雞舍智能補(bǔ)光器的設(shè)計(jì)

陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 雞舍智能補(bǔ)光器的設(shè)計(jì)（陜西理工學(xué)院物理與電信工程學(xué)院電子信息工程專業(yè)，級班，陜西漢中723003）指導(dǎo)教師：【摘要】在雞的養(yǎng)殖過程中，雞舍環(huán)境對雞的生長和產(chǎn)蛋質(zhì)量影響較大，雞舍的燈光控制是蛋雞飼養(yǎng)中的重要一環(huán)。本設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)為主控設(shè)計(jì)了時(shí)鐘控制與光照控制相結(jié)合的雞舍補(bǔ)光電路。其中，實(shí)時(shí)光照監(jiān)控模塊能夠?qū)崿F(xiàn)不同天氣，不同季節(jié)雞舍燈光的實(shí)時(shí)監(jiān)測；時(shí)鐘電路模塊設(shè)定冬/夏兩個(gè)不同季節(jié)的固定補(bǔ)光時(shí)間段，以使雞舍內(nèi)的光照強(qiáng)度保持恒定。有效的促進(jìn)了雛雞的生長，蛋雞的產(chǎn)蛋率及質(zhì)量得以提高。并能根據(jù)雞生長的不同階段調(diào)節(jié)補(bǔ)光時(shí)間段。并以12864LCD液晶能夠?qū)崟r(shí)顯示夏季補(bǔ)光時(shí)間、冬季補(bǔ)光時(shí)間、自動補(bǔ)光時(shí)間、休息時(shí)間（通過切換模塊）。與高端的雞舍燈光控制器相比，雖然功能較少，但實(shí)現(xiàn)了基本的補(bǔ)光功能，滿足了實(shí)際需要，同時(shí)成本較低，基本上能夠適合于中小規(guī)模的養(yǎng)雞場?！娟P(guān)鍵詞】固定補(bǔ)光；實(shí)時(shí)監(jiān)控；光照控制；時(shí)鐘控制

