用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀的制作方法
【專利摘要】一種用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀，包括一個(gè)控制電路，通過安裝在畜禽舍內(nèi)的溫度、濕度、二氧化碳、氨氣、硫化氫傳感器實(shí)時(shí)采集舍內(nèi)溫濕度和有害氣體，根據(jù)用戶在單片機(jī)中預(yù)先設(shè)定溫度、濕度或有害氣體控制點(diǎn)，當(dāng)傳感器采集到的數(shù)據(jù)超過或低于設(shè)定控制點(diǎn)，控制儀通過繼電器控制畜禽舍內(nèi)的風(fēng)機(jī)、通風(fēng)小窗、卷簾、濕簾、加熱裝置的開啟進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其滿足在設(shè)定控制點(diǎn)之內(nèi)，從而更好的滿足畜禽成長(zhǎng)對(duì)環(huán)境方面的要求。每個(gè)繼電器均可獨(dú)立控制設(shè)備裝置的開啟和關(guān)閉?？刂苾x還可通過RS485串行接口與計(jì)算機(jī)連接實(shí)現(xiàn)網(wǎng)路監(jiān)控，用戶可隨時(shí)隨地通過互聯(lián)網(wǎng)訪問畜禽內(nèi)設(shè)備運(yùn)行情況以及控制儀內(nèi)采集到的各項(xiàng)環(huán)境數(shù)據(jù)，大大提高了用戶的管理效率。
【專利說明】用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種對(duì)密閉式畜禽舍的通風(fēng)控制技術(shù)，特別是一種用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀。
[0002]【背景技術(shù)】:
為了提高生產(chǎn)效率，畜牧業(yè)廣泛采用大型集中化養(yǎng)殖方式?，F(xiàn)有控制儀最多接入2個(gè)溫度傳感器，輸出控制局限性比較大，通風(fēng)系統(tǒng)控制僅局限于較少的風(fēng)機(jī)組，難以滿足大型密閉式畜禽舍的通風(fēng)控制要求。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的在于提供一種用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀，所述的這種用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀要解決現(xiàn)有技術(shù)難以滿足大型密閉式畜禽舍的通風(fēng)控制要求的技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明的這種用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀，包括一個(gè)控制電路，其中，所述的控制電路包括電源供電電路和I個(gè)主處理器，所述的電源供電電路連接有電源輸入接口端、電源保護(hù)電路、DC24開關(guān)電源、電源濾波電路和三端正電源穩(wěn)壓電路，所述主處理器的1接口連接有液晶驅(qū)動(dòng)電路、CAN總線電路、RS485串行通訊總線電路、時(shí)鐘電路、AD采樣電路、繼電器控制電路、繼電器輸出電路、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、數(shù)碼管、LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路、按鍵驅(qū)動(dòng)電路、鐵電儲(chǔ)存和蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)字信號(hào)輸入接口，所述AD采樣電路連接有溫度傳感器接口、濕度傳感器接口、氨氣傳感器接口、硫化氫傳感器接口、二氧化碳傳感器接口、負(fù)壓傳感器接口，所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路連接有模擬電壓輸出端接口，所述CAN總線電路連接有CAN總線接口，所述RS485串行通訊總線電路連接有RS485串行通訊總線接口，所述繼電器輸出電路包含有繼電器，所述繼電器分別與風(fēng)機(jī)、濕簾、加熱器、通風(fēng)小窗、光照、料線、報(bào)警器的控制端連接。
[0005]進(jìn)一步的，所述的主處理器由一個(gè)單片機(jī)構(gòu)成，所述的單片機(jī)連接有單片機(jī)最小系統(tǒng)電路。
