禽舍环境监测控制系统的研究
发布时间：2022-12-10 04:37
随着人们生活水平的提高,消费者对于禽畜产品的需求量日益剧增,禽畜副产品的质量安全与人们的生活息息相关。但是由于禽畜养殖管理不规范等因素,使禽畜副产品质量安全问题不断涌现,例如瘦肉精、非洲猪瘟、禽流感等,因此,提高养殖户养殖产品的质量,改善禽畜养殖环境迫在眉睫。本文以家禽中具有代表性的蛋鸡为研究对象,通过分析国内外养殖业的发展现状以及我国养殖业存在的问题,基于禽舍内部外环境影响机理,设计了一套集单片机技术、PID控制、传感器技术和无线通信技术以及养殖技术于一体的低成本、易操作的禽舍智能化环境控制系统。禽舍环境监测控制系统主要由环境信息采集模块、环境控制模块、上位机监测控制模块和无线通信模块组成。由于禽舍环境信息采集节点和控制对象较多,本文选择AT89S52单片机为微控器衔接系统的硬件和软件。根据禽舍环境控制要求,硬件系统主要采用DS18B20温度传感器、HS1101湿度传感器、BH1750FVI光照传感器、ME4-NH3等为检测元件实时监测禽舍内环境信息,利用Zig Bee技术实现禽舍信息的采集传输。为了提高控制系统的可靠性,本文结合禽舍温湿度数学模型,利用神经网络...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.1.3 研究目的
1.2 禽舍环境监测控制系统的发展现状
1.2.1 国外发展现状
1.2.2 国内发展现状
1.3 研究内容与章节安排
第2章 禽舍环境影响因素研究与结构设计
2.1 禽舍外部环境分析
2.2 禽舍内部环境分析
2.2.1 禽舍温度因素分析
2.2.2 禽舍湿度因素分析
2.2.3 禽舍光照因素分析
2.2.4 禽舍通风因素分析
2.3 新型禽舍的结构设计
第3章 禽舍环境监测控制系统的控制策略研究
3.1 禽舍环境特点分析
3.2 禽舍环境控制方式分析
3.3 禽舍环境控制策略研究
3.4 禽舍环境控制系统数学模型分析
3.4.1 禽舍环境温度模型的建立
3.4.2 禽舍环境湿度模型的建立
3.4.3 禽舍光照控制分析
3.4.4 禽舍氨气浓度模型分析
3.5 BP神经网络PID控制器的原理及设计
3.5.1 禽舍神经网络PID控制器的结构
3.5.2 禽舍神经网络PID控制器算法的实现
3.6 禽舍PID神经网络解耦控制器的设计
3.6.1 禽舍解耦控制器的结构
3.6.2 禽舍温湿度解耦方案的设计
3.7 禽舍环境控制系统仿真
3.8 本章小结
第4章 禽舍环境监测控制系统的硬件设计
4.1 禽舍环境监测控制系统设计原则
4.2 禽舍环境监测控制系统设计总体思路
4.3 禽舍环境监测控制系统信息采集节点方案设计
4.4 禽舍环境监测控制系统的硬件设计
4.4.1 单片机的选择
4.4.2 传感器的选择
4.4.2.1 温度传感器
4.4.2.2 湿度传感器
4.4.2.3 光照传感器
4.4.2.4 氨气传感器
4.4.3 禽舍通信方式的选择
4.4.4 禽舍环境监测控制系统辅助单元设计
4.4.4.1 继电器驱动电路
4.4.4.2 单片机I/O口扩展
4.5 禽舍环境监测控制系统的硬件维护
4.6 本章小结
第5章 禽舍环境监测控制系统的软件设计
5.1 禽舍环境监测控制系统主程序设计
5.1.1 AT89S52单片机主程序设计
5.1.2 神经网络PID控制程序设计
5.2 信息采集与控制程序设计
5.2.1 温度模块程序设计
5.2.2 湿度模块程序设计
5.2.3 光照模块程序设计
5.2.4 氨气模块程序设计
5.2.5 通风模块程序设计
5.3 无线通信模块程序设计
5.4 液晶显示程序设计
5.5 上位机界面设计
5.6 本章小结
第6章 禽舍环境监测控制系统实验与分析
6.1 环境监测控制系统硬件调试
6.2 环境监测控制系统软件调试
6.3 系统应用结果分析
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]变风量空调系统温湿度解耦控制[J]. 闫秀联,颜菲菲,闫秀英. 制冷与空调(四川). 2019(03)
