畢業(yè)設計（論文）-雞舍電子智能補光器設計

1、摘 要雞舍的燈光控制是蛋雞飼養(yǎng)中的重要一環(huán)。根據(jù)雞舍結構、飼養(yǎng)方式的不同，要確定相應的控制方法。不同燈光控制器不僅控制原理不同，而且其適用范圍也不同。對雞舍燈光控制方式進行分析，綜合其優(yōu)缺點提出一種合理的控制模式。運用電子技術相關知識設計了雞舍燈光自動控制電路。采用光照控制和時鐘電路組合控制，實現(xiàn)了對雞舍進行自動補光。解決了不同天氣、不同季節(jié)雞舍燈光控制復雜的問題。核心局部是控制電路，其優(yōu)劣決定了補光的合理性與準確性等整體性能。關鍵詞：雞舍補光；光照控制；時鐘控制AbstractThe hen house lights control is an important part of breed

2、ing layers. According to the chicken coop structure, raise the different way, be sure and corresponding control method. Different light controller not only control principle is different, and the applicable scope is different also。Sheds light on the analysis of control, its advantages and disadvanta

3、ges of the integrated control of a reasonable model. Knowledge of the use of electronic technology designed sheds light automatic control circuit. Illumination using the clock control circuit and control circuit combination of control, the realization of automatic sheds light up. Solution of differe

4、nt weather, different seasons sheds light control of complex issues. The core of the control circuits, their advantages and disadvantages determine the reasonableness of premium light, such as overall performance and accuracy. Keywords: sheds light up; light control; clock control目錄 TOC o 1-3 h z u

5、HYPERLINK l _Toc324625218 摘 要 PAGEREF _Toc324625218 h I HYPERLINK l _Toc324625219 Abstract PAGEREF _Toc324625219 h II HYPERLINK l _Toc324625221 1 引言 PAGEREF _Toc324625221 h 1 HYPERLINK l _Toc324625222 課題背景 PAGEREF _Toc324625222 h 1 HYPERLINK l _Toc324625223 1.2 國內外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc324625223 h 1 HYPE

6、RLINK l _Toc324625224 1.2.1 國內研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc324625224 h 1 HYPERLINK l _Toc324625225 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc324625225 h 2 HYPERLINK l _Toc324625226 1.3 本課題研究內容 PAGEREF _Toc324625226 h 3 HYPERLINK l _Toc324625227 1.3.1 設計內容 PAGEREF _Toc324625227 h 3 HYPERLINK l _Toc324625228 2 設計思路 PAGEREF _Toc32

7、4625228 h 4 HYPERLINK l _Toc324625229 2.1 補光原理 PAGEREF _Toc324625229 h 4 HYPERLINK l _Toc324625230 2.2 設計方案 PAGEREF _Toc324625230 h 4 HYPERLINK l _Toc324625231 3 各模塊電路設計 PAGEREF _Toc324625231 h 6 HYPERLINK l _Toc324625232 3.1 直流穩(wěn)壓電源電路設計 PAGEREF _Toc324625232 h 6 HYPERLINK l _Toc324625233 3.2 單片機芯片ST

8、C89C52原理 PAGEREF _Toc324625233 h 6 HYPERLINK l _Toc324625234 3.3 光控檢測電路 PAGEREF _Toc324625234 h 8 HYPERLINK l _Toc324625235 光敏電阻工作原理 PAGEREF _Toc324625235 h 8 HYPERLINK l _Toc324625236 光控檢測電路原理 PAGEREF _Toc324625236 h 9 HYPERLINK l _Toc324625237 3.4 時鐘控制電路 PAGEREF _Toc324625237 h 10 HYPERLINK l _Toc

9、324625238 LCD1602介紹 PAGEREF _Toc324625238 h 10 HYPERLINK l _Toc324625239 3.5 電燈開關控制電路 PAGEREF _Toc324625239 h 13 HYPERLINK l _Toc324625240 繼電器工作原理 PAGEREF _Toc324625240 h 13 HYPERLINK l _Toc324625241 電燈開關電路工作原理 PAGEREF _Toc324625241 h 13 HYPERLINK l _Toc324625242 3.6 復位電路 PAGEREF _Toc324625242 h 14

