鸡舍灯光控制电路设计软件部分
目 录
1 引言1
1.1 课题的背景与意义1
1.2 鸡舍灯光控制电路的研究现状1
1.3 本设计的主要研究内容和任务安排2
2 PWM调光原理介绍3
2.1 传感器的选择3
2.2 占空比概念介绍3
2.3 LED调光方式的选择4
3 鸡舍灯光控制电路的硬件总体设计5
3.1 系统设计结构图和设计流程图5
3.2 单片机STC89C52部分6
3.3 定时显示模块8
3.4 灯光驱动模块10
3.5 高亮LED11
4 鸡舍灯光控制电路软件设计11
4.1 鸡舍灯光控制电路系统硬件部分的设计11
4.2 鸡舍灯光控制电路软件部分的设计11
5 软件调试24
5.1 原理图制作 24
5.2 系统运行 24
结论26
致谢27
参考文献 28
附录一源程序291 绪论
1.1 鸡舍灯光控制电路的背景与意义
随着科技的发展，养鸡产业也在不断扩大，所以我们迫切需要掌握使鸡生殖能力大大增加的各种环境参数，我们研究到适当的光照对鸡的生长、发育和产蛋率有着巨大的作用。相反，母鸡的生长、发育以及产蛋量都会受到抑制，养殖户就会面临着经济损失。在鸡舍饲养产蛋鸡提供光照的方法有两种，第一种是自然光照；另一种就是人工光照，就是在自然光照时间及强度不能最大限度满足产蛋所需时，人工给以补充一定强度和一定时间的光照。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 经过几年的研究，我们发现有的养殖者补光时不充分考虑利用自然光，而是想当然的机械地给以补光，不管一年四季自然光照时间的变更。尽管资料上要求养殖者开灯时间或关灯时间要固定，结果还是造成鸡的生理活动发生紊乱，严重影响母鸡产蛋性能的发挥，使死亡率增加或造成电能的浪费。
为了解决这些问题，我们就研究了一套方案 ，即基于单片机的鸡舍灯光控制电路，本设计操作起来灵活方便，实现了负载动率2KW的灯具灯光夜间亮，亮、熄的时间可调，且灯熄灭时具有渐熄功能，渐熄过程没有明显的闪烁，渐熄时间在10-30min内可调。
1.2 鸡舍灯光控制电路的研究现状
经济的发展也带动了蛋鸡养殖业的繁荣，为了得到更大的经济利益，国外一些发达国家积极投入到对鸡舍灯光控制器的研究中。20世纪80年代，一些新兴科技的发展也使得鸡舍灯光控制技术得到空前的进步，美国、日本、英国等发达国家渐渐摆脱对人工的依赖，鸡舍灯光控制技术开始走向自动化、智能化。经过多年的努力，国外的鸡舍灯光控制技术更加精益求精，不断在节约能源、保护环境和合理配置劳动力方面做着深入的探索。
与此同时，我们国内也在不断改善我们的鸡舍光照强度调控设备。1994年，我们国家的连书旺、郑绍仪使用可控硅单相交流调压器来组成主电路从而自动调节鸡舍灯光；1996年田泽正设计的新型鸡舍灯光控制器开始实现灯光的渐亮渐熄功能；2011年，李天华、张真、罗光毅等人开始将LED光源应用于鸡舍灯光控制电路中。随着单片机技术的发展，国内开始利用单片机对鸡舍灯光进行智能化调控，整个电路通过光敏电阻对光照进行采集，之后送入单片机，从而智能控制鸡舍灯光强度。
1.3 本设计的主要研究内容和任务安排
1.3.1 鸡舍灯光控制电路的设计目的
我们所研究的是鸡舍灯光控制电路，我们所要实现的是负载动率2KW的灯具灯光夜间亮，亮、熄的时间可调，且灯熄灭时具有渐熄功能，渐熄过程没有明显的闪烁，渐熄时间在10-30min内可调。所以此设计可以实现手动调整和自动控制灯光相结合，这样既减少人工的投入，又能节约电源，也便于中大规模养鸡场的管理，从而使得养殖业大大降低了本金的投资，赢得了较大的经济利益。
1.3.2 鸡舍灯光控制电路完成的功能
本设计以STC89C52单片机为主控单位，实现了负载动率2KW的灯具灯光夜间亮，且具有间隙控制功能，亮、熄的时间可调，且灯熄灭时具有渐熄功能，且渐熄时间在10-30min内可调。
1.3.3 工作安排
全文共分五章，具体工作安排如下：