ThedesignofIntelligentlightingdeviceonpheasantry(Class,,SchoolofPhysicsandElectronicInformationEngineering，ElectronicsandInformationEngineeringDept，ShaanxiUniversityofTechnology，Hanzhong723003，Shaanxi)Tutor:[Abstract]Intheprocessofchickenbreeding,therehaveaninfluenceonthegrowthofchickenandeggqualitybypheasantryenvironment,sothelightcontrolisanimportantmeasureinlayinghensbreeding.ThisdesignusingSTC89C52MCUasthemaincontrolcoreanddesignedalightcontrolcircuitonpheasantrycombinewithtimeandilluminationcontrol.Amongthem,thereal-timemonitoringmodulecanrealizelightreal-timemonitoringinthedifferentweatherordifferentseasons;Clockcircuitmodulesetfixedfilllighttimebetweentwodifferentseasonsofwinter/summer,sothatmakethelightintensityconstantinthehenhouse.Promotingthegrowthofthechickseffectively,improvingtherateoflayinghensandquality.Andcanadjustthelightaccordingtothedifferentstagesofchickensgrowperiod.And12864LCDcandisplayreal-timefilllightsummertimeandwintertime,automaticlighttime,andresttime(byswitchingmodule).Comparedwiththehigh-endlightcontroller,thoughlessfunctional,butrealizedthebasicfunctionoffilllight,meettheactualneeds,atthesametime,lowercost,basicallycanbesuitableforsmallandmedium-sizedchickenfarm.[Keywords]lightcontrol;clockcontrol;fixedfilllight;real-timemonitoring.陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄1引言 11.1課題背景 11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 12設(shè)計(jì)思路 32.1設(shè)計(jì)要求 32.2方案論證 32.3設(shè)計(jì)內(nèi)容 32.4設(shè)計(jì)方案 43模塊電路設(shè)計(jì) 63.1電源電路設(shè)計(jì) 63.2過零檢測電路 63.3光控檢測電路 73.3.1光敏電阻工作原理 73.3.2ADC0832芯片介紹 73.3.3光控檢測工作原理 83.4 時(shí)鐘控制電路 83.4.1 LCD12864介紹 83.4.2DS1302芯片介紹 93.4.2 單片機(jī)芯片STC89C52原理 93.5 晶振電路 134軟件設(shè)計(jì) 144.1編程軟件簡介 144.2系統(tǒng)軟件調(diào)試 155硬件安裝與調(diào)試 175.1系統(tǒng)硬件調(diào)試 175.2系統(tǒng)整體調(diào)試 18總結(jié) 21致謝 22參考文獻(xiàn) 23附錄A 24附錄B中文翻譯 28附錄C主電路原理圖 31附錄D主電路PCB圖 32附錄E實(shí)物圖 33附錄F元器件清單 34附錄GC語言源程序 35陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第59頁共58頁1引言1.1課題背景光照時(shí)間及光照強(qiáng)度與雞的代謝、活動及行為關(guān)系密切。對蛋雞來說，光照對蛋雞的產(chǎn)蛋時(shí)間、蛋的質(zhì)量、性成熟等各方面都具有較大的影響。所以育成雞的蛋雞光照時(shí)間一定要適宜，因?yàn)闀r(shí)間過短會推遲蛋雞的性成熟，產(chǎn)蛋量也會減少，過長則會使蛋雞性成熟提前，過早成熟的雞不僅產(chǎn)蛋率低，蛋的質(zhì)量也差。對肉雞來說，光照時(shí)間對肉雞生產(chǎn)性能有極其重要的影響。對于小日齡的肉雞而言，光照時(shí)間太短，會減慢增重；對于大日齡的肉雞而言，在一定范圍內(nèi)，光照飼料的轉(zhuǎn)化率越高，雞的生長速度越快，死亡率也越低。因?yàn)殡r雞的視線較弱，所以只有充足的光照強(qiáng)度和光照時(shí)間才能使它們熟悉環(huán)境，找到水料。而對于其他日齡的蛋雞和肉雞而言，過強(qiáng)的光照，會使雞煩躁不安，造成嚴(yán)重的神經(jīng)質(zhì)、啄癖惡癖。光照突然增強(qiáng)將使蛋雞產(chǎn)畸形蛋，對肉雞的采食率和飼料轉(zhuǎn)化率也有很大的影響?？茖W(xué)的養(yǎng)雞方法為:雞舍白天正常采光，夜間依靠燈光進(jìn)行補(bǔ)光。經(jīng)驗(yàn)表明補(bǔ)光分兩時(shí)段為宜:即天黑后延續(xù)一段時(shí)間，次日凌晨前補(bǔ)充一段時(shí)間，由于季節(jié)的差異，要求夏天少補(bǔ)、冬季多補(bǔ)、陰雨常補(bǔ)。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國外，由于一些大型養(yǎng)雞場對雞舍光照強(qiáng)度調(diào)控設(shè)備的需求量迅速增加，導(dǎo)致一部分發(fā)達(dá)國家的雞舍光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)控制設(shè)備在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)展了起來，逐步向自動化、智能化發(fā)展。從20世紀(jì)中后期以后，計(jì)算機(jī)等新興技術(shù)的發(fā)展使得雞舍光照控制得到了很大的進(jìn)步，雞舍光照調(diào)控設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)很快得到發(fā)展并且成為一項(xiàng)新型的產(chǎn)業(yè)。美國、加拿大等發(fā)達(dá)國家投入精力研發(fā)可以幫助養(yǎng)戶進(jìn)行管理和提高自動控制的輔助設(shè)備，光照控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在現(xiàn)代化養(yǎng)雞場中。國外的雞舍光強(qiáng)調(diào)節(jié)控制設(shè)備在設(shè)計(jì)過程中，不僅追求良好的調(diào)控效果，而且重視能源和人力的節(jié)約。國內(nèi)的研究人員對雞舍的燈光也做了很多的研究：2011年，羅光毅、李天華、張真等人設(shè)計(jì)了基于LED光源的大型養(yǎng)雞場照明系統(tǒng)，此外還采用三基色LED光源設(shè)計(jì)LED燈具，并與PC機(jī)、LED燈光控制器、燈光編輯軟件組成LED燈燈具照明系統(tǒng)。1996年田澤正設(shè)計(jì)的新型雞舍燈光自動控制器，利用繼電器、光敏電阻和三極管組成的光電控制電路來控制燈光的工作，同時(shí)光電控制電路是用雙向晶閘管控制，實(shí)現(xiàn)了燈光的漸亮漸暗。1994年鄭紹儀、連樹旺設(shè)計(jì)了雞舍光電式自動燈光調(diào)節(jié)裝置，原理是利用可控硅單相交流調(diào)壓器組成的主電路來控制燈光。