10、HYPERLINK l _Toc324625243 3.7 晶振電路 PAGEREF _Toc324625243 h 15 HYPERLINK l _Toc324625244 4 軟件設計 PAGEREF _Toc324625244 h 16 HYPERLINK l _Toc324625245 5 總結 PAGEREF _Toc324625245 h 18 HYPERLINK l _Toc324625246 參考文獻 PAGEREF _Toc324625246 h 19 HYPERLINK l _Toc324625247 附錄1 PAGEREF _Toc324625247 h 20 HYPER

11、LINK l _Toc324625248 附錄2 PAGEREF _Toc324625248 h 26 HYPERLINK l _Toc324625249 附錄3 PAGEREF _Toc324625249 h 27 HYPERLINK l _Toc324625250 附錄4 PAGEREF _Toc324625250 h 28 HYPERLINK l _Toc324625251 致謝 PAGEREF _Toc324625251 h 291 引言1.1 課題背景科學的養(yǎng)雞方法為:雞舍白天正常采光，夜間依靠燈光進行補光。經(jīng)驗說明補光分兩時段為宜:即天黑后延續(xù)一段時間，次日凌晨前補充一段時間，由于

12、季節(jié)的差異，要求夏天少補、冬季多補、陰雨常補。1.2 國內外研究現(xiàn)狀 國內研究現(xiàn)狀 清晨補充光照蛋雞在產(chǎn)蛋期每日的光照必須保持在1516h之間,因地域或季節(jié)的不同,自然光照有時達不到這一要求,所以要采用人工補充光照。以往補光習慣在晚上進行,但實際工作中,晚上是一用電頂峰,光照強度往往不夠而且經(jīng)常發(fā)生停電,這樣不僅達不到補光的目的,還使當日最后一次喂料不能正常進行。為此,我們采用清晨補光的方法,收到了較好的效果。補光的時間從清晨400點開始至下午800點結束。也可根據(jù)具體情況或停電的規(guī)律做適當?shù)恼{整。補光的方法將雞舍燈泡的開關和供水總開關設在臥室內。晚上800點前在料槽內加好飼料,將各水槽供水流

13、速調整好,到臥室內把水、電總開關關閉。清晨400點鬧鐘一響,翻開水電開關,飼養(yǎng)員可以繼續(xù)休息至600點以后再去雞舍工作。清晨補光的優(yōu)點:清晨補充光照可防止因晚上用電頂峰而使雞舍光照缺乏,或因停電使補光不能正常進行的現(xiàn)象;夏季晚上天氣炎熱,蛋雞食欲下降,清晨空氣涼爽,雞采食量增加使營養(yǎng)得以補充;冬季夜間寒冷,清晨補光可使雞群通過采食和運動來增加產(chǎn)熱并維持雞舍溫度;以往晚上補光,雞群每日的產(chǎn)蛋頂峰在上午,下午收集完雞蛋后只能待第2d出售。雞蛋放在雞舍內受到蒼蠅、老鼠及灰塵的污染，不但從外觀上影響了蛋的新鮮度，同時因蛋內水分的蒸發(fā)減少了蛋重，影響收入。另外還要注意以下7點：1一定要制定周全的光照方案

14、，并切實付諸實施，不得半途而廢。2在育成期，每天光照時間應當保持恒定或逐漸減少，切勿增加。但每天光照時間不能少于6小時。3在產(chǎn)蛋期，每天光照時間應當保持恒定或逐漸增加，切勿減少，但每天光照時間不要超過17小時。4在產(chǎn)蛋期，必須注意光照時間的增加應當是逐漸的，不能突然的大量增加，否那么易造成雞的脫肛等病癥的發(fā)生。5不得隨意改變光的顏色和光照時間，否那么會引起停產(chǎn)。一般都采用紅色或白色光照，其結果無論在產(chǎn)蛋量及蛋的質量方面都有改良，而且能防止或減少啄羽、啄肛、斗毆等惡癖的發(fā)生。同時對雞的生長和飼料消耗等方面也能收到較好的效果。6在光照強度應當均勻一致。并且燈光應當逐漸明或暗，否那么會引起驚群應激反