[0006]進(jìn)一步的，所述的主處理器、液晶驅(qū)動(dòng)電路、繼電器控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、RS485串行通訊總線接口電路、CAN總線電路、AD采樣電路、時(shí)鐘電路、數(shù)碼管、LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路、按鍵驅(qū)動(dòng)電路、鐵電儲(chǔ)存和蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路以及連接環(huán)境控制儀控制板的排線接口均設(shè)置在一個(gè)環(huán)境控制儀控制板上，所述的繼電器輸出電路、溫度傳感器的連接端子、濕度傳感器的連接端子氨氣/硫化氫傳感器接口的連接端子、二氧化碳/負(fù)壓傳感器的連接端子均設(shè)置一個(gè)環(huán)境控制儀控制板上，環(huán)境控制儀控制板上還設(shè)置有RS485串行通訊總線接口端子、CAN總線接口電路端子、模擬電壓輸出端接口端子、數(shù)字信號(hào)輸入接口端子、AC220V電源輸入接口端子、電源保護(hù)電路、DC24開關(guān)電源、連接開關(guān)電壓的IC插座以及由濾波電路和三端正電源穩(wěn)壓電路組成的為整個(gè)控制系統(tǒng)提供電源的供電電路，環(huán)境控制儀控制板上的電源供電電路、溫度傳感器的連接端子、濕度傳感器的連接端子氨氣/硫化氫傳感器接口的連接端子、二氧化碳/負(fù)壓傳感器的連接端子、RS485串行通訊總線接口端子、CAN總線接口電路端子和模擬電壓輸出端接口端子、數(shù)字信號(hào)輸入接口端子均通過導(dǎo)線連接到排線接口，再通過排線與環(huán)境控制儀控制板的排線接口連接并與環(huán)境控制儀控制板上的繼電器控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、RS485串行通訊總線接口電路、CAN總線接口電路和AD采樣電路分別對(duì)應(yīng)連接。
[0007]進(jìn)一步的，環(huán)境控制儀電源采用開關(guān)電源，電源供電電路連接開關(guān)電源。
[0008]進(jìn)一步的，控制電路通過一個(gè)電源電路與一個(gè)開關(guān)電源連接，所述的電源電路中包括有濾波器和三端正電源穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓器，電源電路具有二路5V電壓輸出、一路12V電壓輸出和一路24V電壓輸出，所述的12V電壓輸出連接到濕度傳感器、氨氣傳感器、二氧化碳傳感器、硫化氫傳感器、負(fù)壓傳感器的接口端子，所述的12V電壓輸出分別連接到繼電器控制電路、繼電器輸出電路和數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，所述的5V電壓輸出一路連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和RS485串行通訊總線接口電路，另一路5V電壓輸出連接到主處理器、有液晶驅(qū)動(dòng)電路、時(shí)鐘電路、AD采樣電路、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、數(shù)碼管、LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路、按鍵驅(qū)動(dòng)電路、按鍵驅(qū)動(dòng)電路、鐵電儲(chǔ)存和蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路。
[0009]進(jìn)一步的，環(huán)境控制儀控制板和環(huán)境控制儀控制板設(shè)置在一個(gè)殼體中，殼體的前側(cè)嵌設(shè)有液晶顯示器、數(shù)碼管顯示器和LED指示燈顯示器，殼體的前側(cè)還設(shè)置有功能按鍵，殼體的底側(cè)設(shè)置有繼電器輸出電路的輸出回路的出線孔、溫度傳感器、濕度傳感器、模擬電壓輸出端、RS485串行通訊總線接口端以及CAN總線接口端的出線孔。
[0010]本發(fā)明的工作原理是:通過分布在畜禽舍內(nèi)的溫度傳感器采集實(shí)時(shí)舍內(nèi)溫度，用戶可根據(jù)飼養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)在單片機(jī)中預(yù)先設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫度或目標(biāo)溫度曲線，當(dāng)溫度傳感器采集到的實(shí)時(shí)溫度超過或低于目標(biāo)溫度控制點(diǎn)時(shí)，通過繼電器控制畜禽舍內(nèi)的通風(fēng)裝置(風(fēng)機(jī)、通風(fēng)小窗、卷簾)、降溫裝置(濕簾)或加熱裝置(加熱器)的開啟來調(diào)節(jié)畜禽舍內(nèi)的溫濕度使其滿足設(shè)定的目標(biāo)溫度控制點(diǎn)。風(fēng)機(jī)中包含有橫向風(fēng)機(jī)和縱向風(fēng)機(jī)，橫向風(fēng)機(jī)和縱向風(fēng)機(jī)均各自由獨(dú)立的繼電器單獨(dú)開啟，單片機(jī)通過對(duì)不同繼電器的輸出，可單獨(dú)控制各風(fēng)機(jī)、濕簾、加熱器的開啟溫度和關(guān)閉溫度。分布在畜禽舍內(nèi)的濕度傳感器采集的舍內(nèi)濕度，單片機(jī)根據(jù)用戶設(shè)定的濕度上限值控制水簾裝置的啟動(dòng)和通風(fēng)除濕。
