一種養殖場溫度自動控制系統的制作方法

本發明涉及家禽飼養領域，具體是指一種養殖場溫度自動控制系統。

背景技術：

豬在生長過程中以各種方式與環境之間發生聯系并相互影響，其中，溫度對豬的生長發育和健康有著極其密切的關系。目前，人們在養豬的過程中通常采用溫度控制系統對養殖場的溫度進行監測、調節，為豬創造出適宜生長的溫度環境，促進豬的生長。然而，目前所使用的溫度控制系統對溫度控制的精度不高，無法滿足養豬需求。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服目前所使用的溫度控制系統對溫度控制的精度不高的缺陷，提供一種養殖場溫度自動控制系統。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種養殖場溫度自動控制系統，主要由微控制器，分別與微控制器相連接的顯示器、加熱器控制電磁開關、風機控制電磁開關以及信號處理單元，與加熱器控制電磁開關相連接的加熱器，與風機控制電磁開關相連接的風機，與信號處理單元相連接的模數轉換模塊，以及與模數轉換模塊相連接的溫度傳感器組成；所述信號處理單元由處理芯片U，負極與處理芯片U的IN1+管腳相連接、正極與模數轉換模塊相連接的電容C1，正極接電源、負極接地的電容C4，正極與電容C4的正極相連接、負極與電容C4的負極相連接的電容C3，串接在電容C4的正極和處理芯片U的VCC管腳之間的電阻R3，N極經電阻R4后與電容C4的正極相連接、P極經電阻R5后與處理芯片U的GND管腳相連接的二極管D1，一端與二極管D1的P極相連接、另一端經電位器R1后與處理芯片U的IN-管腳相連接的電阻R2，正極與電位器R1的控制端相連接、負極與處理芯片U的OUT1管腳相連接的電容C2，分別與處理芯片U的OUT1管腳和電容C4的正極相連接的信號放大電路，以及與信號放大電路相連接的觸發電路組成；所述處理芯片U的VCC管腳接電源，其GND管腳接地。

進一步的，所述信號放大電路由三極管VT1，三極管VT2，正極與處理芯片U的OUT1管腳相連接、負極經電容C7后與三極管VT1的基極相連接的電容C5，P極與電容C5的負極相連接、N極接地的二極管D2，N極與電容C5的負極相連接、P極與二極管D2的N極相連接的二極管D3，正極與三極管VT1的發射極相連接、負極與二極管D2的N極相連接的電容C9，與電容C9相并聯的電阻R7，串接在三極管VT2的發射極和電容C9的負極之間的電阻R9，正極與三極管VT2的發射極相連接、負極與電容C9的負極相連接的電容C11，N極與二極管D2的N極相連接、P極經電阻R8后與三極管VT2的集電極相連接的二極管D4，正極與三極管VT1的集電極相連接、負極與三極管VT2的基極相連接的電容C8，以及正極與電容C4的正極相連接、負極經電阻R6后與三極管VT1的集電極相連接的電容C6組成；所述三極管VT2的集電極分別與電容C6的負極和觸發電路相連接、其發射極則與觸發電路相連接。

所述觸發電路由三極管VT3，三極管VT4，正極與三極管VT2的發射極相連接、負極與三極管VT3的基極相連接的電容C10，串接在三極管VT3的集電極和三極管VT2的集電極之間的電阻R10，串接在三極管VT3的集電極和三極管VT4的基極之間的電阻R12，一端與三極管VT3的發射極相連接、另一端經電阻R13后與三極管VT4的基極相連接的電阻R11，以及P極與三極管VT4的發射極相連接、N極與微控制器相連接的二極管D5組成；所述電阻R11和電阻R13的連接點接地；所述三極管VT4的發射極與三極管VT3的發射極相連接，其集電極則與三極管VT2的集電極相連接。

所述處理芯片U為LM324集成芯片。

本發明較現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

本發明可以對檢測信號進行處理，使檢測信號更加穩定，從而使微控制器可以更準確的對檢測信號進行識別和比對，提高了本發明對養殖場內溫度的控制精度。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構圖。