15、響，突然關燈或把光照時間縮短太快都會引起換羽，產(chǎn)畸形蛋，甚至停產(chǎn)等不良后果。7必須加強綜合性飼養(yǎng)管理措施，要切實做好雞的疫病防治工作，以確保人工光照的效果。目前雞舍一般采用自動或著智能補光技術?，F(xiàn)在市場上多數(shù)采用時鐘控制和光控相結合的方式實現(xiàn)智能補光。受外界光線制約的光電控制：根據(jù)光敏電阻的特點，在充足的自然光線下光敏電阻R為低阻2K,這時晶體管BG1飽和導通，繼電器J吸合，當夜暮來臨后光敏電阻呈高阻2M,BG1截止繼電器釋放，常閉觸點接通補光燈泡供電回路。由于季節(jié)的差異，光控時間也有所不同,以夏季為例，日長夜短，在光控作用下晚上8點開燈，凌晨5點燈滅。采用石英鐘固定控制：由普通的石英鐘芯同軸

16、帶動一凹凸輪，轉動的凹凸輪直接壓動微動開關。凸面時開關閉合，繼電器得電吸合，凹面時開關斷開繼電器釋放，常閉點接通燈亮。適當調整可以完成表芯時間控制，關5個小時、開7個小時，每12小時周而復始，循環(huán)不變，兩種控制方式疊加在一起就是夏季補光的實際效果，也就完成了前面要求的凌晨提前二個小時補燈光、天亮后接受自然光，天黑后延續(xù)二個小時補光。隨著晝夜時差；春、夏、秋、冬補光時間自行調節(jié)，冬季補光時間相對最長，補光時間可提前及延長4-5小時之久。通過對光敏電阻的調整，還可以設定陰雨天全天自動補光的功能。電路中的發(fā)光管LED2可指示補光燈的工作狀態(tài)。 國外研究現(xiàn)狀德國西門子公司的一家子公司近日推出一種發(fā)深紅

17、光的發(fā)光二極管LED溫室補光光源，能更有效滿足作物光合作用的需要，節(jié)能效益也更明顯。近年來大功率LED 的研發(fā)成功為這一技術在溫室補光方面的應用奠定了根底。這種LED 溫室補光光源發(fā)光波長到達660 納米，對植物光合作用非常適宜。此外，這種LED 光源能將37% 的輸入電能轉換為光能輸出，發(fā)光效率在同色光源中已名列前茅，因而與傳統(tǒng)溫室補光源相比更為節(jié)能。西門子公司在丹麥的一個試點工程使用大約5 萬個這種LED 光源為幾千平方米的種植面積補光使溫室能耗比過去降低40%。目前溫室人工補光光源主要有熒光燈、高壓鈉燈、低壓鈉燈和金屬鹵化物燈等，這些光源紅外和綠光等光譜成分所占比重較大，作物光合作用所需

18、的紅、藍光譜成分較少，光能利用率低，耗能大。相對而言，LED 光源不僅能提高溫室光能利用率，還能在作物不同的生長階段有的放矢地促進作物生長，比方紅光有助促進作物長高，藍光有助作物形成胚芽。在10% 和30% 范圍內有針對性地調整藍光在總光照中的比例還可節(jié)約化肥。紅光加藍光LED 系統(tǒng)的發(fā)光效率比傳統(tǒng)高壓鈉燈高60%，而且LED 光源使用壽命平均為10 萬小時，可以常年免維護。1.3 本課題研究內容本課題只是研究如何給雞舍補光。要求雞舍有足夠時間18小時的光照，時間在凌晨4點到晚上10點之間。也有給雞一定的休息時間。不需要人工控制光照，實現(xiàn)制動化控制，并且能結合自然光照，節(jié)約電能，設備簡單易行。