國內(nèi)有人以AT89C51單片機(jī)為主控，采用光敏電阻構(gòu)成的電路來檢測環(huán)境中光的強(qiáng)度，根據(jù)蛋雞需要的光照條件，通過對環(huán)境光信號的智能判斷，完成了雞舍照明回路的智能控制。整個(gè)系統(tǒng)由光敏電阻采集光強(qiáng)，然后送入單片機(jī)進(jìn)行處理，再通過單片機(jī)來控制雞舍的燈光。與此同時(shí)也將環(huán)境亮度檢測、人工定時(shí)控制、液晶顯示加入到了系統(tǒng)中。因地域或季節(jié)的不同,自然光照有時(shí)達(dá)不到要求，所以要采用人工補(bǔ)光。以往補(bǔ)光習(xí)慣在晚上進(jìn)行，但實(shí)際工作中，晚上因?yàn)槭怯秒姼叻迤?，所以光照?qiáng)度往往達(dá)不到要求還會經(jīng)常停電，這樣的話不僅達(dá)不到補(bǔ)光的目的，還使得當(dāng)日的最后一次喂料也不能正常進(jìn)行。介于這個(gè)原因，常常采用清晨補(bǔ)光，來彌補(bǔ)晚上補(bǔ)光的缺陷。清晨補(bǔ)光的優(yōu)點(diǎn)：清晨補(bǔ)光可以避免因晚上用電高峰而使雞舍光照不足，或因停電使補(bǔ)光不能正常進(jìn)行的現(xiàn)象；夏季因?yàn)橥砩咸鞖庋谉?，蛋雞食欲會下降，清晨空氣涼爽，會避免雞采食減少的問題；冬季夜間寒冷，清晨補(bǔ)光可使雞群通過采食和運(yùn)動來增加產(chǎn)熱維持雞舍溫度；以往晚上補(bǔ)光，雞群每日的產(chǎn)蛋高峰在上午，下午收集完雞蛋后只能等第二天出售。雞蛋放在雞舍內(nèi)受到老鼠、蒼蠅等的污染，不僅從外觀上影響了蛋的新鮮度，而且因蛋內(nèi)水分的蒸發(fā)減少了蛋重，影響收入。另外還要注意以下6點(diǎn)：(1)一定要制定周全詳盡的光照計(jì)劃，并且付諸行動，切不可半途而廢。(2)在育成期，每天的光照時(shí)間應(yīng)保持恒定或逐漸減少，切記不能增加光照時(shí)間。(3)在產(chǎn)蛋期，每天的光照時(shí)間應(yīng)保持恒定或逐漸增加，切記不能減少，必須特別注意的是光照時(shí)間的增加應(yīng)該是逐漸的，否則容易造成雞的脫肛等病癥的發(fā)生。(4)不能隨意改變光照時(shí)間和光的顏色，否則會使雞停產(chǎn)。一般都采用紅色或白色光照，其結(jié)果無論在產(chǎn)蛋量及蛋的質(zhì)量方面都有改進(jìn)，而且能防止或減少啄羽、啄肛、斗毆等惡癖的發(fā)生。同時(shí)對雞的生長和飼料消耗等方面也能收到較好的效果。(5)光照強(qiáng)度應(yīng)該均勻一致。并且燈光應(yīng)該逐漸明或漸暗，否則會引起雞群的應(yīng)激反應(yīng)，突然關(guān)燈或把光照時(shí)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。(6)必須加強(qiáng)飼養(yǎng)管理措施學(xué)習(xí)，切實(shí)做好雞的疫病防治工作，以確保人工光照的效果。1.3本課題研究內(nèi)容本課題主要研究如何給雞舍補(bǔ)光。要求雞舍有足夠時(shí)間（18小時(shí)）的光照，時(shí)間在凌晨4點(diǎn)到晚上10點(diǎn)之間。也有給雞一定的休息時(shí)間。本設(shè)計(jì)采用常見的電子元器件實(shí)現(xiàn)光照控制和時(shí)鐘控制相結(jié)合的控制電路。與高端的雞舍燈光控制器相比，雖然功能較少，精度不高，但實(shí)現(xiàn)了基本的控制功能，滿足了實(shí)際需要，同時(shí)大大降低了成本，適合于中小規(guī)模的養(yǎng)雞場。與低端的雞舍燈光控制器相比，功能比較完備，控制效果要更好。2設(shè)計(jì)思路2.1設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)采用常見的電子元器件實(shí)現(xiàn)光照控制和時(shí)鐘控制相結(jié)合的控制電路，使雞舍光照時(shí)間恒定為凌晨4點(diǎn)到晚上10點(diǎn)之間的18小時(shí)，在晴天實(shí)現(xiàn)傍晚、凌晨雙時(shí)段補(bǔ)光，同時(shí)解決陰雨天氣補(bǔ)光的問題，在季節(jié)變換時(shí)也不需要調(diào)節(jié)，真正的實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)光?；緷M足了實(shí)際需求，適用于中小規(guī)模的養(yǎng)雞場。2.2方案論證系統(tǒng)的方案有三種：（1）方案一恒光強(qiáng)電路設(shè)定雞舍內(nèi)的光照強(qiáng)度，對雞舍內(nèi)光照強(qiáng)度進(jìn)行檢測，與設(shè)定值比較后輸出控制信號，控制補(bǔ)光設(shè)備補(bǔ)光，使雞舍內(nèi)的光照強(qiáng)度恒定。（2）方案二光照延時(shí)電路白天利用自然光照，傍晚從某一設(shè)定時(shí)刻開始補(bǔ)光，用延時(shí)裝置控制補(bǔ)光設(shè)備補(bǔ)光一段時(shí)間。（3）方案三光照、時(shí)鐘雙控電路用時(shí)鐘電路設(shè)定需要補(bǔ)光的時(shí)間段和不需要補(bǔ)光的時(shí)間段，在需要補(bǔ)光的時(shí)間段內(nèi)，光照控制電路控制補(bǔ)光設(shè)備補(bǔ)光，使雞舍內(nèi)的光照強(qiáng)度恒定。方案一比較容易實(shí)現(xiàn)，但不夠科學(xué)，沒有考慮雞的生活習(xí)性，另外耗能也比較大；方案二節(jié)約了電能，充分利用了自然光，但不易實(shí)現(xiàn)凌晨補(bǔ)光和陰雨天的補(bǔ)光，延遲補(bǔ)光的開始時(shí)間也需要隨著季節(jié)的改變而改變，不方便調(diào)節(jié)；方案三具有方案一、二的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)彌補(bǔ)了其缺陷：在夜晚設(shè)定了不補(bǔ)光的時(shí)間段，使雞能夠休息好，在補(bǔ)光的時(shí)間段保持雞舍內(nèi)的光照強(qiáng)度恒定，在晴天實(shí)現(xiàn)了傍晚、凌晨雙時(shí)段補(bǔ)光，同時(shí)解決了陰雨天氣補(bǔ)光的問題，在季節(jié)變換時(shí)也不需要調(diào)節(jié)。因此采用方案三。2.3設(shè)計(jì)內(nèi)容照度是反映光照強(qiáng)度的一種單位，其物理意義是照射到單位面積上的光通量，照度的單位是每平方米的流明數(shù)（Lm），也叫勒克斯(Lux)；1Lux=1Lm/平方米，上式中光照強(qiáng)度可用照度計(jì)測量,但一般的雞場與養(yǎng)雞戶沒有,因此可用簡便的公式I=K·W/H進(jìn)行計(jì)算。式中I為光照強(qiáng)度(勒克斯),K=0.9(常數(shù)),W為用于人工光照的白熾燈泡瓦數(shù),H為燈泡至雞體的距離(米)。適宜的光照可以提高蛋雞的產(chǎn)蛋率，加快肉雞的增重速度，加強(qiáng)雛雞血液循環(huán)、增加食欲、有助于鈣磷代謝、增強(qiáng)免疫力。但是，如果光照時(shí)間過長或過短，光照過強(qiáng)或過弱，都會對雞產(chǎn)生負(fù)面影響。人工光照和自然光照比最大優(yōu)點(diǎn)是能做到人為控制，使光照時(shí)間和光照強(qiáng)度達(dá)到最適宜的程度。補(bǔ)光原理如圖1所示。圖1補(bǔ)光原理圖圖1補(bǔ)光原理圖如圖1所示，光照控制和時(shí)鐘控制兩種控制方式疊加在一起就是補(bǔ)光的實(shí)際效果，夏季補(bǔ)光實(shí)現(xiàn)了凌晨提前二個(gè)小時(shí)補(bǔ)燈光，天亮后接受自然光，天黑后延續(xù)二個(gè)小時(shí)補(bǔ)光。隨著晝夜時(shí)差；春、夏、秋、冬補(bǔ)光時(shí)間自行調(diào)節(jié)，冬季補(bǔ)光時(shí)間相對最長，補(bǔ)光時(shí)間可提前及延長4小時(shí)之久。通過光敏電阻調(diào)整，還可以有陰雨天全天自動補(bǔ)光的功能。2.4設(shè)計(jì)方案首先，利用光敏電阻特性設(shè)計(jì)一個(gè)光控檢測電路。