[0011]單片機(jī)可通過畜禽舍內(nèi)的氨氣傳感器、硫化氫傳感器、二氧化碳傳感器來檢測(cè)畜禽舍內(nèi)的氨氣含量、硫化氫含量、二氧化碳含量，用戶可根據(jù)飼養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)在單片機(jī)中預(yù)先設(shè)定一個(gè)氨氣含量、硫化氫含量、二氧化碳含量最大值和報(bào)警值，當(dāng)畜禽舍內(nèi)的氨氣含量、硫化氫含量、二氧化碳含量超過設(shè)定的最大值時(shí)，控制儀自動(dòng)在原有開啟風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上、允許多開一個(gè)風(fēng)機(jī)進(jìn)行排風(fēng)，從而使畜禽舍內(nèi)的氨氣含量、硫化氫含量、二氧化碳含量保存在設(shè)定的最大值范圍以內(nèi)，超過設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，控制儀報(bào)警輸出。
[0012]單片機(jī)可通過預(yù)先設(shè)定畜禽舍內(nèi)的壓力控制參數(shù)，單片機(jī)可通過安裝在畜禽舍內(nèi)負(fù)壓傳感器采集到的實(shí)時(shí)壓力值大小來自動(dòng)控制通風(fēng)小窗的開啟位置和關(guān)閉位置。
[0013]單片機(jī)可通過CAN總線同時(shí)控制通風(fēng)小窗、卷簾的位置和關(guān)閉位置。
[0014]單片機(jī)可通過模擬電壓輸出端接口控制變速風(fēng)機(jī)的運(yùn)行速度，用戶可預(yù)先設(shè)定一個(gè)變速風(fēng)機(jī)運(yùn)行速度控制曲線，單片機(jī)根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)定控制曲線自動(dòng)控制變速風(fēng)機(jī)的運(yùn)行速度，用戶還可預(yù)先設(shè)定一個(gè)變速風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間曲線。在畜禽舍內(nèi)濕度低于用戶設(shè)定目標(biāo)溫度時(shí)可自動(dòng)控制變速風(fēng)機(jī)循環(huán)通風(fēng)，以保證畜禽舍內(nèi)空氣新鮮，滿足畜禽的最小呼吸量。
[0015]單片機(jī)可通過模擬電壓輸出端接口控制照明燈的明暗度，用戶可預(yù)先設(shè)定一個(gè)光照亮度控制曲線和開啟關(guān)閉時(shí)間，單片機(jī)隨天數(shù)的變化根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)定控制曲線自動(dòng)控制照明燈的開啟關(guān)閉時(shí)間和明暗度。
[0016]單片機(jī)可通過繼電器輸出電路的輸出回路與控制報(bào)警器連接，在畜禽舍高溫、低溫、傳感器故障以及停電時(shí)啟動(dòng)報(bào)警器。
[0017]單片機(jī)上連接的蜂鳴器可為按鍵輸入提供聲音反饋信號(hào)。
[0018]單片機(jī)通過還可通過RS485串行接口與GPRS數(shù)據(jù)采集器連接實(shí)現(xiàn)網(wǎng)路監(jiān)控，利用當(dāng)前日益普及的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將畜禽養(yǎng)殖舍內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)以無線的方式，準(zhǔn)確快速地傳送至物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)加以存儲(chǔ)和處理，使得用戶可隨時(shí)隨地通過互聯(lián)網(wǎng)訪問畜禽內(nèi)設(shè)備運(yùn)行情況以及環(huán)境控制儀中采集到的各項(xiàng)環(huán)境數(shù)據(jù)，大大提高了用戶的管理效率。