19、 設計內容本設計采用常見的電子元器件實現(xiàn)光照控制和時鐘控制相結合的控制電路，使雞舍光照時間恒定為凌晨4點到晚上10點之間的18小時，在晴天實現(xiàn)了黃昏、凌晨雙時段補光，同時解決了陰雨天氣補光的問題，在季節(jié)變換時也不需要調節(jié)，根本滿足了實際需求，適用于中小規(guī)模的養(yǎng)雞場。2 設計思路2.1 補光原理補光原理如圖1圖1 補光原理圖如圖1所示，光照控制和時鐘控制兩種控制方式疊加在一起就是補光的實際效果，夏季補光實現(xiàn)了凌晨提前二個小時補燈光，天亮后接受自然光，天黑后延續(xù)二個小時補光。隨著晝夜時差；春、夏、秋、冬補光時間自行調節(jié)，冬季補光時間相對最長，補光時間可提前及延長4-5小時之久。通過光敏電阻調整，還

20、可以有陰雨天全天自動補光的功能。 2.2 設計方案首先，利用光敏電阻特性設計一個光控檢測電路。沒有光照時，給單片機相應引腳一個高電平信號，有光照時給該引腳一個低電平信號設為輸入信號。再利用單片機軟件實現(xiàn)時鐘控制：當有輸入信號時，單片機相應引腳為高電平；當沒有輸入信號時，且時間在凌晨四點到晚上十點時，單片機該引腳為低電平信號設輸出信號，如果不在這個時間段，該引腳仍為高電平。再利用繼電器設計一個燈光開關控制電路，當有輸出信號時，繼電器吸合使電燈工作，當沒有輸出信號時，繼電器不吸合電燈不工作。本方案是以單片機為主體的設計方案，系統(tǒng)框圖如圖2所示感光電路時鐘調節(jié)復位電路晶振電路單片機液晶顯示LCD16

21、02燈光開關控制電路圖2 系統(tǒng)框圖3 各模塊電路設計3.1 直流穩(wěn)壓電源電路設計圖3 電源電路圖如圖3所示，對220V市電進行變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓后獲得5V的直流穩(wěn)壓電源，為感光控制電路、時鐘控制電路提供低壓直流電源；感光控制電路、時鐘控制電路對控制量進行處理后控制主電路中補光設備的運行，進行補光。3.2 單片機芯片STC89C52原理本系統(tǒng)需要單片機完成24小時時鐘系統(tǒng)的產(chǎn)生并送LCD1602進行顯示、接受兩個輕觸開關送來的信號進行時鐘調節(jié)、處理感光電路送來的信號并結合時鐘系統(tǒng)對電燈開關電路控制。本系統(tǒng)對處理速度無特殊要求，應選擇ATMEL公司生產(chǎn)的STC89C52單片機，STC89C52

22、增加了在線調試功能，即程序可以通過JTAG接口下載，調試和固化，因而該芯片的開發(fā)不再需要昂貴的硬件仿真器，可實現(xiàn)實時仿真，所有的資源都可以為用戶所使用，可以在線編程或在系統(tǒng)編程，更進一步地說，在線編程或在系統(tǒng)編程是開發(fā)的系統(tǒng)具有了通過網(wǎng)絡進行升級、維護的潛在功能。STC89C52的性能及特點：1與MCS-51系列單片機兼容。2片內有8K可在線重復編程的快速內部ROM。3存可擦寫存儲器Flash Memory。4存儲器可循環(huán)寫入/擦寫10000次以上。5存儲器數(shù)據(jù)保存時間為10年以上。6工作電壓范圍：Vcc可為2.7V-6.5V。7全靜態(tài)工作：可從0Hz-24MHz。8程序存儲器具有三級加密保護

23、。9256字節(jié)的內部RAM。1032條可編程I/O口線。11三個16位定時器/計數(shù)器。12中斷結構具有5級6級中斷源和兩個優(yōu)下級。13可編程全雙工串行通訊。14空閑維持低功耗和掉電狀態(tài)保護存儲數(shù)據(jù)。15P0口是一個雙向8位三態(tài)I/O口，每個口可獨立控制。使用時需外接上拉電阻。16P1口是一個準雙向8位I/O口，它的功能是單一的，只能用作數(shù)據(jù)的輸入或者輸出。17P2口是一個準雙向8位I/O口，輸出時，從P2.x端口可輸出CPU寫到鎖存器上的信號。當該接口用做數(shù)據(jù)輸入接口是，應先向該位寫1，然后，讀該位即可讀入輸入數(shù)據(jù)。(18) P3口是具有第二功能的準雙向8位I/O口。(19) ALE/PROG

