禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)的研究
發(fā)布時間:2022-12-10 04:37
隨著人們生活水平的提高,消費者對于禽畜產(chǎn)品的需求量日益劇增,禽畜副產(chǎn)品的質(zhì)量安全與人們的生活息息相關(guān)。但是由于禽畜養(yǎng)殖管理不規(guī)范等因素,使禽畜副產(chǎn)品質(zhì)量安全問題不斷涌現(xiàn),例如瘦肉精、非洲豬瘟、禽流感等,因此,提高養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖產(chǎn)品的質(zhì)量,改善禽畜養(yǎng)殖環(huán)境迫在眉睫。本文以家禽中具有代表性的蛋雞為研究對象,通過分析國內(nèi)外養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀以及我國養(yǎng)殖業(yè)存在的問題,基于禽舍內(nèi)部外環(huán)境影響機理,設(shè)計了一套集單片機技術(shù)、PID控制、傳感器技術(shù)和無線通信技術(shù)以及養(yǎng)殖技術(shù)于一體的低成本、易操作的禽舍智能化環(huán)境控制系統(tǒng)。禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)主要由環(huán)境信息采集模塊、環(huán)境控制模塊、上位機監(jiān)測控制模塊和無線通信模塊組成。由于禽舍環(huán)境信息采集節(jié)點和控制對象較多,本文選擇AT89S52單片機為微控器銜接系統(tǒng)的硬件和軟件。根據(jù)禽舍環(huán)境控制要求,硬件系統(tǒng)主要采用DS18B20溫度傳感器、HS1101濕度傳感器、BH1750FVI光照傳感器、ME4-NH3等為檢測元件實時監(jiān)測禽舍內(nèi)環(huán)境信息,利用Zig Bee技術(shù)實現(xiàn)禽舍信息的采集傳輸。為了提高控制系統(tǒng)的可靠性,本文結(jié)合禽舍溫濕度數(shù)學(xué)模型,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)...
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.1.3 研究目的
1.2 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第2章 禽舍環(huán)境影響因素研究與結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1 禽舍外部環(huán)境分析
2.2 禽舍內(nèi)部環(huán)境分析
2.2.1 禽舍溫度因素分析
2.2.2 禽舍濕度因素分析
2.2.3 禽舍光照因素分析
2.2.4 禽舍通風(fēng)因素分析
2.3 新型禽舍的結(jié)構(gòu)設(shè)計
第3章 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)的控制策略研究
3.1 禽舍環(huán)境特點分析
3.2 禽舍環(huán)境控制方式分析
3.3 禽舍環(huán)境控制策略研究
3.4 禽舍環(huán)境控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型分析
3.4.1 禽舍環(huán)境溫度模型的建立
3.4.2 禽舍環(huán)境濕度模型的建立
3.4.3 禽舍光照控制分析
3.4.4 禽舍氨氣濃度模型分析
3.5 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的原理及設(shè)計
3.5.1 禽舍神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的結(jié)構(gòu)
3.5.2 禽舍神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器算法的實現(xiàn)
3.6 禽舍PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解耦控制器的設(shè)計
3.6.1 禽舍解耦控制器的結(jié)構(gòu)
3.6.2 禽舍溫濕度解耦方案的設(shè)計
3.7 禽舍環(huán)境控制系統(tǒng)仿真
3.8 本章小結(jié)
第4章 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
4.1 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)設(shè)計原則
4.2 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)設(shè)計總體思路
4.3 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)信息采集節(jié)點方案設(shè)計
4.4 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
4.4.1 單片機的選擇
4.4.2 傳感器的選擇
4.4.2.1 溫度傳感器
4.4.2.2 濕度傳感器
4.4.2.3 光照傳感器
4.4.2.4 氨氣傳感器
4.4.3 禽舍通信方式的選擇
4.4.4 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)輔助單元設(shè)計
4.4.4.1 繼電器驅(qū)動電路
4.4.4.2 單片機I/O口擴展
4.5 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)的硬件維護
4.6 本章小結(jié)
第5章 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計
5.1 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)主程序設(shè)計
5.1.1 AT89S52單片機主程序設(shè)計
5.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制程序設(shè)計
5.2 信息采集與控制程序設(shè)計
5.2.1 溫度模塊程序設(shè)計
5.2.2 濕度模塊程序設(shè)計
5.2.3 光照模塊程序設(shè)計
5.2.4 氨氣模塊程序設(shè)計
5.2.5 通風(fēng)模塊程序設(shè)計
5.3 無線通信模塊程序設(shè)計
5.4 液晶顯示程序設(shè)計
5.5 上位機界面設(shè)計
5.6 本章小結(jié)
第6章 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)實驗與分析
6.1 環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)硬件調(diào)試
6.2 環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)軟件調(diào)試
6.3 系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)果分析
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研工作