[0019]本發(fā)明和已有技術(shù)相比較，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明利用溫度傳感器采集畜禽舍內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度，利用單片機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的目標(biāo)溫度通過繼電器控制風(fēng)機(jī)、濕簾、加熱器、通風(fēng)小窗和卷簾，并且將單片機(jī)通過RS485串行接口與GPRS數(shù)據(jù)采集器連接實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，利用濕度傳感器檢測(cè)畜禽舍內(nèi)的濕度，利用氨氣傳感器、硫化氫傳感器、二氧化碳傳感器來檢測(cè)畜禽舍內(nèi)的氨氣含量、硫化氫含量、二氧化碳含量，利用負(fù)壓傳感器實(shí)時(shí)采集畜禽舍內(nèi)壓力值大小，利用用戶在單片機(jī)內(nèi)預(yù)先設(shè)定的每天自動(dòng)喂料時(shí)間和畜禽舍內(nèi)照明燈的開啟和關(guān)閉時(shí)間已經(jīng)光照亮度，實(shí)現(xiàn)了畜禽養(yǎng)殖整個(gè)生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化控制，提高了管理人員工作效率，更好地滿足了畜禽成長(zhǎng)對(duì)環(huán)境方面的要求。
[0020]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀的外形示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀的原理示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀中的控制板原理示意圖。
[0023]圖4是本發(fā)明的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀中的環(huán)境控制儀控制板原理示意圖。
[0024]圖5是本發(fā)明的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀中的主處理器電路原理圖。
[0025]圖6是本發(fā)明的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀中的數(shù)碼管、LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
[0026]圖7是本發(fā)明的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀中的繼電器控制電路的原理圖。
[0027]圖8是本發(fā)明的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀中的時(shí)鐘電路原理圖。
[0028]圖9是本發(fā)明的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀中的環(huán)境控制儀控制板端子電路原理圖。
[0029]圖10是本發(fā)明的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀中的繼電器輸出電路的原理圖。
[0030]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10所示，本發(fā)明一種用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀，其電路以I個(gè)主處理器I為控制核心，在外圍分別搭建包括液晶驅(qū)動(dòng)電路31、液晶驅(qū)動(dòng)電路32、CAN總線電路8、RS485串行通訊總線電路7、時(shí)鐘電路9、AD采樣電路4、繼電器控制電路2、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路10、數(shù)碼管34、LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路12、LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路35、按鍵驅(qū)動(dòng)電路42、鐵電儲(chǔ)存41和蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路21以及連接環(huán)境控制儀控制板的排線接口 43，環(huán)境控制儀控制板中包括連接環(huán)境控制儀控制板的排線接口 