绪论，主要简述鸡舍灯光控制电路的背景和意义，进而讨论鸡舍灯光控制电路的研究现状；最后，论述论文的工作安排。
研究鸡舍灯光控制电路的具体实施方案。通过系统设计方框图和各个部分的功能将大致的工作原理和流程描述清楚，最后根据确定方案的要求，选择适合的元器件。
根据第二章对鸡舍灯光控制电路方案的理解，本章重点介绍应用在本系统中的四个元器件，分别是：单片机STC89C52，LCD1602，时钟芯片DS1302，驱动器L298N,。从各自的引脚结构到工作原理，再到器件特性等都做详细介绍。
系统的软件设计：前面几章已经对系统的初步方案和元器件都做详细的说明，本章将从软件方面着手实现系统功能。首先是简略的介绍硬件部分，在此基础上，分步介绍各大组成部分的流程图及功能软件程序，最终形成总的软件程序。
总结，概括本论文的主要研究内容。
2 PWM调光原理介绍
2.1 占空比概念介绍
占空比是指高电平在一个周期内的时间比率，如占空比为0.5,即高电平的持续时间占整个周期的1/2。设高电平时间为TH,一个整周期为T,则占空比就为TH/T。
2.2 LED调光方式的选择
LED调光方式有三种选择：线性调光，可控硅调光，PWM调光。
线性调光的原理是分压，它应用起来十分便捷，且灯光不易受到干扰，但它在LED发光的过程中向黄色频谱偏移，产生过多的热量。
可控硅调光的原理是由导通角处理输入电压的波形，从而使输出电压的波形变成切向的。它的优点是拥有高的效率和稳定的功能，但它也存在一定的缺点，即它在LED导通后需要一个维持电流来防止可控硅恢复到截止状态，否则LED会出现闪烁[1]。
PWM技术是通过改变输入的脉冲信号占空比来调节通过LED电流的，它的调光效果好。
2.3 PWM调光原理介绍
此设计设定渐熄时间10-30 min可调，这里假设渐熄时间为16min ,16min分为4级，即每级4min。每一级里又细分为4个周期，每个周期持续（16*60）/4/4=60s。每一级占空比的情况如下图所示：
1 引言1
1.1 课题的背景与意义1
1.2 鸡舍灯光控制电路的研究现状1
1.3 本设计的主要研究内容和任务安排2
2 PWM调光原理介绍3
2.1 传感器的选择3
2.2 占空比概念介绍3
2.3 LED调光方式的选择4
3 鸡舍灯光控制电路的硬件总体设计5
3.1 系统设计结构图和设计流程图5
3.2 单片机STC89C52部分6
3.3 定时显示模块8
3.4 灯光驱动模块10
3.5 高亮LED11
4 鸡舍灯光控制电路软件设计11
4.1 鸡舍灯光控制电路系统硬件部分的设计11
4.2 鸡舍灯光控制电路软件部分的设计11
5 软件调试24
5.1 原理图制作 24
5.2 系统运行 24
结论26
致谢27
参考文献 28
附录一源程序291 绪论
1.1 鸡舍灯光控制电路的背景与意义
随着科技的发展，养鸡产业也在不断扩大，所以我们迫切需要掌握使鸡生殖能力大大增加的各种环境参数，我们研究到适当的光照对鸡的生长、发育和产蛋率有着巨大的作用。相反，母鸡的生长、发育以及产蛋量都会受到抑制，养殖户就会面临着经济损失。在鸡舍饲养产蛋鸡提供光照的方法有两种，第一种是自然光照；另一种就是人工光照，就是在自然光照时间及强度不能最大限度满足产蛋所需时，人工给以补充一定强度和一定时间的光照。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 经过几年的研究，我们发现有的养殖者补光时不充分考虑利用自然光，而是想当然的机械地给以补光，不管一年四季自然光照时间的变更。尽管资料上要求养殖者开灯时间或关灯时间要固定，结果还是造成鸡的生理活动发生紊乱，严重影响母鸡产蛋性能的发挥，使死亡率增加或造成电能的浪费。
为了解决这些问题，我们就研究了一套方案 ，即基于单片机的鸡舍灯光控制电路，本设计操作起来灵活方便，实现了负载动率2KW的灯具灯光夜间亮，亮、熄的时间可调，且灯熄灭时具有渐熄功能，渐熄过程没有明显的闪烁，渐熄时间在10-30min内可调。