24、：地址所存/編程信號線。當P0口工作在第二功能時從該端口可復用工作，某時刻該端口可以送出地址信號A0A7，而另外的時刻該端口傳送的是數(shù)據(jù)信號D0D7。利用ALE可以將地址信號A0A7鎖存到地址鎖存器。(20) /VPP：該控制信號線也具有雙重功能，是允許訪問片外ROM/編程高電壓引線。(21)：程序存儲器允許輸出控制端，常用作片外ROM的讀控制信號，低電平有效。(22)RESET：復位引腳，當該端加上超過24個時鐘周期的高電平時，可是8051復位。系統(tǒng)復位電路如圖2.3所示。(23)X1、X2：外接時鐘引腳。X1為片內振蕩電路的輸入端，X2為片內振蕩電路的輸出端。STC89C52引腳圖如圖4圖

25、4 STC89C52引腳圖3.3 光控檢測電路 光敏電阻工作原理光敏電阻的工作原理是基于內光電效應。在半導體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構成光敏電阻，為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。通常采用涂敷、噴涂、燒結等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內，以免受潮影響其 HYPERLINK :/baike.baidu /view/495141.htm t _blank 靈敏度。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當受到光照時，只要 HYPERLINK :/bai

26、ke.baidu /view/9448.htm t _blank 光子能量大于半導體材料的禁帶寬度，那么價帶中的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/3476.htm t _blank 電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導帶，并在價帶中產(chǎn)生一個帶 HYPERLINK :/baike.baidu /view/532075.htm t _blank 正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子空穴對了半導體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子空穴對將復合，光敏電阻的阻值也就恢復原值。在光敏電阻兩端的 HYP

27、ERLINK :/baike.baidu /view/1528693.htm t _blank 金屬電極加上電壓，其中便有電流通過，受到波長的光線照射時，電流就會隨光強的而變大，從而實現(xiàn)光電轉換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時既可加 HYPERLINK :/baike.baidu /view/2070482.htm t _blank 直流電壓，也加 HYPERLINK :/baike.baidu /view/3822215.htm t _blank 交流電壓。半導體的導電能力取決于半導體導帶內載流子數(shù)目的多少。 光控檢測電路原理圖5 光控檢測電路圖表1 5537光敏電阻的根本參數(shù)

28、基片尺寸亮電組暗電阻最大電壓最大功耗環(huán)境溫度光譜峰值響應時間1-10100LUX2M150V100mW-30C - +70C540nm上升30ms;下降30ms如表1，根據(jù)光敏電阻工作原理，當光照小于100LUX時，光敏電阻阻值大于等于2M，當光照大于100LUX時，光敏電阻阻值30ms內迅速變小最后阻值介于1-10。本設計選用的可調電阻型號3296，最小阻值接近0，最大為5 M。單片機STC89C52引腳電壓大于1.8V視為高電平，低于0.7V視為低電平。該模塊設計中，要求有光照 大于100LUX時，輸入信號為低電平；沒有光照小于100LUX時，輸入信號為高電平。根據(jù)歐姆定律公式：V=IR可

29、以求出圖5中所示輸入信號電壓V=5R6 /R1+R6 式1,當光照小于100LUX時，光敏電阻呈暗電阻2M。根據(jù)設計要求，單片機相應的引腳應該呈高電平(1.8V)，根據(jù)式1得出可調電阻R6小于M非精確值。當光照大于100LUX時，光敏電阻呈亮電阻1-10，單片機相應引腳應該呈低電平0.7，根據(jù)式1得出可調電阻R6非精確值。根據(jù)計算數(shù)據(jù)，本設計實物中可調電阻調節(jié)為6K.3.4 時鐘控制電路 LCD1602介紹LCD是液晶顯示器的縮寫，它是一種被動式的顯示器，即液晶本身并不發(fā)光，而是利用液晶經(jīng)過處理后能改變光線通過方向的特性，從而到達白底黑字或黑底白字顯示的目的。液晶顯示器具有省電，抗干擾能力強等