沒有光照時(shí)，給單片機(jī)相應(yīng)引腳一個(gè)高電平信號，有光照時(shí)給該引腳一個(gè)低電平信號（設(shè)為輸入信號）。再利用單片機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘控制：當(dāng)有輸入信號時(shí)，單片機(jī)相應(yīng)引腳為高電平；當(dāng)沒有輸入信號時(shí)，且時(shí)間在凌晨四點(diǎn)到晚上十點(diǎn)時(shí)，單片機(jī)該引腳為低電平信號（設(shè)輸出信號），如果不在這個(gè)時(shí)間段，該引腳仍為高電平。通過過零檢測電路判定220v的交流電是否過零點(diǎn)，如果是，則開啟交流導(dǎo)通進(jìn)行補(bǔ)光。本方案是以單片機(jī)為主體的設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)框圖如圖2所示。直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源光控檢測電路光控檢測電路時(shí)鐘電路過零檢測電路晶振電路單片機(jī)液晶顯示LCD12864市電LED燈開關(guān)電路降壓圖2系統(tǒng)框圖本設(shè)計(jì)是用220v的市電給整個(gè)系統(tǒng)供電，通過直流穩(wěn)壓電源將220v的交流電轉(zhuǎn)換為5v的直流電給單片機(jī)及以單片機(jī)為主體的各模塊電路供電。光控檢測電路和時(shí)鐘控制電路實(shí)現(xiàn)了光照控制和時(shí)鐘控制相結(jié)合的控制電路，使雞舍光照時(shí)間恒定為凌晨4點(diǎn)到晚上10點(diǎn)之間的18小時(shí)，在晴天實(shí)現(xiàn)傍晚、凌晨雙時(shí)段補(bǔ)光。實(shí)現(xiàn)了對雞舍進(jìn)行自動補(bǔ)光實(shí)時(shí)監(jiān)控。模塊電路設(shè)計(jì)3.1電源電路設(shè)計(jì)圖3電源電路圖如圖3所示，AC1和AC2是交流電形成回路，U1是對220V市電進(jìn)行變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓后獲得5V的直流穩(wěn)壓電源，為光控監(jiān)測電路、時(shí)鐘控制電路、液晶顯示電路提供低壓直流電源，光控監(jiān)測電路、時(shí)鐘控制電路對控制量進(jìn)行處理后控制主電路中補(bǔ)光設(shè)備的運(yùn)行，進(jìn)行補(bǔ)光。自鎖開關(guān)是開啟和斷開液晶顯示屏，當(dāng)按下的時(shí)候1、2導(dǎo)通，開關(guān)開啟；再按開關(guān)上彈，開關(guān)斷開。C1和C2是對5V直流電源再次濾波，以獲得更穩(wěn)定的5v直流電。3.2過零檢測電路過零檢測電路指的是當(dāng)交流系統(tǒng)中，當(dāng)波形從正半周向負(fù)半周轉(zhuǎn)換時(shí)，經(jīng)過零位時(shí)，系統(tǒng)作出的檢測?？勺鳛殚_關(guān)電路或者頻率檢測。本設(shè)計(jì)中是當(dāng)作開關(guān)電路。過零檢測主要的作用是做過零觸發(fā)，避免大電流的開關(guān)狀態(tài)。過零檢測的作用可以理解為給主芯片提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的起點(diǎn)是零電壓，可控硅導(dǎo)通角的大小就是依據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。也就是說塑封電機(jī)高、中、低、微轉(zhuǎn)速都對應(yīng)一個(gè)導(dǎo)通角，而每個(gè)導(dǎo)通角的導(dǎo)通時(shí)間是從零電壓開始計(jì)算的，導(dǎo)通時(shí)間不一樣，導(dǎo)通角度的大小就不一樣，工作原理如圖4。圖4過零檢測電路220V的交流電首先經(jīng)過電阻分壓,然后進(jìn)行光電耦合,假設(shè)輸入的是A相電壓,則在A相電壓由負(fù)半周向正半周轉(zhuǎn)換時(shí),圖4中三極管Q2導(dǎo)通并工作在飽和狀態(tài),會產(chǎn)生一個(gè)下降沿脈沖送入單片機(jī)的INT0引腳使系統(tǒng)進(jìn)入中斷程序。微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入中斷程序后,發(fā)出采樣命令并從采樣保持器讀取電流值,這個(gè)電流值即為A相的電流,經(jīng)過1/4個(gè)周期電壓達(dá)到最大值,此時(shí)對電壓進(jìn)行采樣,得到U1,由U1=1.414U可以得到電壓有效值U。3.3光控檢測電路3.3.1光敏電阻工作原理光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。在半導(dǎo)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(gòu)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碲化物、硫化物、硒化物等半導(dǎo)體。通常是采用涂敷、噴涂、燒結(jié)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(nèi)，以免受潮影響其靈敏度。在黑暗環(huán)境里，光敏電阻的阻值很高，當(dāng)受到光照時(shí)，只要光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價(jià)帶中的電子吸收一個(gè)光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價(jià)帶中產(chǎn)生一個(gè)帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對半導(dǎo)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(qiáng)，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(fù)合，光敏電阻的阻值也就恢復(fù)原值。在光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓，其中便有電流通過，受到波長的光線照射時(shí)，電流就會隨光強(qiáng)的而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可以加直流電壓，也可以加交流電壓。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于半導(dǎo)體導(dǎo)帶內(nèi)載流子數(shù)目的多少。表15537光敏電阻的基本參數(shù)基片尺寸5.1±0.2mm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(yīng)時(shí)間1Ω-10Ω（≥100LUX）≥2MΩ150V100mW-30°C-+70°C540nm上升30ms;下降30ms如表1，根據(jù)光敏電阻工作原理，當(dāng)光照小于100LUX時(shí)，光敏電阻阻值大于等于2MΩ，當(dāng)光照大于100LUX時(shí)，光敏電阻阻值30ms內(nèi)迅速變小最后阻值介于1Ω-10Ω。單片機(jī)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(shè)計(jì)中，要求有光照（大于100LUX）時(shí)，輸入信號為低電平；沒有光照（小于100LUX）時(shí)，輸入信號為高電平。3.3.2ADC0832芯片介紹ADC0832是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。它的體積小，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高，深受單片機(jī)愛好者及企業(yè)歡迎。ADC0832具有以下特點(diǎn)：