1.2 鸡舍灯光控制电路的研究现状
经济的发展也带动了蛋鸡养殖业的繁荣，为了得到更大的经济利益，国外一些发达国家积极投入到对鸡舍灯光控制器的研究中。20世纪80年代，一些新兴科技的发展也使得鸡舍灯光控制技术得到空前的进步，美国、日本、英国等发达国家渐渐摆脱对人工的依赖，鸡舍灯光控制技术开始走向自动化、智能化。经过多年的努力，国外的鸡舍灯光控制技术更加精益求精，不断在节约能源、保护环境和合理配置劳动力方面做着深入的探索。
与此同时，我们国内也在不断改善我们的鸡舍光照强度调控设备。1994年，我们国家的连书旺、郑绍仪使用可控硅单相交流调压器来组成主电路从而自动调节鸡舍灯光；1996年田泽正设计的新型鸡舍灯光控制器开始实现灯光的渐亮渐熄功能；2011年，李天华、张真、罗光毅等人开始将LED光源应用于鸡舍灯光控制电路中。随着单片机技术的发展，国内开始利用单片机对鸡舍灯光进行智能化调控，整个电路通过光敏电阻对光照进行采集，之后送入单片机，从而智能控制鸡舍灯光强度。
1.3 本设计的主要研究内容和任务安排
1.3.1 鸡舍灯光控制电路的设计目的
我们所研究的是鸡舍灯光控制电路，我们所要实现的是负载动率2KW的灯具灯光夜间亮，亮、熄的时间可调，且灯熄灭时具有渐熄功能，渐熄过程没有明显的闪烁，渐熄时间在10-30min内可调。所以此设计可以实现手动调整和自动控制灯光相结合，这样既减少人工的投入，又能节约电源，也便于中大规模养鸡场的管理，从而使得养殖业大大降低了本金的投资，赢得了较大的经济利益。
1.3.2 鸡舍灯光控制电路完成的功能
本设计以STC89C52单片机为主控单位
1.3.3 工作安排
全文共分五章，具体工作安排如下：
绪论，主要简述鸡舍灯光控制电路的背景和意义，进而讨论鸡舍灯光控制电路的研究现状；最后，论述论文的工作安排。
研究鸡舍灯光控制电路的具体实施方案。通过系统设计方框图和各个部分的功能将大致的工作原理和流程描述清楚，最后根据确定方案的要求，选择适合的元器件。
根据第二章对鸡舍灯光控制电路方案的理解，本章重点介绍应用在本系统中的四个元器件，分别是：单片机STC89C52，LCD1602，时钟芯片DS1302，驱动器L298N,。从各自的引脚结构到工作原理，再到器件特性等都做详细介绍。
系统的软件设计：前面几章已经对系统的初步方案和元器件都做详细的说明，本章将从软件方面着手实现系统功能。首先是简略的介绍硬件部分，在此基础上，分步介绍各大组成部分的流程图及功能软件程序，最终形成总的软件程序。
总结，概括本论文的主要研究内容。
2 PWM调光原理介绍
2.1 占空比概念介绍
占空比是指高电平在一个周期内的时间比率，如占空比为0.5,即高电平的持续时间占整个周期的1/2。设高电平时间为TH,一个整周期为T,则占空比就为TH/T。
2.2 LED调光方式的选择
LED调光方式有三种选择：线性调光，可控硅调光，PWM调光。
线性调光的原理是分压，它应用起来十分便捷，且灯光不易受到干扰，但它在LED发光的过程中向黄色频谱偏移，产生过多的热量。
可控硅调光的原理是由导通角处理输入电压的波形，从而使输出电压的波形变成切向的。它的优点是拥有高的效率和稳定的功能，但它也存在一定的缺点，即它在LED导通后需要一个维持电流来防止可控硅恢复到截止状态，否则LED会出现闪烁[1]。
PWM技术是通过改变输入的脉冲信号占空比来调节通过LED电流的，它的调光效果好。
2.3 PWM调光原理介绍
此设计设定渐熄时间10-30 min可调，这里假设渐熄时间为16min ,16min分为4级，即每级4min。每一级里又细分为4个周期，每个周期持续（16*60）/4/4=60s。每一级占空比的情况如下图所示：
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/2208.html