30、優(yōu)點，因此被廣泛應用在智能儀器儀表和單片機測控系統(tǒng)中。各種型號的液晶通常是按照顯示字符的行數(shù)或液晶點陣的行、列數(shù)來命名的。比方：1602的意思是每行顯示16個字符，一共可以顯示兩行；類似的命名還有0801、0802、1601等，這類液晶通常都是字符型液晶，即只能顯示ASC = 2 * ROMAN II碼字符，如數(shù)字、大小寫字母、各種符號等。還有另一類液晶屬于圖形型液晶，如12232，它的意思是液晶由122列、32行組成，即共有12232個點來顯示各種圖形，我們可以通過程序控制這12232個點中的任何一個點顯示或不顯示。類似的命名還有12864、19264、192128、320240等，根據(jù)客戶

31、需要，廠家可以設計出任意數(shù)組合的點陣液晶。液晶體積小、功耗低、顯示操作簡單，但是它有個致命的弱點，其使用的溫度范圍很窄，通用型液晶正常工作溫度范圍為0-+55，存儲溫度范圍為-20- +60，即使是寬溫級液晶，其正常工作溫度范圍也僅為-20- +70，存儲溫度范圍為-30- +80。由于本系統(tǒng)需要顯示年月日星期秒分時還有溫度，所以用字符型液晶LCD1602足以滿足要求。1602液晶主要技術參數(shù)如下表2所示。表2 1602液晶主要技術參數(shù)表顯示容量162個字符芯片工作電壓工作電流模塊最正確工作電壓字符尺寸2.0mA(5.0V)WHmm1602液晶引腳功能如表3所示。表3 1602液晶引腳功能表引

32、腳號符號引腳說明引腳號符號引腳說明12345678VssVDDVORSR/WED0D1電源地電源正極液晶顯示比照度調節(jié)端數(shù)據(jù)/命令選擇端H/L讀寫選擇端H/L使能信號數(shù)據(jù)口數(shù)據(jù)口910111213141516D2D3D4D5D6D7BLABLB數(shù)據(jù)口數(shù)據(jù)口數(shù)據(jù)口數(shù)據(jù)口數(shù)據(jù)口數(shù)據(jù)口背光電源正極背光電源負極在設計1602與單片機的接口時，我們將D0-D7八個數(shù)據(jù)口與P0口相連，但必須注意單片機AT89S52的P0口不帶上拉電阻，所以必須附加10K的上拉電阻。由于我們只對液晶進行寫液晶指令和數(shù)據(jù)，而不進行對液晶的讀操作，所以R/W5腳應接低電平，即接地。其余引腳與單片機的接法如圖6所示。 圖6 液晶

33、顯示模塊本模塊只需要LCD顯示時鐘時、分、秒，方便時鐘的調節(jié)。 時鐘調節(jié) 圖7 時鐘調節(jié)開關圖如圖7所示，任意開關閉合時，單片機相應引腳接地，得到一個調節(jié)信號低電平，當松開閉合開關時，調節(jié)信號消失。每一次調節(jié)信號消失時單片機程序都使相應的小時或分鐘加1，小時到24回0，分鐘到60回0，不調節(jié)秒鐘。 時鐘控制電燈開關電路的時鐘控制主要由基于時鐘系統(tǒng)程序的單片機來控制。如果感光電路沒有輸入信號給單片機，當時間為00:04:0000:21:59任意時刻，時鐘控制程序使單片機輸出一個信號給電燈開關電路，使之運行相應工作。3.5 電燈開關控制電路 繼電器工作原理繼電器是一種電控制器件。它具有控制系統(tǒng)又稱

34、輸入回路和被控制系統(tǒng)又稱輸出回路之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關。故在電路中起著自動調節(jié)、平安保護、轉換電路等作用。本系統(tǒng)采用的是電磁繼電器，如圖8所示 HYPERLINK :/baike.baidu /albums/39560/39560/0/0.html l 0$0d338744ebf81a4cc3cc637ad72a6059242da683 o 查看圖片 t _blank 圖8電磁繼電器結構圖電磁繼電器一般由 HYPERLINK :/baike.baidu /view/6042987.htm t _blank 鐵芯、 HYP

