卷帘的负电源端相接。

需要说明的是，图7中卷帘采用JP1表示。

如图8所示，本实施例中，所述风扇驱动模块15包括第二NPN三极管Q2和型号为HK4100F-DC5V-SH的第二继电器芯片K2，所述第二NPN三极管Q2的基极通过电阻R3与所述单片机STC12C5A60S2的第23引脚相接，所述第二NPN三极管Q2的发射极接地，所述芯片K2的第5引脚与所述第二NPN三极管Q2的集电极相接，所述芯片K2的第2引脚分别与电阻R4的一端和5V电源的输出端相接，所述电阻R4的另一端与所述第二NPN三极管Q2的集电极相接；所述风扇转速控制模块17包括负温度系数热敏电阻RT和电阻R5，所述电阻R5的一端与所述芯片K2的第3引脚相接，所述电阻R5的另一端与所述负温度系数热敏电阻RT的一端相接，所述负温度系数热敏电阻RT的另一端与风扇2的正电源端相接，所述芯片K2的第1引脚与风扇2的负电源端相接。

需要说明的是，图8中风扇2采用JP2表示。

如图9所示，所述声音报警模块13包括芯片ISD2560，所述芯片ISD2560的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚、第6引脚和第7引脚分别与所述单片机STC12C5A60S2的第33引脚、第34引脚、第35引脚、第36引脚、第37引脚、第38引脚和第39引脚相接，所述芯片ISD2560的第8引脚、第9引脚、第10引脚、第23引脚、第24引脚、第25引脚和第27引脚分别与所述单片机STC12C5A60S2的第26引脚、第27引脚、第28引脚、第29引脚、第30引脚、第31引脚和第32引脚相接，所述芯片ISD2560的第14引脚与扬声器的正电源端相接，所述芯片ISD2560的第15引脚与扬声器的负电源端相接。

实际使用时，所述芯片ISD2560的第20引脚通过电容C8与所述芯片ISD2560的第21引脚相接，所述芯片ISD2560的第19引脚通过并联的电阻R20与电容C9接地。

需要说明的是，图9中扬声器采用PK1表示。

本实施例中，所述液晶显示模块12包括LCD12864液晶显示屏。

本实用新型的工作过程是：用户可通过按键操作电路10预先设定鸡舍内的最佳温湿度值、氨气浓度值、水槽液位高度值和光照强度值，温湿度传感器7对鸡舍对的温湿度进行实时检测，并将检测到的温湿度值发送至微控制器3；氨气传感器8对鸡舍内的氨气浓度进行实时检测，并将检测到的氨气浓度值发送至微控制器3，微控制器3在确定接收到的温湿度值大于用户预先设定的温湿度值，且确定接收到的氨气浓度值大于用户预先设定的氨气浓度值时，控制风扇驱动模块15工作，使得布设在第二墙体上的风扇2运转，则鸡舍内的空气通过第一墙体上的通风口1与外界空气进行交换，实现鸡舍内的空气流通，降低鸡舍内氨气的浓度；光强传感器9对鸡舍内的光照强度进行实时检测，并将检测到的光照强度值发送至微控制器3，微控制器3在确定接收到的光照强度值大于用户预先设定的光照强度时，控制卷帘驱动模块14工作，关闭卷帘；液位传感器11对鸡舍内水槽的液位进行实时监测，并将检测到的液位值发送至微控制器3，微控制器3在确定接收到的液位值低于用户预先设定的液位高度值时，通过声音报警模块13进行报警，提醒用户往水槽加水；另外，微控制器3还将接收到的温湿度值、氨气浓度值、水槽液位值和光照强度值等环境参数通过液晶显示模块12进行实时显示；微控制器3还可将接收到的温湿度值、氨气浓度值、水槽液位值和光照强度值等环境参数通过ZigBee无线通信模块6传输至计算机进行显示和存储，方便用户对鸡舍环境进行管理；微控制器3还可将接收到的温湿度值、氨气浓度值、水槽液位值和光照强度值等通过GSM通信模块16发送至用户手机，方便用户实时了解鸡舍内的环境参数。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型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，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种鸡舍环境监测系统，其特征在于：包括通风装置和电子线路板，所述通风装置包括等间距布设在鸡舍内的第一墙体上的多个通风口(1)和等间距布设在鸡舍内的第二墙体上的多个风扇(2)，所述第一墙体与所述第二墙体平行；所述电子线路板包括微控制器(3)、为各用电模块供电的电源模块(4)、以及与微控制器(3)相接的电平转换模块(5)和用于将微控制器(3)接收到的信号传输至计算机的ZigBee无线通信模块(6)，所述微控制器(3)的输入端接有温湿度传感器(7)、氨气传感器(8)、光强传感器(9)、按键操作电路(10)和布设在鸡舍内水槽中的液位传感器(11)，所述微控制器(3)的输出端接有液晶显示模块(12)、声音报警模块(13)、卷帘驱动模块(14)和用于驱动每个风扇(2)运行的风扇驱动模块(15)，所述电平转换模块(5)还与用于将微控制器(3)接收到的信号传输至手机的GSM通信模块(16)相接，所述风扇驱动模块(15)的输出端接有风扇转速控制模块(17)；所述微控制器(3)包括单片机STC12C5A60S2以及与所述单片机STC12C5A60S2相接的晶振电路和复位电路；所述电平转换模块(5)包括芯片MAX3232，所述GSM通信模块(16)包括芯片TC35i，所述芯片MAX3232的第9引脚与所述芯片TC35i的第19引脚相接，所述芯片MAX3232的第10引脚与所述芯片TC35i的第18引脚相接，所述芯片MAX3232的第7引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第43引脚相接，所述芯片MAX3232的第8引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第42引脚相接。