●8位分辨率；

●雙通道A/D轉(zhuǎn)換；

●輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；

●5V電源供電時(shí)輸入電壓在0~5V之間；

●工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為32μS；

●一般功耗僅為15mW；

●8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC多種封裝；

●商用級芯片溫寬為0°Cto+70°C，工業(yè)級芯片溫寬為40℃to+85℃。ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在0～5V之間。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅32μS，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。正常情況下ADC0832與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。由于ADC0832是8位分辨率，返回的數(shù)值在0～255之間，對應(yīng)模擬數(shù)值為0～5V，因此每一檔對應(yīng)的電壓值約為0.0196V。3.3.3光控檢測工作原理圖5光控檢測電路如圖5所示，ADC0832是將采集過來的0～5V的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為0～255V的數(shù)字信號。R10是光敏電阻，連接R11小電阻是為了避免R10直接接5V電源和地，不管外界光強(qiáng)如何變化電壓始終恒定的誤區(qū)。CHO接ADC0832，使得R10兩端的電壓隨著外界光強(qiáng)的變化而變化（光照強(qiáng)時(shí)，R10電阻減小，電壓減??；光照弱時(shí)，R10電阻增大，電壓增大）。 U=5v所以，R10兩端的電壓范圍為： 到 之間，本設(shè)計(jì)中將根據(jù)光照強(qiáng)度以百分比顯示實(shí)際光照強(qiáng)度和補(bǔ)充光照強(qiáng)度，真正的做到了實(shí)時(shí)監(jiān)控的作用。時(shí)鐘控制電路LCD12864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，從而達(dá)到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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在智能儀器儀表和單片機(jī)測控系統(tǒng)中。帶中文字庫的128X64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級、二級簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64,內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集.利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字.也可完成圖形顯示.低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。液晶體積小、功耗低、顯示操作簡單，但是它有個(gè)致命的弱點(diǎn)，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)需要顯示年月日時(shí)分秒還有光照強(qiáng)度，所以用字符型液晶LCD12864足以滿足要求。12864液晶主要技術(shù)參數(shù)如下表2所示。表212864液晶主要技術(shù)參數(shù)表顯示容量128×64個(gè)字符芯片工作電壓工作電流模塊最佳工作電壓點(diǎn)尺寸4.8-5.2V4.0mA(5.0V)5.0V0.44×0.60（W×H）mm3.4.2DS1302芯片介紹DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片，內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過簡單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路。提供秒分時(shí)日日期月年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整時(shí)鐘操作可通過AM/PM指示決定采用24或12小時(shí)格式。DS1302與單片機(jī)之間能簡單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，僅需用到三個(gè)口線：1RES復(fù)位，2I/O數(shù)據(jù)線，3SCLK串行時(shí)鐘。時(shí)鐘/RAM的讀/寫數(shù)據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多達(dá)31個(gè)字節(jié)的字符組方式通信。DS1302工作時(shí)功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于1mW。DS1302是由DS1202改進(jìn)而來，增加了以下的特性。雙電源管腳用于主電源和備份電源供應(yīng)Vcc1，為可編程涓流充電電源附加七個(gè)字節(jié)存儲器。它廣泛應(yīng)用于電話傳真便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產(chǎn)品領(lǐng)域。單片機(jī)芯片STC89C52原理(1)STC89C52單片機(jī)簡介STC89C52單片機(jī)是STC公司制作的一種性能優(yōu)秀，功耗較低的微控制器系統(tǒng)，單片機(jī)內(nèi)部存在8K的可編程控制的Flash內(nèi)部存儲器。STC89C52單片機(jī)使用的是傳統(tǒng)的51底層內(nèi)核，但是在標(biāo)準(zhǔn)51內(nèi)核上進(jìn)行了大量的優(yōu)化和改動，在性能上相對傳統(tǒng)的51單片機(jī)有了顯著地提高，并且增加了大量的經(jīng)典51單片機(jī)無法實(shí)現(xiàn)的功能模塊。在芯片內(nèi)核，存在高效的8為CPU和可多次擦出重寫的可控Flash，這些特性使得STC89C52單片機(jī)在眾多的嵌入式控制系統(tǒng)中具有極大的競爭優(yōu)勢，并且它相對于更高效的ARM器件有著巨大的成本優(yōu)勢，這些優(yōu)點(diǎn)使得STC89C52單片機(jī)占有了大量的市場資源，躋身為目前流傳使用度最高的單片機(jī)控制系統(tǒng)之一。STC89C52單片機(jī)是由STC公司生產(chǎn)的一種高性能的、低功耗的CMOS8位微控制器，具有8K的系統(tǒng)可編程Flash存儲器。STC89C52單片機(jī)使用的是經(jīng)典的C-51內(nèi)核，但是做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)所不具備的許多功能。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多的嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供了高靈活的解決方案，成為目前廣泛使用的單片機(jī)微控制器之一。STC89C52擁有如下基本功能：8k字節(jié)的可編程Flash，32位的I/O輸入輸入端口，512bit的RAM內(nèi)核，4個(gè)外部中斷，內(nèi)置4KBEEPROM，看門狗定時(shí)器，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等等。使用STC89C52單片機(jī)可以完成所有基本的對于微控制器控制系統(tǒng)的編程和處理方法。(2)STC89C52單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和端口資源STC89C52單片機(jī)擁有一共40個(gè)外部端口，根據(jù)功能特性可以劃分為主電源模塊、多復(fù)用功能的I\O端口、外部連接晶振蕩、控制和復(fù)位等。它能夠完成復(fù)雜的控制問題，且成本較低，應(yīng)用范圍廣。其結(jié)構(gòu)管腳如圖6所示。圖6STC89C52的管腳圖STC89C52存在4個(gè)8位的并行I/O輸入輸入端口：分別為P0、P1、P2、P3端口，相對應(yīng)的外部接口分別是P0.0～P0.7，P1.0～P1.7，P2.0～P2.7，P3.0～P3.7，總計(jì)32條I/O線，每一條線能夠獨(dú)立作為輸入或輸出端口。1）P0端口，這個(gè)端口功能實(shí)現(xiàn)了一個(gè)8位的雙向I/O端口。而在端口對外部的程序或者輸入的數(shù)據(jù)存儲器實(shí)現(xiàn)讀寫時(shí)，P0端口可以作為多路復(fù)用的低字節(jié)地址/數(shù)據(jù)總線，只有在這個(gè)條件時(shí)，P0端口存在內(nèi)部上拉電阻。2）P1端口，這個(gè)端口是內(nèi)部存在上拉電阻的8路雙向I/O輸入輸出端口，當(dāng)給該端口寫入“1”的時(shí)候，內(nèi)部的上拉電阻把該端口電壓置高，在這個(gè)時(shí)候該端口作為輸入口使用。并且，P1.0和P1.1端口能夠設(shè)置成定時(shí)/計(jì)數(shù)器，如表3所示。表3P1口管腳復(fù)用功能表端口引腳復(fù)用功能P1.0T2（定時(shí)器/計(jì)算器2的外部輸入端）P1.1T2EX（定時(shí)器/計(jì)算器2的外部觸發(fā)端和雙向控制）P1.5MOSI（用于在線編程）P1.6MISO（用于在線編程）P1.7SCK（用于在線編程）3）P2端口，這個(gè)端口是內(nèi)部存在上拉電阻的8路雙向I/O輸入輸出端口，當(dāng)給該端口寫入“1”的時(shí)候，內(nèi)部的上拉電阻把該端口電壓置高，在這個(gè)時(shí)候該端口作為輸入口使用。