[2]农业温室大棚温湿度检测系统设计[J]. 杨光. 科技风. 2019(06)
[3]基于单片机的温度控制系统设计[J]. 王维佳. 电子技术与软件工程. 2018(23)
[4]基于对角矩阵法解耦的温湿度自适应控制研究[J]. 钱飞,张岳洪,翁德显,黄亚飞,赵东蕾. 计量与测试技术. 2018(09)
[5]基于物联网和MCGS软件的畜禽舍环境监控系统[J]. 任玲,翟旭军,宗灶童,金濯. 自动化技术与应用. 2018(08)
[6]基于单片机技术的温度控制系统设计与实现[J]. 张建兴,任沁,王州强. 信息与电脑(理论版). 2018(15)
[7]单片机的发展趋势及其在设备自动化系统改造中的应用[J]. 张宏. 电子制作. 2018(12)
[8]基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计[J]. 勒国庆,云昊. 福建电脑. 2018(06)
[9]基于MSP430的禽舍智能控制系统设计及应用[J]. 于群,柳平增,李宝全,王祥龙,冯玲. 江苏农业科学. 2018(09)
[10]基于前馈补偿算法的温室系统解耦控制[J]. 龚瑞昆,王鹏,王海平,周国庆. 江苏农业学报. 2017(05)
博士论文
[1]禽舍环境智能控制关键技术研究[D]. 王新政.东北林业大学 2012
[2]鸡舍环境控制对生产性能影响的研究[D]. 尤玉双.中国农业大学 2005
硕士论文
[1]基于迭代学习算法的禽类养殖环境控制技术研究[D]. 张岩.哈尔滨理工大学 2019
[2]基于多尺度信息融合的猪舍环境控制系统设计[D]. 杨柳.陕西科技大学 2019
[3]湿度对肉鸡生长性能、免疫功能及呼吸道黏膜屏障的影响[D]. 孙永波.中国农业科学院 2017
[4]基于WSN的梅花鹿数字化养殖系统的研究与应用[D]. 于曼华.吉林农业大学 2016
[5]智能压力传感器精度的研究[D]. 倪珊珊.东华大学 2016
[6]禽类环境控制器的设计及研究[D]. 于全刚.西安科技大学 2015
[7]温室大棚自动化控制系统的设计与实现[D]. 邹伟.西安电子科技大学 2013
[8]鸡舍环境温湿度监测系统的研发与应用[D]. 付晨.河北农业大学 2013
[9]基于单片机的仓库温湿度控制系统[D]. 乐利梁.武汉轻工大学 2013
[10]智能化禽舍环境控制器的设计[D]. 杜攀攀.青岛科技大学 2012
本文编号：3716073
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.1.3 研究目的
1.2 禽舍环境监测控制系统的发展现状
1.2.1 国外发展现状
1.2.2 国内发展现状
1.3 研究内容与章节安排
第2章 禽舍环境影响因素研究与结构设计
2.1 禽舍外部环境分析
2.2 禽舍内部环境分析
2.2.1 禽舍温度因素分析
2.2.2 禽舍湿度因素分析
2.2.3 禽舍光照因素分析
2.2.4 禽舍通风因素分析
2.3 新型禽舍的结构设计
第3章 禽舍环境监测控制系统的控制策略研究
3.1 禽舍环境特点分析
3.2 禽舍环境控制方式分析
3.3 禽舍环境控制策略研究
3.4 禽舍环境控制系统数学模型分析
3.4.1 禽舍环境温度模型的建立
3.4.2 禽舍环境湿度模型的建立
3.4.3 禽舍光照控制分析
3.4.4 禽舍氨气浓度模型分析
3.5 BP神经网络PID控制器的原理及设计
3.5.1 禽舍神经网络PID控制器的结构
3.5.2 禽舍神经网络PID控制器算法的实现
3.6 禽舍PID神经网络解耦控制器的设计
3.6.1 禽舍解耦控制器的结构
3.6.2 禽舍温湿度解耦方案的设计
3.7 禽舍环境控制系统仿真
3.8 本章小结
第4章 禽舍环境监测控制系统的硬件设计
4.1 禽舍环境监测控制系统设计原则
4.2 禽舍环境监测控制系统设计总体思路