35、ERLINK :/baike.baidu /view/344256.htm t _blank 線圈、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1115167.htm t _blank 銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/10954.htm t _blank 電壓，線圈中就會流過一定的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/10897.htm t _blank 電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點常開觸點吸合。

36、當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點常閉觸點釋放。這樣吸合、釋放，從而到達了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。 電燈開關電路工作原理圖9 電燈開關電路圖如圖9所示電燈開關電路由一個繼電器，一個PNP三級管，假設干發(fā)光二級管，兩個不同阻值電阻，一個保護二級管。首先，單片機發(fā)來一個控制信號低電平，PNP三級管基極接低電壓，三極管導通，電磁繼電器的電感線通電

37、，產(chǎn)生磁力使開關吸合，即圖中繼電器1號引腳接到2號引腳上，五個發(fā)光二級管接通電源發(fā)光。當控制信號結束一瞬間時，由于自感，繼電器中的電感會產(chǎn)生較大的瞬時反偏電壓。為保護三極管不被擊穿損毀，加一個反接二級管保護三級管。3.6 復位電路單片機復位是使CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個確定的初始狀態(tài), 并從這個狀態(tài)開始工作。無論是在單片機剛開始接上電源時, 還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復位。單片機的復位信號是從RST引腳輸人到芯片的施密特觸發(fā)器中的。當系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時, 且振蕩器穩(wěn)定后, 如果RST引腳有一個高電平并維持2個機器周期24個振蕩周期, 那么CPU就可響應并且將系統(tǒng)復位。復位分為

38、手動復位和上電復位。本設計系統(tǒng)采用的是上電自動復位。系統(tǒng)復位電路如圖10所示。圖10 復位電路3.7 晶振電路AT89C52內部有一個用于構成片內振蕩器的高增益反相放大器, 振蕩器產(chǎn)生的信號送到CPU, 作為CPU的時鐘信號,驅動CPU產(chǎn)生執(zhí)行指令功能的機器周期。引腳XTAL1和XTAL2是此放大器的輸人端和輸出端。這個放大器與作為反響元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起可構成一個自激振蕩器, 振蕩電路的連接如下列圖所示，外接石英晶體或陶瓷諧振器以及電容C1和C2構成并聯(lián)諧振電路, 接在放大器的反響回路中。對外接電容C1和C2的值雖然沒有嚴格的要求, 但電容的大小多少會影響振蕩器頻率的上下、振蕩

39、器的穩(wěn)定性、起振圈內部振蕩的接法的快速性和溫度穩(wěn)定性。外接石英晶體時, C1和C2一般取40pF-10pF，外接的是石英晶體, 所以，C1、C2選擇標稱值30pF。系統(tǒng)振蕩電路如圖11所示。圖11 晶振電路4 軟件設計程序流程如12圖所示。電路開始運行時，程序初始化，液晶顯示器第一行顯示字母：ZhiNengBuGuang,第二行顯示初始時間：06:00:00.時間程序開始運行，時間顯示一秒變一次與秒鐘同步；當秒鐘為60時，秒鐘歸零，分鐘加一，分鐘為60時，分鐘歸零，小時加一，小時為24時，小時歸零。時間調節(jié)程序根據(jù)兩個輕觸開關，分別調節(jié)分鐘，小時。按一次并松開開關，相應的分鐘或小時加一，分鐘到

40、60歸零，小時到24歸零。調解時間的時候，秒鐘照常行走。光照檢測程序中，當有光照時，單片機相應引腳接受一個低電平信號，沒有光照時相應引腳為高電平。光照檢測程序和時鐘程序聯(lián)合控制單片機相應的引腳，使相應的引腳輸出信號低電平給電燈開關控制電路。當有光照時，不給輸出信號，燈滅。當沒有光照且時間在4點22點之間包含4點，不包含22點時，給一個輸出信號，燈亮。本設計程序用C語言編寫，詳見附錄1開始初始化子程序調節(jié)時間顯示時間時間程序有光照4點22點Y燈亮燈滅NNY返回圖12 程序流程5 總結本設計實物能實現(xiàn)顯示24時制時間，也能調節(jié)時間，還能實現(xiàn)有光照時，5個發(fā)光二級管不發(fā)光，沒有光照時且時間在4點到2