4）P3端口，這個(gè)端口是內(nèi)部存在上拉電阻的8路雙向I/O輸入輸出端口，當(dāng)給該端口寫入“1”的時(shí)候，內(nèi)部的上拉電阻把該端口電壓置高，在這個(gè)時(shí)候該端口作為輸入口使用。在STC89C52中，P3端口也存在著大量的復(fù)用功能，如表4所示。表4P3口管腳復(fù)用功能表端口引腳復(fù)用功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2INT0（外部中斷0）P3.3INT1（外部中斷1）P3.4T0（定時(shí)器0的外部輸入）P3.5T1（定時(shí)器1的外部輸入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）1）PSEN的程序存儲允許信號。它是用來讀取外部程序存儲器。2）RST復(fù)位功能連接端口。在晶振工作的時(shí)候，在這個(gè)引腳上連續(xù)出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高脈沖時(shí)，內(nèi)部電路將單片機(jī)做復(fù)位處理。3）ALE/PROG地址鎖存的控制端口。每當(dāng)從存儲器讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候，該端口發(fā)送信號作為鎖存低字節(jié)地址。在對Flash存儲器編程時(shí)，這個(gè)端口可以輸入編程脈沖PROG。4）EA/Vpp外部讀寫數(shù)據(jù)控制端口。為了使單片機(jī)可以正確的從地址為0000H～FFFFH的外部ROM中接受到代碼，所以要把EA置低，所以接到地端。然而，如果程序鎖位1，EA在復(fù)位鎖存。5）XTAL1振蕩器的反相放大器輸入，內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。6）XTAL2振蕩器的反相放大器輸出。3.4.3時(shí)鐘控制工作原理圖圖7時(shí)鐘控制工作原理圖如圖7所示，本設(shè)計(jì)12864的D0-D7八個(gè)數(shù)據(jù)口與單片機(jī)P0口相連，其余引腳與單片機(jī)的接法如圖7所示。P1、P2是排阻，起到上拉電阻的作用。單獨(dú)的P0口驅(qū)動能力弱，上拉電阻增加其流過的電流，進(jìn)而增加了驅(qū)動能力。P3也是上拉電阻，增加信號的驅(qū)動能力。DS1302是時(shí)鐘芯片，Y2是頻率為32.768KHZ的晶振,為DS1302的內(nèi)部時(shí)鐘提供計(jì)時(shí)脈沖。主要是實(shí)現(xiàn)補(bǔ)光時(shí)間的設(shè)定。D1是3V的電池，避免外部電路斷電時(shí)繼續(xù)給DS1302供電，使時(shí)鐘繼續(xù)工作。按鍵K6是調(diào)界面，K5是調(diào)節(jié)時(shí)間界面，K4是加1操作，K3是減一操作，K1是確定鍵。晶振電路 簡單地說，沒有晶振，就沒有時(shí)鐘周期，沒有時(shí)鐘周期，就無法執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就無法工作。單片機(jī)工作時(shí)，是一條一條地從ROM中取指令，然后一步一步地執(zhí)行。單片機(jī)訪問一次存儲器的時(shí)間，稱之為一個(gè)機(jī)器周期，這是一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)。—個(gè)機(jī)器周期包括12個(gè)時(shí)鐘周期。如果一個(gè)單片機(jī)選擇了12MHz晶振，它的時(shí)鐘周期是1/12us，它的一個(gè)機(jī)器周期是12×(1/12)us，也就是1us。MCS-51單片機(jī)的所有指令中，有一些完成得比較快，只要一個(gè)機(jī)器周期就行了，有一些完成得比較饅，得要2個(gè)機(jī)器周期，還有兩條指令要4個(gè)機(jī)器周期才行。為了衡量指令執(zhí)行時(shí)間的長短，又引入一個(gè)新的概念：指令周期。所謂指令周期就是指執(zhí)行一條指令的時(shí)間。例如，當(dāng)需要計(jì)算DJNZ指令完成所需要的時(shí)間時(shí)，首先必須要知道晶振的頻率，設(shè)所用晶振為12MHz，則一個(gè)機(jī)器周期就是1us。而DJNZ指令是雙周期指令，所以執(zhí)行一次要2us。機(jī)器周期不僅對于指令執(zhí)行有著重要的意義，而且機(jī)器周期也是單片機(jī)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的時(shí)間基準(zhǔn)。例如一個(gè)單片機(jī)選擇了12MHz晶振，那么當(dāng)定時(shí)器的數(shù)值加1時(shí)，實(shí)際經(jīng)過的時(shí)間就是1us，這就是單片機(jī)的定時(shí)原理。每個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，全程是叫晶體震蕩器，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振的作用非常大，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時(shí)鐘頻率越高，那單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。STC89C52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成片內(nèi)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(shí)鐘信號,驅(qū)動CPU產(chǎn)生執(zhí)行指令功能的機(jī)器周期。引腳XTAL1和XTAL2是此放大器的輸人端和輸出端。對外接電容C3和C4的值雖然沒有嚴(yán)格的要求,但電容的大小多少會影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振圈內(nèi)部振蕩的接法的快速性和溫度穩(wěn)定性。外接石英晶體時(shí),C3和C4一般?。?0pF-10pF），外接的是石英晶體,所以，C3、C4選擇標(biāo)稱值30pF。系統(tǒng)振蕩電路如圖8所示。圖8晶振電路如圖8所示，12MHZ的晶振，它的時(shí)鐘周期是1/12us，它的一個(gè)機(jī)器周期是12×(1/12)us，也就是1us。所以，本設(shè)計(jì)中，執(zhí)行一條指令的時(shí)間是1us。軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)軟件程序主要實(shí)現(xiàn)時(shí)間設(shè)定、液晶顯示、LED燈亮滅的轉(zhuǎn)換等功能。4.1編程軟件簡介 KeiluVision4軟件是由KeilSoftware公司推出的最經(jīng)典的單片機(jī)軟件集成開發(fā)環(huán)境，KeiluVision4比起KeiluVision3或KeiluVision2界面感覺舒服，是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)軟件中最優(yōu)秀的軟件之一。提供了包括C語言編譯器、連接器、宏匯編、庫管理，具有可視化的操作界面，使用極其方便。它支持眾多不同公司的MCS51架構(gòu)的芯片，甚至ARM，它集編輯、編譯、仿真于一體，界面友好，易學(xué)易用，在調(diào)試程序、軟件仿真方面也有很強(qiáng)大的功能，能夠完成51系列及與之兼容的絕大多數(shù)類型的單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)和仿真。本系統(tǒng)就是在KeiluVision4中采用模塊化程序設(shè)計(jì)，用C語言進(jìn)行編寫源程序。圖9KeiluVision4操作界面操作界面如圖9所示，可以看出KeiluVision4編輯狀態(tài)的操作界面主要由五部分組成，分別是：菜單欄、編輯窗口、工程管理器窗口、工具欄、輸出信息窗口。本設(shè)計(jì)程序用C語言編寫，詳見附錄G。程序流程如圖10所示。初始化子程序初始化子程序顯示界面有光照Y傍晚補(bǔ)光清晨補(bǔ)光N實(shí)時(shí)監(jiān)控休息時(shí)間開始4點(diǎn)~22點(diǎn)調(diào)節(jié)時(shí)間結(jié)束圖10程序流程圖10是本設(shè)計(jì)C語言源程序的流程圖，時(shí)間調(diào)節(jié)模塊分為夏季、冬季、自動補(bǔ)光時(shí)間、休息時(shí)間，初始化程序后，在判斷有光照的前提下，4點(diǎn)~22點(diǎn)為光照時(shí)間，在夏季清晨、傍晚各兩小時(shí)補(bǔ)光時(shí)間，冬季清晨、傍晚各四小時(shí)補(bǔ)光。此外，顯示界面顯示夏冬兩季固定補(bǔ)光時(shí)間的開始、結(jié)束和剩余，自動補(bǔ)光時(shí)間的實(shí)際光強(qiáng)和需補(bǔ)充的光強(qiáng)。4.2系統(tǒng)軟件調(diào)試本設(shè)計(jì)采用模塊化程序設(shè)計(jì)，所以軟件方面首先要保證各個(gè)子程序模塊（包括液晶顯示模塊、按鍵操作模塊、時(shí)鐘控制模塊等）能正確運(yùn)行。如果能實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能，則說明程序正確，如圖11所示。圖11KeiluVision4操作界面5硬件安裝與調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試可以驗(yàn)證系統(tǒng)是否能夠完成設(shè)計(jì)要求功能和檢驗(yàn)功能。如果硬件是系統(tǒng)的軀體，那么軟件就是系統(tǒng)的靈魂，只有將軟硬件結(jié)合起來才能完成設(shè)計(jì)要求，所以系統(tǒng)的調(diào)試主要是系統(tǒng)的硬件與軟件調(diào)試并將兩者結(jié)合起來達(dá)到最終效果。5.1系統(tǒng)硬件調(diào)試AltiumDesigner是一款功能強(qiáng)大的電子設(shè)計(jì)軟件，它的前身是protel，所以有用過protel軟件的同學(xué)會發(fā)現(xiàn)它的操作界面大致相同，與前幾個(gè)版本相比Altiumdesigner具有的亮點(diǎn)：

