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摘要：目前許多養殖戶還采取“粗放式”的養殖模式，許多養殖戶等到雞生病的時候，才知道雞舍內的環境有問題，除了一些大型的養殖場舍得采用自動化程度比較高的實時監控系統，許多小的養殖場為了節約成本，就不采用自動監控系統。本文設計了一款基于AT89S52單片機、可以檢測溫度、濕度、光照等多種指標的廉價的監控系統，便于養殖戶推廣應用。

關鍵詞：AT89S52單片機；溫度；濕度；光照

目前禽流感、雞球蟲病、雞瘟等多種疾病泛濫，如何有效的監測雞舍內的環境溫度，降低這些疾病的發生和傳播對養殖戶有重要的意義。本系統以AT89S52單片機為控制核心、用LED與蜂鳴器實現聲光報警、用SHT10濕度傳感器檢測濕度、DS18B20檢測溫度、用BH1750檢測光照、用LCD1602液晶屏實現顯示[1]。實踐證明，該系統價格低廉、檢測靈敏度較高，便于養殖戶的推廣與應用。系統分為控制器模塊、聲光報警模塊、溫度傳感器模塊、濕度傳感器模塊、光照模塊、液晶顯示屏模塊。實現的原理是用濕度傳感器、溫度傳感器、光照傳感器檢測相應的參數，然后傳遞到單片機控制器，如果這些參數合格，LED與蜂鳴器就不會報警，如果不合格就會報警，同時，把檢測的結果顯示在LCD1602液晶屏上[2]。

1控制器模塊

系統的控制器使用的是AT89S52單片機，它與工業上常用的AT89c51單片機引腳上完全兼容，簡單易學，功能強大，同時，它是一種消耗功率很低的，性能很高的單片機系統，擁有8Kflash容量用來編程。AT89S52單片機擁有32個輸入輸出引腳，有看門狗定時電路防止強磁場時數據丟失，保證單片機的正常工作，有3個定時器和計數器，可以實現定時，有1個中斷結構，片內擁有晶振和時鐘電路。系統中AT89S52單片機控制器的作用就是將檢測到的傳感器信號與雞舍內允許的溫度、濕度、光照的標準進行對比，然后，控制外部的聲光報警和LCD液晶屏顯示[3]。

2溫度檢測模塊

系統的溫度檢測模塊使用的傳感器是DS18B20傳感器，雞舍內適宜的溫度為18~23℃，不適宜的溫度會導致雛雞生長緩慢，死亡率增加。DS18B20溫度傳感器輸出的是數字信號，其本身具有體積很小，價格便宜，具有一定的抗外界干擾的能力，檢測溫度的分辨率為1℃，檢測的精度較高，應用場合比較廣泛，具有一定的耐磨性，體積小，使用方便，可以廣泛使用于各種領域，如鍋爐、機房、畜牧業、農業，檢測的溫度范圍在-50℃~120℃，具有三個引腳，分別用來接地、接5V電源和單片機的一個引腳。DS18B20傳感器初始化的過程是：（1）AT89S52單片機將D0引腳置高電平。（2）單片機進行延時。（3）AT89S52單片機將D0引腳置低電平。（4）單片機進行延時等待，延時的時間在500微秒至1000微秒。（5）AT89S52單片機再次將D0引腳置高電平。（6）單片機再次進行延時等待，如果DS18B20傳感器初始化成功，則在30微秒內會產生一個低電平，這個低電平是由傳感器發出的，單片機就可以確定傳感器的存在。DS18B20傳感器寫操作的過程是：（1）AT89S52單片機將D0引腳置低電平。（2）單片機進行延時25微秒。（3）傳感器的寄存器的數據從低位到高位一次一次的按順序發送數據，一次只發送一個數據。（4）傳感器進行延時操作，延時時間為45微秒。（5）AT89S52單片機將數據線置高電平。（6）反復循環1~5，最后完成寫操作后AT89S52單片機再次將數據線置高電平。DS18B20傳感器讀操作的過程是：（1）AT89S52單片機將D0引腳置高電平。（2）單片機進行延時，時間5微秒。（3）AT89S52單片機將D0引腳置低電平。（4）單片機進行延時，時間4微秒。（5）AT89S52單片機將D0引腳置高電平。（6）單片機進行延時，時間8微秒。（7）單片機讀取數據線的狀態，并進行數據運算與處理。（8）反復循環1~3，最后完成讀數據操作[4]。