41、2點之間5個發(fā)光二級管發(fā)光。 本設計因為只是模擬控制雞舍燈光，用假設干發(fā)光二級管模擬雞舍用燈，用5V低電壓電源模擬驅動雞舍用燈的市電?，F(xiàn)實中完全可以用市電代替該5V電源，用雞舍光照用燈代替發(fā)光二級管。 設計開始時，實物不太成功，出現(xiàn)很多問題，如液晶不能顯示、調節(jié)時間時，分鐘或小時不是單位加一 、發(fā)光二級管不能正常發(fā)光等等。不過在老師和同學的幫助下，并經(jīng)過自己的努力，我的實物終于調試成功。本設計業(yè)也有許多缺陷和缺乏。如不能調節(jié)雞舍補光時間，時間固定為凌晨4點到晚上10點之間的18小時。光照強度也不能控制，也不能控制光的顏色。這些對于雞舍養(yǎng)雞都非常重要。對于補光時間固定問題，可以通過本設計單片機外

42、接兩個輕觸開關并通過修改程序來調節(jié)補光時間，這個難度不大。對于光照強度問題，可以在本設計中多添加幾個電燈開關控制電路，用假設干單片機引腳來控制。根據(jù)需要控制多少電燈的開和關以到達控制光照的強度。此方法控制精度較差。不過也可以在電燈電路上加一個可調電阻，手動調節(jié)光照的強度。對于控制光的顏色，可選用不同的LED燈。此方法控制精度也比擬差。我不會忘記這難忘的幾個月的時間。畢業(yè)論文的制作給了我難忘的回憶。在我徜徉書海查找資料的日子里，面對無數(shù)書本的羅列，最難忘的是每次找到資料時的沖動和興奮；親手設計電路圖的時間里，記憶最深的是每一步小小思路實現(xiàn)時那幸福的心情。這段旅程看似荊棘密布，實那么蘊藏著無盡的寶

43、藏。我從資料的收集中，掌握了很多單片機、LCD顯示屏的知識，讓我對我所學過的知識有所穩(wěn)固和提高，并且讓我對當今單片機、智能控制的最新開展技術有所了解。在整個過程中，我學到了新知識，增長了見識。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實自己，爭取在所學領域有所作為。參考文獻1 張毅剛，彭喜元，彭宇編著.單片機原理及應用M.北京：高等教育出版社 2 史久貴編著.基于Altium Designer的原理圖與PCB設計M.北京：機械工業(yè)出版社3 郭天祥.51單片機C語言教程M.北京：電子工業(yè)出版社，2021 4 譚浩強.C程序設計第二版M.北京：清華大學出版社 1999 5 五校半導體科學研究躍進戰(zhàn)斗團編著.

44、光敏電阻的制造及其應用M.北京：民郵電出版社,19596王慶澤，趙翠敏.關于產(chǎn)蛋雞補光和補鈣J .河北唐山： HYPERLINK :/dlib t _blank 四川畜牧獸醫(yī), HYPERLINK :/dlib t _blank Sichuan Animal and Veterinary Sciences, HYPERLINK mailto:SCXS 編輯部郵箱 HYPERLINK :/dlib t _blank 2004年 12期.C程序設計教程。北京：機械工業(yè)出版社，20008 Stephen G Kochan 著. Programming in ANSI C. Hagden Kooks

45、Indianapolis:Indiana,U.S.A,199498-bit Microcontroller With 8K Bytes Flash AT89C52. ATMEL,199910時慶云.量子力學M.北京：北京理工大學出版社，1993附錄1 程序#include#define uchar unsigned char /uchar 代替unsigned char#define uint unsigned intuint shi=20,fen,miao;uchar num;uint count=0;uchar code table=ZhiNengBuGuang;uchar code table1=00:00:00;sbit RS=P21;sbit RW=P22;sbit E=P23;sbit Sru=P10; /光敏電阻輸入sbit s1=P11;sbit s2=P12;sbit Schu=P20; /繼電器void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x0