●提供了將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理置于設(shè)計(jì)流程核心地位的全新桌面平臺

●提供了新的維度，以供器件數(shù)據(jù)的搜尋和管理，確保輸出到制造廠的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性和可重復(fù)性

●為設(shè)計(jì)環(huán)境提供供應(yīng)鏈信息的智能鏈接，確保對元器件的使用有更好的選擇

●提供了涵蓋整個(gè)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)生命周期的器件數(shù)據(jù)管理方案，而結(jié)構(gòu)性的輸出流程更是確保了輸出信息的完整性

AltiumDesigner系列的增強(qiáng)功能包括：輸出OutputJob編輯器、內(nèi)電層分割加速改善、彈出式的多邊形鋪銅管理器、AtmelQTouch支持、自定制的笛卡爾直角和極坐標(biāo)柵格、AldecHDL仿真功能、實(shí)現(xiàn)比使用指針更多的GUI增強(qiáng)，以及隨著AltiumDesigner臨近發(fā)布日前，我們將構(gòu)建其中的更多酷炫功能。而且，其平臺穩(wěn)定性也得到了增強(qiáng)。設(shè)計(jì)硬件原理圖是使用AltiumDesigner設(shè)計(jì)，原理圖繪制成功后，自動生成PCB圖，并對PCB圖進(jìn)行自動加手動布線，如圖12所示，然后將PCB圖轉(zhuǎn)印腐蝕制作PCB板。最后再檢驗(yàn)電路板電路正確性，元器件焊接可靠性以確保硬件的準(zhǔn)確。圖12PCB圖5.2系統(tǒng)整體調(diào)試電路開始運(yùn)行時(shí)，程序初始化，液晶顯示器顯示漢字：雞舍智能補(bǔ)光。第一次按MODE鍵換屏，顯示系統(tǒng)時(shí)間：第一行顯示日期年月日，第二行顯示時(shí)間時(shí)分秒，第三行顯示光照強(qiáng)度（當(dāng)前的光照強(qiáng)度），如圖13所示。圖13系統(tǒng)時(shí)間第二次換到調(diào)節(jié)日期時(shí)間界面：按Adjust鍵和ADD和DEC鍵可以調(diào)節(jié)日期和時(shí)間，如圖14所示。圖14系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間（1）將月份調(diào)到夏季（6、7、8月份），將小時(shí)調(diào)到補(bǔ)光時(shí)間段（4：00—6:00或20:00—22:00）再按OK鍵跳入夏季補(bǔ)光時(shí)間；第一行顯示開始時(shí)間，第二行顯示結(jié)束時(shí)間，第三行顯示剩余補(bǔ)光時(shí)間。紅色燈亮，如圖15所示。圖15夏季補(bǔ)光時(shí)間（2）重復(fù)換到調(diào)節(jié)日期時(shí)間界面，將月份調(diào)到冬季（12、1、2月份），將小時(shí)調(diào)到補(bǔ)光時(shí)間段（4：00—8:00或18:00—22:00）再按OK鍵跳入冬季補(bǔ)光時(shí)間；第一行顯示開始時(shí)間，第二行顯示結(jié)束時(shí)間，第三行顯示剩余補(bǔ)光時(shí)間。藍(lán)色燈亮，如圖16所示。圖16冬季補(bǔ)光時(shí)間（3）重復(fù)換到調(diào)節(jié)日期時(shí)間界面，將月份調(diào)到春秋季節(jié)或?qū)r(shí)間調(diào)到自然光照時(shí)間段，再按OK鍵跳入自動補(bǔ)光時(shí)間，第一行顯示預(yù)期光強(qiáng)，第二行顯示實(shí)際光強(qiáng)，第三行顯示補(bǔ)光強(qiáng)度。綠色燈亮，如圖17所示。圖17自動補(bǔ)光時(shí)間（4）重復(fù)換到調(diào)節(jié)日期時(shí)間界面，將時(shí)間調(diào)到4：00—22:00之外的時(shí)間段，再按OK鍵跳入休息時(shí)間顯示界面。橙色燈亮，如圖18所示。 圖18休息時(shí)間光照檢測程序中，當(dāng)有光照時(shí)，單片機(jī)相應(yīng)引腳接受一個(gè)低電平信號，沒有光照時(shí)相應(yīng)引腳為高電平。光照檢測程序和時(shí)鐘程序聯(lián)合控制單片機(jī)相應(yīng)的引腳，使相應(yīng)的引腳輸出信號（低電平）給電燈開關(guān)控制電路。當(dāng)時(shí)間在4點(diǎn)到22點(diǎn)之間（包含4點(diǎn)，不包含22點(diǎn)）時(shí)，給一個(gè)輸出信號，LED燈在不同時(shí)段自動轉(zhuǎn)換亮滅進(jìn)行補(bǔ)光。總結(jié)本設(shè)計(jì)實(shí)物能實(shí)現(xiàn)顯示24時(shí)制時(shí)間，也能調(diào)節(jié)時(shí)間，還能實(shí)現(xiàn)有光照時(shí)且時(shí)間在4點(diǎn)到22點(diǎn)之間LED發(fā)光（分不同季節(jié)不同時(shí)節(jié)不同的LED燈發(fā)光）；在沒有光照或雞休息時(shí)間LED提示燈亮，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控雞舍的光照補(bǔ)光情況。本設(shè)計(jì)因?yàn)橹皇悄M控制雞舍燈光，用LED模擬雞舍用燈，用LED燈代替雞舍光照用燈，用電壓比模擬光照強(qiáng)度。對于補(bǔ)光時(shí)間固定問題，可以通過修改程序來調(diào)節(jié)補(bǔ)光時(shí)間設(shè)定并通過本設(shè)計(jì)單片機(jī)外接兩個(gè)輕觸開關(guān)加減來確定，這個(gè)難度不大。設(shè)計(jì)開始時(shí)，實(shí)物不太成功，出現(xiàn)很多問題，如液晶不能顯示，時(shí)間顯示不準(zhǔn)確等。不過在老師和同學(xué)的幫助下，并經(jīng)過自己的努力，我的實(shí)物終于調(diào)試成功。本設(shè)計(jì)也有許多缺陷和不足。用的是LED燈模擬白熾燈，光照強(qiáng)度也是電壓模擬，不能真實(shí)的反映雞舍補(bǔ)光的強(qiáng)大功能，這些對于雞舍養(yǎng)雞都非常重要。此外，沒有實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)光功能。這個(gè)缺陷可以通過設(shè)計(jì)等陣列來實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)中由于PCB板的尺寸原因而沒有加進(jìn)去。對于光照強(qiáng)度問題，可以在本設(shè)計(jì)中多添加幾個(gè)電燈開關(guān)控制電路，用若干單片機(jī)引腳來控制。根據(jù)需要控制多少電燈的開和關(guān)以達(dá)到控制光照的強(qiáng)度。此方法控制精度較差。不過也可以在電燈電路上加一個(gè)可調(diào)電阻，手動調(diào)節(jié)光照的強(qiáng)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較差。畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作給了我難忘的回憶。我不會忘記這辛苦又快樂的幾個(gè)月的時(shí)間。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(shí)的激動和興奮；親手設(shè)計(jì)電路圖的時(shí)間里，記憶最深的是每一步小小思路實(shí)現(xiàn)時(shí)那激動的心情；敲擊鍵盤編寫代碼的時(shí)光里，最興奮地是程序運(yùn)行之后零錯(cuò)誤；這段旅程看似荊棘密布，實(shí)則蘊(yùn)藏著無盡的寶藏。我從資料的收集中，掌握了很多單片機(jī)、LCD顯示屏的知識，讓我對所學(xué)過的知識有所鞏固和提高，并且對當(dāng)今單片機(jī)、智能控制的最新發(fā)展技術(shù)有所了解。在整個(gè)過程中，我學(xué)到了新知識，開闊了眼界，增長了見識。在今后的日子里，我一定要不斷地充實(shí)自己，爭取在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)是對大學(xué)學(xué)習(xí)的一次檢驗(yàn)，也是大學(xué)生涯的一個(gè)句號。通過對《雞舍智能補(bǔ)光器》的設(shè)計(jì)，使我對大學(xué)四年的很多知識重溫了一遍，在查找資料中也擴(kuò)展了我的課外知識。最重要的是能夠把學(xué)到的知識運(yùn)用到實(shí)踐中，鍛煉了我的動手操作能力及編程能力。感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師老師，是你的耐心教導(dǎo)使我不斷克服畢業(yè)設(shè)計(jì)中的困難，并最終完成畢業(yè)設(shè)計(jì)；我感謝給予我大學(xué)教誨的所有老師，感謝你們辛苦地教給我知識；也感謝我的同學(xué)、朋友，有了你們的幫助我才能即快又順利地完成設(shè)計(jì)任務(wù)。參考文獻(xiàn)[1]張毅剛，彭喜元，彭宇編著.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社.2009[2]史久貴編著.基于AltiumDesigner的原理圖與PCB設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2010[3]郭天祥.51單片機(jī)C語言教程[M].北京：電子工業(yè)出版社.2009[4]譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)（第二版）[M].北京：清華大學(xué)出版社.1999[5]尤玉雙.雞舍環(huán)境控制對生產(chǎn)性能影響的研究[D].中國農(nóng)業(yè)大學(xué).2005[6]段曉紅.雞舍環(huán)境控制的研究及推廣[D].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué).2005[7]蘇從成.蛋雞的光照管理[J].新農(nóng)業(yè).2010,(12):20-21[8]黃松波.光照不足對產(chǎn)蛋雞的影響[J].養(yǎng)禽與禽病防治.2005[9]顧敏清.光照時(shí)間對肉雞生產(chǎn)性能的影響[J].中國家禽.2011,(07):55-56[10]朱明芬,NaheedaPortocarero.正確地實(shí)施光照方案[J].國外畜牧學(xué)（豬與禽）.2011,(03):42-44[11]五校半導(dǎo)體科學(xué)研究躍進(jìn)戰(zhàn)斗團(tuán)編著.光敏電阻的制造及其應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社2003[12]王慶澤，趙翠敏.關(guān)于產(chǎn)蛋雞補(bǔ)光和補(bǔ)鈣[J].四川畜牧獸醫(yī)，2004(12):23-36[13]趙海蘭,朱劍,趙祥偉.DS1302實(shí)時(shí)顯示時(shí)間的原理與應(yīng)用[J].電子技術(shù).2004,(01):43-46[14]李曉駑.半開放式雞舍籠養(yǎng)商品雞的光照管理[J].中國家禽.2009,(18):51-52[15]DhiaAlehalabi.EnvironmentManagementofthePoulHouse.[J]PoultryInternational,2003,42(3):35-36[16]KenKirkPatriek.HouseCleanoutProeedures.