圖2為本發明的信號處理單元的結構圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式并不限于此。

實施例

如圖1所示，本發明主要由微控制器，顯示器，加熱器控制電磁開關，風機控制電磁開關，加熱器，風機，信號處理單元，模數轉換模塊以及溫度傳感器組成。

該溫度傳感器設置于養殖場內，用于采集養殖場內的溫度并輸出相應的模擬信號給模數轉換模塊，其采用湖南菲爾斯特傳感器有限公司生產的FST600-101型溫度傳感器來實現。該模數轉換模塊用于將溫度傳感器輸出的模擬信號轉換為數字信號輸出給信號處理單元，該模數轉換模塊采用AD7810模數轉換芯片來實現，該AD7810模數轉換芯片的VIN+管腳和VIN-管腳與溫度傳感器的信號輸出接口相連接，其DOUT管腳則與信號處理單元的信號輸入端相連接。該信號處理單元可以對數字信號進行處理，從而提高本發明對溫度控制的精度。

該微控制器作為本發明的控制中心，其內部設置有養殖場所允許的最高溫度值和最低溫度值，該微控制器可以將檢測溫度與其內部設定的溫度值進行比對，并輸出相應的控制信號給加熱器控制電磁開關或風機控制電磁開關，根據需要控制加熱器或風機工作；該微控制器還可以將檢測信號傳輸給顯示器，通過顯示器將養殖場的實時溫度顯示出來；該微控制器采用AT89S51單片機來實現，該AT89S51單片機的P1.0I/O接口與信號處理單元的輸出端相連接，其P2.0I/O接口與顯示器相連接，其P2.1I/O接口則與加熱器控制電磁開關的輸入端相連接，P2.2I/O接口則與風機控制電磁開關的輸入端相連接。該加熱器控制電磁開關的輸出端則與加熱器的電源線相連接，用于控制加熱器的電源導通與關斷。該風機控制電磁開關的輸出端則與風機的電源線相連接，用于控制風機的電源導通與關斷。

工作時，溫度傳感器采集養殖場內的實時溫度信號，并輸出相應的模擬信號給模數轉換模塊。該模數轉換模塊將模擬信號轉換為數字信號后傳輸給信號處理單元，信號處理單元將數字信號進行處理后傳輸給微控制器。該微控制器對數字信號進行識別并與其內部設定的溫度值進行比對，當檢測的溫度低于設定的最低溫度值時，微控制器給加熱器控制電磁開關發出信號，使加熱器控制電磁開關閉合，從而使加熱器工作，給養殖場供暖；當養殖場內溫度處于設定溫度范圍之內時，加熱器和風機均不工作；當養殖場內溫度高于設定的最高溫度值時，微控制器給風機控制電磁開關發送信號，使風機控制電磁開關閉合，從而使風機工作，給養殖場降溫。

為了更好的對檢測信號進行處理，如圖2所示，該信號處理單元由處理芯片U，負極與處理芯片U的IN1+管腳相連接、正極與模數轉換模塊的DOUT管腳相連接的電容C1，正極接電源、負極接地的電容C4，正極與電容C4的正極相連接、負極與電容C4的負極相連接的電容C3，串接在電容C4的正極和處理芯片U的VCC管腳之間的電阻R3，N極經電阻R4后與電容C4的正極相連接、P極經電阻R5后與處理芯片U的GND管腳相連接的二極管D1，一端與二極管D1的P極相連接、另一端經電位器R1后與處理芯片U的IN-管腳相連接的電阻R2，正極與電位器R1的控制端相連接、負極與處理芯片U的OUT1管腳相連接的電容C2，分別與處理芯片U的OUT1管腳和電容C4的正極相連接的信號放大電路，以及與信號放大電路相連接的觸發電路組成；所述處理芯片U的VCC管腳接電源，其GND管腳接地。

該處理芯片U，電容C2以及電位器R1組成一個信號跟隨器，該信號跟隨器可以對信號的波形進行調整，從而使信號的波形更加穩定，即提高了檢測信號的穩定性，以便微控制器能夠更好的對檢測信號進行比對，從而更好的控制加熱器或風機對養殖場內的溫度進行控制，提高了溫度控制的精度；調節電位器R1則可以使檢測信號的波形達到最佳狀態。該處理芯片U為LM324集成芯片，該電位器R1的最大阻值為50KΩ，電阻R2～R5的阻值均為10KΩ，電容C2的容值為0.1μF，電容C1的容值為0.01μF，電容C3和電容C4的容值均為470μF，二極管D1則為1N4001型二極管。