2.按照权利要求1所述的鸡舍环境监测系统，其特征在于：所述ZigBee无线通信模块(6)为基于芯片CC2530的ZigBee无线通信模块；所述芯片CC2530的P0.2引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第7引脚相接，所述芯片CC2530的P0.3引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第5引脚相接。

3.按照权利要求1所述的鸡舍环境监测系统，其特征在于：所述温湿度传感器(7)包括芯片DHT11，所述氨气传感器(8)包括芯片MQ-137，所述光强传感器(9)包括芯片TSL256X，所述液位传感器(11)包括芯片YSNFCAB-X，所述芯片DHT11的第2引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第21引脚相接；所述芯片TSL256X的第4引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第8引脚相接，所述芯片TSL256X的第5引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第24引脚相接，所述芯片TSL256X的第6引脚与所述单片机STC12C5A60S2的第25引脚相接。

4.按照权利要求1所述的鸡舍环境监测系统，其特征在于：所述卷帘驱动模块(14)包括第一NPN三极管Q1和型号为HK4100F-DC5V-SH的第一继电器芯片K1，所述第一NPN三极管Q1的基极通过电阻R1与所述单片机STC12C5A60S2的第22引脚相接，所述第一NPN三极管Q1的发射极接地，所述芯片K1的第5引脚与所述第一NPN三极管Q1的集电极相接，所述芯片K1的第2引脚分别与电阻R2的一端和5V电源的输出端相接，所述电阻R2的另一端与所述第一NPN三极管Q1的集电极相接，所述芯片K1的第3引脚与卷帘的正电源端相接，所述芯片K1的第1引脚与卷帘的负电源端相接。

5.按照权利要求1所述的鸡舍环境监测系统，其特征在于：所述风扇驱动模块(15)包括第二NPN三极管Q2和型号为HK4100F-DC5V-SH的第二继电器芯片K2，所述第二NPN三极管Q2的基极通过电阻R3与所述单片机STC12C5A60S2的第23引脚相接，所述第二NPN三极管Q2的发射极接地，所述芯片K2的第5引脚与所述第二NPN三极管Q2的集电极相接，所述芯片K2的第2引脚分别与电阻R4的一端和5V电源的输出端相接，所述电阻R4的另一端与所述第二NPN三极管Q2的集电极相接；所述风扇转速控制模块(17)包括负温度系数热敏电阻RT和电阻R5，所述电阻R5的一端与所述芯片K2的第3引脚相接，所述电阻R5的另一端与所述负温度系数热敏电阻RT的一端相接，所述负温度系数热敏电阻RT的另一端与风扇(2)的正电源端相接，所述芯片K2的第1引脚与风扇(2)的负电源端相接。

6.按照权利要求1所述的鸡舍环境监测系统，其特征在于：所述声音报警模块(13)包括芯片ISD2560，所述芯片ISD2560的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚、第6引脚和第7引脚分别与所述单片机STC12C5A60S2的第33引脚、第34引脚、第35引脚、第36引脚、第37引脚、第38引脚和第39引脚相接，所述芯片ISD2560的第8引脚、第9引脚、第10引脚、第23引脚、第24引脚、第25引脚和第27引脚分别与所述单片机STC12C5A60S2的第26引脚、第27引脚、第28引脚、第29引脚、第30引脚、第31引脚和第32引脚相接，所述芯片ISD2560的第14引脚与扬声器的正电源端相接，所述芯片ISD2560的第15引脚与扬声器的负电源端相接。

7.按照权利要求1所述的鸡舍环境监测系统，其特征在于：所述液晶显示模块(12)包括LCD12864液晶显示屏。