[J]FarEaseternAgrieulture,2001,4(5):28-36[17]MegSmith.IntelligentLighting:MeetingYourProject'sSustainableGoals[J].EnergyEngineering,2008,21(1):1-18附錄ABasedonNXPLPC2478familyintelligentsecurityalarmsystemOverviewAppearonthemarketperformanceoftheintelligentalarmsystemismoreasingle,expensive,somesystemsareoftendestroyedinthedoorsandwindowswhenitissuedawarningtoinformtheownerorthealarmcenter,andrespondtoneedsometime,andlongerforthemoredangerousofthefamilyproperty.Thebestwaytosecurityiswhenthecriminalshaveinvadedavoicewarningwhenattemptingtoincreasethepsychologicalpressuretoforcethemtoleavevoluntarily,andwhenthismethodfails,youcanalsorecordtheinvasionoftimetosendashortmessagetoinformtheownerorthealarmcenter.Theprogramisbasedonthisthought,whenhumanactivitiesinthedoor,pyroelectricinfraredsensortodetectthesignalssentbytheASICafterthehostcontrollerbasedonARM7LPC2478,basedontheprimarycontrollerissuedthesignaldurationGeneralTipsTipsinstructionsorwarnings,warninginformationintheformofshortmessagewillbesenttotheheadofthehouseholdphoneinordertoheadthefirsttimetothepolice.Theprogramofhighintelligence,easytouse,doesnotrequirecomplexoperationsheadofthehouseholdisverysuitableforgeneralhomeuse.SystemPrinciplesWorkinthesystembeforethefirstheadofthehouseholdandtheirenvironmentaccordingtotheirownhomecrowdsituation,thebestsettingforthealarmviathekeyboardresponsetime.Whenthewholesystembeginstowork,RE200Bpyroelectricinfraredsensorwilldetectinfraredsignalswithinthecontinuousacquisition,occurswhenthebody,thesignalprocessingchipBISS0001treatmenttherewillbeahighoutputtothehostcontroller--BasedonARM7-basedLPC2478.Whenthedurationofhighalarmtimeinlessthanoptimal,thesystemwouldbeoutsidethevoicepromptsgivenbythegeneral,ifyoupressthedoorbell;bestalarmwhenoutoftime,thesystemwillissueawarningvoiceprompts,andstartedSMSalarmmoduletotheheadofthehouseholdmobilephonestosendtextmessages,alarmSMSalarmlevelwillbebasedonthelengthoftimebeyondthebeststepbystepupgrade.LPC2478providestheIISbusinterfacecanbeusedasanaudiocodecinterfacewithanexternal8/16bitstereoaudiocodecchip-UDA1341TSconnected,enablingthesystemvoicealarmmodule.SMSSiemensTC35imoduleusingthemodule,throughthemobileoperator'sGSMwirelessnetwork,themaincontrollercontrolsthealarmmessagessent.Inthesystemusinganexternalstorageunit-SDcard,largecapacity,lowprice,easytouse,normalvoicepromptsandalarminformationandthecontentofmessagessentarepre-storedinthecard.UsingLPC2478asthemaincontrollerofthesystem,reducingtheexternalchip,therebyreducingthesizeandpowerconsumption.hardwareHomeintelligentsecurityalarmsystemhardwaremainlybythealarmsignalacquisitionandprocessingmodule,themaincontrolmodule,voicealarmmodule,shortmessagesendingmoduleandthedefaultinformationstoragemoduleoffiveparts,theoverallsystemblockdiagramFigure1.Maincontrolmoduletocontrolotherfourmodulesofwork,toachievesystemfunction.Figure1TheblockdiagramofgeneralsystemMaincontrolmoduleusestheARM7TDMI-Score-basedmicrocontrollerLPC2478,integrationisveryhigh.98KchipembeddedstaticRAMand512KBofon-chipFLASHmemory-chipADC,DACconverter,watchdog,realtimeclockRTC,1個(gè)IISaudiointerfaces,3IICinterface,4UARTinterfaces,andotherresourcestofacilitatetheexpansionofIISInterface,JTAGdebuginterface,externalexpansionchipless,andtheuseofultra-smallLQFP208package,thewholesystemminiaturization,andthecircuitissimple,reducethedevelopmentandproductioncosts.Chipcanachievethehighestoperatingfrequencyof72MHz,morepowerful,abletomeettheembeddedsystemmC/OS-IIrequirements.Alarmsignalacquisitionandprocessingmoduleofthepyroelectricinfraredsensor(PIR)RE200BandinfraredsensordedicatedprocessingchipBISS0001composition.Pyroelectricinfraredsensorusingthepyroelectriceffect,intheformofnon-contactdetectionofinfraredradiationthehumanbodyanditstransformationintoavoltagesignal.WheninactualuseFresnellensinstalledinfrontofthesensorcanbedetectedfromupto10mormore.PIRsignalchangefortheslow,smallamplitudecharacteristicsofinfraredsignalsselectedBISS0001specialchip,thechipintegratedoperationalamplifiers,voltagecomparators,thestatecontroller,timerdelaytimeandblockingtimetimer,fullymeettheIRsignalprocessingneeds.RE200BofD,G,S-sidepowersupplyterminal,respectively,toendandthetargetoutputvoltageterminal.BISS0001chipoutputsignalVOsenttothemaincontrollerfortheread,thespecificcircuitshowninFigure2.Figure2CircuitofthealarmsignalacquisitionandprocessingmoduleVoicealarmmoduleismainlyproducedbytheNXPIISbusdataformatthatsupportstheaudiocodecchipUDA1341TScomposition.IISiscompaniessuchasSONYandNXPlaunchofamajorforthecommondigitalaudioprocessingtechnologyandequipment,astandardinterface,itwillseparatetheaudiodataandclocksignals,thusavoidingthejittercausedbytheclock,thesystemnolongerneedtoremovejitterofthedevice.UDA1341TStheIISbusinterfacesignallines:bitclockinputBCK,wordselectinputWS,dataentryDATAI,DATAOandaudiodataoutputsignallinesystemclockSYSCLK.LPC2478providesthemastercontrollertosendandreceiveIISbusinterfacesignallineatotalofsixgroups,namelyIISRX_CLK,IISRX_WS,IISRX_SDA,IISTX_CLK,IISTX_WS,IISTX_SDA,thespecificcircuitshowninFigure3.Figure3ThecircuitofvoicealarmShortmessagesendingmodulefromSiemensTC35imodule.TC35imainlybytheGSMbasebandprocessormodule,GSMRFmodule,powermodule(ASIC),flashmemory,ZIFconnector,theantennastructureofsixparts.Tofacilitatedebugging,wepurchasedabasedontheGSMmoduleTC35idevelopmentequipment,thedevelopmenthasbeensetasideforequipmentandwiringconnectedtothemaincontrollerportsthatTXD,RXD,GND,onlythesethreeconnectionports,respectively,andLPC2478theRXD,TXD,GNDisconnectedtothemaincontrollercanbeachievedbythecontrolmodule,thehardwareconnectionisverysimple,youcanspeedupthedevelopmentprogress.DefaultinformationstoragemoduleismainlyconstitutedbytheSDcard.LPC2478providesaSD/MMCcardhostcontroller,sothedesignofSD/MMCcardinterfacecircuit,justreceivedtheseinterfacescorrespondingSD/MMCcardconnectoronit.SD/MMCinterfacecircuitshowninFigure4.SDcardhastwomodes,namely,SDandSPImode.Inthisdesign,wechoseSPImode,SDCardSPIchannelformedbythefollowingfoursignals:CS(chipselect),CLK(clock),DataIn(hosttocarddatasigna