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度解耦控制[J]. 閆秀聯(lián),顏菲菲,閆秀英. 制冷與空調(diào)(四川). 2019(03)
[2]農(nóng)業(yè)溫室大棚溫濕度檢測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 楊光. 科技風(fēng). 2019(06)
[3]基于單片機的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王維佳. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(23)
[4]基于對角矩陣法解耦的溫濕度自適應(yīng)控制研究[J]. 錢飛,張岳洪,翁德顯,黃亞飛,趙東蕾. 計量與測試技術(shù). 2018(09)
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)和MCGS軟件的畜禽舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 任玲,翟旭軍,宗灶童,金濯. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2018(08)
[6]基于單片機技術(shù)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 張建興,任沁,王州強. 信息與電腦(理論版). 2018(15)
[7]單片機的發(fā)展趨勢及其在設(shè)備自動化系統(tǒng)改造中的應(yīng)用[J]. 張宏. 電子制作. 2018(12)
[8]基于單片機的全自動洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 勒國慶,云昊. 福建電腦. 2018(06)
[9]基于MSP430的禽舍智能控制系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用[J]. 于群,柳平增,李寶全,王祥龍,馮玲. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(09)
[10]基于前饋補償算法的溫室系統(tǒng)解耦控制[J]. 龔瑞昆,王鵬,王海平,周國慶. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2017(05)
博士論文
[1]禽舍環(huán)境智能控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王新政.東北林業(yè)大學(xué) 2012
[2]雞舍環(huán)境控制對生產(chǎn)性能影響的研究[D]. 尤玉雙.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于迭代學(xué)習(xí)算法的禽類養(yǎng)殖環(huán)境控制技術(shù)研究[D]. 張巖.哈爾濱理工大學(xué) 2019
[2]基于多尺度信息融合的豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 楊柳.陜西科技大學(xué) 2019
[3]濕度對肉雞生長性能、免疫功能及呼吸道黏膜屏障的影響[D]. 孫永波.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
[4]基于WSN的梅花鹿數(shù)字化養(yǎng)殖系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 于曼華.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[5]智能壓力傳感器精度的研究[D]. 倪珊珊.東華大學(xué) 2016
[6]禽類環(huán)境控制器的設(shè)計及研究[D]. 于全剛.西安科技大學(xué) 2015
[7]溫室大棚自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 鄒偉.西安電子科技大學(xué) 2013
[8]雞舍環(huán)境溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用[D]. 付晨.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[9]基于單片機的倉庫溫濕度控制系統(tǒng)[D]. 樂利梁.武漢輕工大學(xué) 2013
[10]智能化禽舍環(huán)境控制器的設(shè)計[D]. 杜攀攀.青島科技大學(xué) 2012
本文編號:3716073
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.1.3 研究目的
1.2 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第2章 禽舍環(huán)境影響因素研究與結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1 禽舍外部環(huán)境分析
2.2 禽舍內(nèi)部環(huán)境分析
2.2.1 禽舍溫度因素分析
2.2.2 禽舍濕度因素分析
2.2.3 禽舍光照因素分析
2.2.4 禽舍通風(fēng)因素分析
2.3 新型禽舍的結(jié)構(gòu)設(shè)計
第3章 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)的控制策略研究
3.1 禽舍環(huán)境特點分析
3.2 禽舍環(huán)境控制方式分析
3.3 禽舍環(huán)境控制策略研究
3.4 禽舍環(huán)境控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型分析
3.4.1 禽舍環(huán)境溫度模型的建立
3.4.2 禽舍環(huán)境濕度模型的建立
3.4.3 禽舍光照控制分析
3.4.4 禽舍氨氣濃度模型分析
3.5 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的原理及設(shè)計
3.5.1 禽舍神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的結(jié)構(gòu)
3.5.2 禽舍神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器算法的實現(xiàn)
3.6 禽舍PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解耦控制器的設(shè)計
3.6.1 禽舍解耦控制器的結(jié)構(gòu)
3.6.2 禽舍溫濕度解耦方案的設(shè)計
3.7 禽舍環(huán)境控制系統(tǒng)仿真
3.8 本章小結(jié)
第4章 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
4.1 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)設(shè)計原則
4.2 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)設(shè)計總體思路