所述信號放大電路可以對處理芯片U輸出的檢測信號進行放大處理，其由三極管VT1，三極管VT2，電容C5，電容C6，電容C7，電容C8，電容C9，電容C11，二極管D2，二極管D3，二極管D4，電阻R6，電阻R7，電阻R8以及電阻R9組成。

連接時，電容C5的正極與處理芯片U的OUT1管腳相連接，負極經電容C7后與三極管VT1的基極相連接。二極管D2的P極與電容C5的負極相連接，N極接地。二極管D3的N極與電容C5的負極相連接，P極與二極管D2的N極相連接。電容C9的正極與三極管VT1的發射極相連接，負極與二極管D2的N極相連接。電阻R7與電容C9相并聯。電阻R9串接在三極管VT2的發射極和電容C9的負極之間。電容C11的正極與三極管VT2的發射極相連接，負極與電容C9的負極相連接。二極管D4的N極與二極管D2的N極相連接，P極經電阻R8后與三極管VT2的集電極相連接。電容C8的正極與三極管VT1的集電極相連接，負極與三極管VT2的基極相連接。電容C6的正極與電容C4的正極相連接，負極經電阻R6后與三極管VT1的集電極相連接。所述三極管VT2的集電極分別與電容C6的負極和觸發電路相連接，其發射極則與觸發電路相連接。

處理芯片U輸出的檢測信號經二極管D2和二極管D3進行限幅后輸入到由三極管VT1、三極管VT2、電容C8、電阻R9、電阻R7以及電容C9所組成的放大器進行放大處理。經過放大后的檢測信號更加清晰，從而使微控制器能夠更好的對檢測信號進行識別、比對，從而更好的對溫度進行控制。該三極管VT1的型號為3AX31，三極管VT2的型號則為2SC1815，電容C5、電容C7以及電容C8的容值均為0.01μF，電容C6、電容C9以及電容C11的容值為470μF，二極管D2和二極管D3的型號均為1N4148，二極管D4的型號則為1N4001。電阻R6的阻值為100KΩ，電阻R8的阻值為4.7KΩ，電阻R7和電阻R9的阻值均為470KΩ。

另外，該觸發電路可以對信號放大電路輸出的檢測信號進行進一步的整形處理，其由三極管VT3，三極管VT4，電容C10，電阻R10，電阻R11，電阻R12，電阻R13以及二極管D5組成。

其中，電容C10的正極與三極管VT2的發射極相連接，負極與三極管VT3的基極相連接。電阻R10串接在三極管VT3的集電極和三極管VT2的集電極之間。電阻R12串接在三極管VT3的集電極和三極管VT4的基極之間。電阻R11的一端與三極管VT3的發射極相連接，另一端經電阻R13后與三極管VT4的基極相連接。二極管D5的P極與三極管VT4的發射極相連接，N極與微控制器的P1.0I/O接口相連接。所述電阻R11和電阻R13的連接點接地。所述三極管VT4的發射極與三極管VT3的發射極相連接，其集電極則與三極管VT2的集電極相連接。

該三極管VT3，三極管VT4，電阻R12，電阻R13以及電阻R11共同構成一個施密特觸發器，該施密特觸發器可以對檢測信號的波形進行進一步的整形，避免波形出現失真，以便微控制器能夠更好的對檢測信號進行識別和比對，從而提高本發明對溫度控制的精度。該三極管VT3和三極管VT4的型號均為3DG12C，電容C10的容值為0.1μF，電阻R10和電阻R12的阻值均為1KΩ，電阻R11和電阻R13的阻值均為22KΩ，二極管D5則為1N4001型二極管。

檢測信號經過信號處理單元處理后變得更加穩定，從而使微控制器可以更準確的對檢測信號進行識別和比對，提高了本發明對養殖場內溫度的控制精度。

如上所述，便可很好的實現本發明。