3濕度檢測模塊

系統的濕度檢測模塊電路圖如圖1所示，系統的濕度檢測模塊使用的傳感器是SHT10傳感器，雞舍內適宜的濕度為40%~72%，合適的濕度，會使雞的羽毛富有光澤，生長發育良好。SHT10濕度傳感器的工作電壓范圍為2.4v~5.5v，一般使用的電壓為3.3v，SHT10濕度傳感器使用的是串行接口，由于在傳感器信號的讀取方面進行了優化處理，所以SHT10濕度傳感器消耗能量很少，SHT10濕度傳感器可以利用I2C總線傳輸數據，本系統的AT89S52單片機與SHT10傳感器的數據傳輸就是按照I2C總線傳輸數據協議工作的[5]。

4聲光報警模塊

系統的聲光報警模塊電路圖如圖1所示，系統用LED燈和蜂鳴器來實現聲光報警，LED燈一端連接5V電源通過1kΩ的電阻和LED燈連接，最后連接單片機的P2.2引腳，當檢測的雞舍內的溫濕度不合格時，單片機P2.2的引腳輸出低電平，這時LED燈亮，單片機延時0.4S，然后，單片機P2.2端口置高電平，此時LED燈滅，如此循環反復，通過LED燈的閃爍實現光報警。如果單片機通過溫濕度傳感器檢測到的雞舍內的環境合格，單片機P2.2的端口恒為高電平，那么LED燈會一直熄滅[5]。系統利用2N3904PNP型三極管控制蜂鳴器，當單片機通過溫濕度傳感器檢測的雞舍內的環境不合格時，單片機P0.0的端口置低電平，延時0.6s，單片機置P0.0端口為高電平，反復循環，實現系統的蜂鳴器報警；當單片機通過溫濕度傳感器檢測到的雞舍內的溫濕度合格時，單片機P0.0的端口輸出恒為高電平，此時，系統中的2N3904PNP型三極管截至，蜂鳴器不發聲[6]。

5光照檢測模塊

系統的光照檢測模塊電路圖如圖2所示，陽光中的紫外線可以加快雞骨骼的生長發育，增強雞的免疫力。一般來說，適宜的光照時間為16~17小時，如果適當地增加雞舍內光的照明時間有利于增加雞的生長，但是，如果光照時間太長，小雞提前性成熟，對雞的健康不利，進而縮短小雞的產蛋時間，影響產蛋的數量。如果光照時間太少，使小雞發育遲緩。同時，光照的強度太高，小雞之間就會打架，影響小雞的生長發育，光照強度太低，則小雞之間會有啄毛的現象。系統的光照檢測模塊電路圖如圖2所示，光照檢測模塊使用的傳感器是BH1750FVI光照傳感器，有七個引腳，其中SCL、SDA接單片機的P1.0、P1.1兩個端口，同時接了兩個上拉電阻，使端口電壓穩定。BH1750FVI應用范圍很廣，對光的依賴性比較弱，可以適用于各種光源，主要應用于手機、電腦、數碼產品、汽車液晶屏。BH1750FVI分辨率很高，測量的精度較高，它可以測量的范圍較大，是一種數字型的測量光強度的傳感器。

6結論

實踐證明，該智能雞舍系統檢測精度較高，可以很好的控制雞舍內的溫濕度，保證雞的健康生長，提高雞產蛋效能的優點，可以使養殖戶的利益得到保證，有利于推廣使用。

參考文獻

[1]金濯，曹元軍.封閉式蛋雞舍環境控制系統的設計[J].農業化研究，2017（9）：143-146.

[2]劉艷昌，左現剛.基于FPGA的雞舍環境監控系統[J].中國農機化學報，2016（4）：91-95.

[3]郭俠.雞舍環境無線監控系統的設計及實現[J].中國農機化學報，2013（5）：243-247.

[4]馮潮有.肉用雞舍的環境控制[J].浙江畜牧獸醫，2012（2）：30-31.

[5]劉引弟.基于單片機的雞舍環境智能控制器的設計[D].呼和浩特：內蒙古農業大學，2013.

[6]姜連祥，汪小燕.基于光強傳感器TSL256x的感測系統設計方案[J].單片機與嵌入式系統應用，2006（12）：43-45.

作者：沈華剛 李婭 趙旭 蔣世權 靳德錦 單位：鄭州科技學院機械工程學院鄭州