4.3 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)信息采集節(jié)點方案設(shè)計
4.4 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
4.4.1 單片機的選擇
4.4.2 傳感器的選擇
4.4.2.1 溫度傳感器
4.4.2.2 濕度傳感器
4.4.2.3 光照傳感器
4.4.2.4 氨氣傳感器
4.4.3 禽舍通信方式的選擇
4.4.4 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)輔助單元設(shè)計
4.4.4.1 繼電器驅(qū)動電路
4.4.4.2 單片機I/O口擴展
4.5 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)的硬件維護
4.6 本章小結(jié)
第5章 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計
5.1 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)主程序設(shè)計
5.1.1 AT89S52單片機主程序設(shè)計
5.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制程序設(shè)計
5.2 信息采集與控制程序設(shè)計
5.2.1 溫度模塊程序設(shè)計
5.2.2 濕度模塊程序設(shè)計
5.2.3 光照模塊程序設(shè)計
5.2.4 氨氣模塊程序設(shè)計
5.2.5 通風(fēng)模塊程序設(shè)計
5.3 無線通信模塊程序設(shè)計
5.4 液晶顯示程序設(shè)計
5.5 上位機界面設(shè)計
5.6 本章小結(jié)
第6章 禽舍環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)實驗與分析
6.1 環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)硬件調(diào)試
6.2 環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)軟件調(diào)試
6.3 系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)果分析
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研工作
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)溫濕度解耦控制[J]. 閆秀聯(lián),顏菲菲,閆秀英. 制冷與空調(diào)(四川). 2019(03)
[2]農(nóng)業(yè)溫室大棚溫濕度檢測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 楊光. 科技風(fēng). 2019(06)
[3]基于單片機的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王維佳. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(23)
[4]基于對角矩陣法解耦的溫濕度自適應(yīng)控制研究[J]. 錢飛,張岳洪,翁德顯,黃亞飛,趙東蕾. 計量與測試技術(shù). 2018(09)
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)和MCGS軟件的畜禽舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 任玲,翟旭軍,宗灶童,金濯. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2018(08)
[6]基于單片機技術(shù)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 張建興,任沁,王州強. 信息與電腦(理論版). 2018(15)
[7]單片機的發(fā)展趨勢及其在設(shè)備自動化系統(tǒng)改造中的應(yīng)用[J]. 張宏. 電子制作. 2018(12)
[8]基于單片機的全自動洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 勒國慶,云昊. 福建電腦. 2018(06)
[9]基于MSP430的禽舍智能控制系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用[J]. 于群,柳平增,李寶全,王祥龍,馮玲. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(09)
[10]基于前饋補償算法的溫室系統(tǒng)解耦控制[J]. 龔瑞昆,王鵬,王海平,周國慶. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2017(05)
博士論文
[1]禽舍環(huán)境智能控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王新政.東北林業(yè)大學(xué) 2012
[2]雞舍環(huán)境控制對生產(chǎn)性能影響的研究[D]. 尤玉雙.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于迭代學(xué)習(xí)算法的禽類養(yǎng)殖環(huán)境控制技術(shù)研究[D]. 張巖.哈爾濱理工大學(xué) 2019
[2]基于多尺度信息融合的豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 楊柳.陜西科技大學(xué) 2019
[3]濕度對肉雞生長性能、免疫功能及呼吸道黏膜屏障的影響[D]. 孫永波.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
[4]基于WSN的梅花鹿數(shù)字化養(yǎng)殖系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 于曼華.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[5]智能壓力傳感器精度的研究[D]. 倪珊珊.東華大學(xué) 2016
[6]禽類環(huán)境控制器的設(shè)計及研究[D]. 于全剛.西安科技大學(xué) 2015
[7]溫室大棚自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 鄒偉.西安電子科技大學(xué) 2013
[8]雞舍環(huán)境溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用[D]. 付晨.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[9]基于單片機的倉庫溫濕度控制系統(tǒng)[D]. 樂利梁.武漢輕工大學(xué) 2013
[10]智能化禽舍環(huán)境控制器的設(shè)計[D]. 杜攀攀.青島科技大學(xué) 2012
本文編號:3716073
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