4.3 禽舍环境监测控制系统信息采集节点方案设计
4.4 禽舍环境监测控制系统的硬件设计
4.4.1 单片机的选择
4.4.2 传感器的选择
4.4.2.1 温度传感器
4.4.2.2 湿度传感器
4.4.2.3 光照传感器
4.4.2.4 氨气传感器
4.4.3 禽舍通信方式的选择
4.4.4 禽舍环境监测控制系统辅助单元设计
4.4.4.1 继电器驱动电路
4.4.4.2 单片机I/O口扩展
4.5 禽舍环境监测控制系统的硬件维护
4.6 本章小结
第5章 禽舍环境监测控制系统的软件设计
5.1 禽舍环境监测控制系统主程序设计
5.1.1 AT89S52单片机主程序设计
5.1.2 神经网络PID控制程序设计
5.2 信息采集与控制程序设计
5.2.1 温度模块程序设计
5.2.2 湿度模块程序设计
5.2.3 光照模块程序设计
5.2.4 氨气模块程序设计
5.2.5 通风模块程序设计
5.3 无线通信模块程序设计
5.4 液晶显示程序设计
5.5 上位机界面设计
5.6 本章小结
第6章 禽舍环境监测控制系统实验与分析
6.1 环境监测控制系统硬件调试
6.2 环境监测控制系统软件调试
6.3 系统应用结果分析
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]变风量空调系统温湿度解耦控制[J]. 闫秀联,颜菲菲,闫秀英. 制冷与空调(四川). 2019(03)
[2]农业温室大棚温湿度检测系统设计[J]. 杨光. 科技风. 2019(06)
[3]基于单片机的温度控制系统设计[J]. 王维佳. 电子技术与软件工程. 2018(23)
[4]基于对角矩阵法解耦的温湿度自适应控制研究[J]. 钱飞,张岳洪,翁德显,黄亚飞,赵东蕾. 计量与测试技术. 2018(09)
[5]基于物联网和MCGS软件的畜禽舍环境监控系统[J]. 任玲,翟旭军,宗灶童,金濯. 自动化技术与应用. 2018(08)
[6]基于单片机技术的温度控制系统设计与实现[J]. 张建兴,任沁,王州强. 信息与电脑(理论版). 2018(15)
[7]单片机的发展趋势及其在设备自动化系统改造中的应用[J]. 张宏. 电子制作. 2018(12)
[8]基于单片机的全自动洗衣机控制系统设计[J]. 勒国庆,云昊. 福建电脑. 2018(06)
[9]基于MSP430的禽舍智能控制系统设计及应用[J]. 于群,柳平增,李宝全,王祥龙,冯玲. 江苏农业科学. 2018(09)
[10]基于前馈补偿算法的温室系统解耦控制[J]. 龚瑞昆,王鹏,王海平,周国庆. 江苏农业学报. 2017(05)
博士论文
[1]禽舍环境智能控制关键技术研究[D]. 王新政.东北林业大学 2012
[2]鸡舍环境控制对生产性能影响的研究[D]. 尤玉双.中国农业大学 2005
硕士论文
[1]基于迭代学习算法的禽类养殖环境控制技术研究[D]. 张岩.哈尔滨理工大学 2019
[2]基于多尺度信息融合的猪舍环境控制系统设计[D]. 杨柳.陕西科技大学 2019
[3]湿度对肉鸡生长性能、免疫功能及呼吸道黏膜屏障的影响[D]. 孙永波.中国农业科学院 2017
[4]基于WSN的梅花鹿数字化养殖系统的研究与应用[D]. 于曼华.吉林农业大学 2016
[5]智能压力传感器精度的研究[D]. 倪珊珊.东华大学 2016
[6]禽类环境控制器的设计及研究[D]. 于全刚.西安科技大学 2015
[7]温室大棚自动化控制系统的设计与实现[D]. 邹伟.西安电子科技大学 2013
[8]鸡舍环境温湿度监测系统的研发与应用[D]. 付晨.河北农业大学 2013
[9]基于单片机的仓库温湿度控制系统[D]. 乐利梁.武汉轻工大学 2013
[10]智能化禽舍环境控制器的设计[D]. 杜攀攀.青岛科技大学 2012
本文编号：3716073
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3716073.html