16，12個(gè)繼電器輸出電路3，任意一個(gè)所述的繼電器輸出電路3中均各自包括有一個(gè)繼電器，其中8個(gè)所述的繼電器輸出電路3的輸出回路分別與8個(gè)風(fēng)機(jī)的控制端22連接，其中I個(gè)繼電器輸出電路3的輸出回路與I個(gè)報(bào)警器的控制端23連接，其中I個(gè)繼電器輸出電路3的輸出回路與I個(gè)光照的控制端29連接，其中I個(gè)繼電器輸出電路3的輸出回路與I個(gè)料線的控制端28連接，環(huán)境控制儀控制板包括5個(gè)溫度傳感器接口 5、I個(gè)濕度傳感器接口 6、I個(gè)氨氣/硫化氫傳感器接口 25、I個(gè)二氧化碳/負(fù)壓傳感器接口 26、I個(gè)RS485串行通訊總線接口接口 36、I個(gè)CAN總線接口 37、以及4路模擬電壓輸出端接口 11、I個(gè)數(shù)字信號(hào)輸入接口 33、所述環(huán)境控制儀控制板包括I個(gè)AC220V電源輸入接口端38、電源保護(hù)電路39、連接DC24開關(guān)電源18的IC插座40以及由濾波電路19和三端正電源穩(wěn)壓電路20組成為整個(gè)控制系統(tǒng)提供電源的供電電路。
[0031]環(huán)境控制儀主處理器I由一個(gè)單片機(jī)構(gòu)成1，所述的單片機(jī)連接有單片機(jī)最小系統(tǒng)電路17。
[0032]環(huán)境控制儀主處理器I為控制核心1，液晶驅(qū)動(dòng)電路31、CAN總線電路8、RS485串行通訊總線接口電路7時(shí)鐘電路9、AD采樣電路4、繼電器控制電路2、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路10、數(shù)碼管34、LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路12、按鍵驅(qū)動(dòng)電路42、鐵電儲(chǔ)存41和蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路21以及連接環(huán)境控制儀控制板的排線接口 16均設(shè)置在環(huán)境控制儀控制板上，所述的繼電器輸出電路33、溫度傳感器的連接端子5、濕度傳感器的連接端子6、氨氣/硫化氫傳感器接口的連接端子25、二氧化碳/負(fù)壓傳感器的連接端子26均設(shè)置環(huán)境控制儀控制板上，環(huán)境控制儀控制板上還設(shè)置有RS485串行通訊總線接口端子36、CAN總線接口電路端子7、4路模擬電壓輸出端接口端子11、數(shù)字信號(hào)輸入接口端子33、AC220V電源輸入接口端子38、電源保護(hù)電路39、DC24開關(guān)電源18、連接開關(guān)電壓的IC插座40以及由濾波電路19和三端正電源穩(wěn)壓電路20組成為整個(gè)控制系統(tǒng)提供電源的供電電路，環(huán)境控制儀控制板上電源供電電路、溫度傳感器的連接端子5、濕度傳感器的連接端子6、氨氣/硫化氫傳感器接口的連接端子25、二氧化碳/負(fù)壓傳感器的連接端子26、RS485串行通訊總線接口端子36、CAN總線接口電路端子37和模擬電壓輸出端接口端子11、數(shù)字信號(hào)輸入接口端子33均通過導(dǎo)線連接到接排線接口 16，再通過排線與環(huán)境控制儀控制板的排線接口 43連接與環(huán)境控制儀控制板上的繼電器控制電路2、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10、RS485串行通訊總線接口電路7,CAN總線接口電路8和AD采樣電路4分別對(duì)應(yīng)連接。
[0033]環(huán)境控制儀AD采樣電路4上可連接5個(gè)溫度傳感器，I個(gè)濕度傳感器，I個(gè)氨氣/硫化氫傳感器，I個(gè)二氧化碳/負(fù)壓傳感器。
[0034]環(huán)境控制儀電源采用開關(guān)電壓18設(shè)計(jì)，電路一個(gè)AC220V輸入端子38通過進(jìn)行一些保護(hù)39后與一個(gè)開關(guān)電源18連接，所述電源電路中包括有濾波器19和三端電壓穩(wěn)壓器20組成，電源電路具有2路DC24V電壓輸出，2路DC5V電壓輸出，I路DC12V電壓輸出，DC5V電壓和DC12V電壓由三端電壓降壓得到，所述的2路DC24V電壓:其中I路主要為濕度傳感器6、二氧化碳/負(fù)壓傳感器25、氨氣/硫化氫傳感器26提供電源，所述的2路DC5V電壓:其中I路主要為主處理器1、AD采樣電路4、液晶驅(qū)動(dòng)31、液晶顯示32以及數(shù)碼管34、LED指示燈35電供電，另一路主要為數(shù)模轉(zhuǎn)換電路10、RS485串行通訊總線接口電路7和CAN總線接口電路8供電，所述的DC12V電壓主要為繼電器控制電路2和繼電器輸出電路33提供電源。
[0035]環(huán)境控制儀控制板和環(huán)境控制儀控制板設(shè)置在一個(gè)殼體24中，殼體的前側(cè)嵌設(shè)有液晶顯示36、數(shù)碼管顯示器34和LED指示燈顯示35，殼體24的前側(cè)還設(shè)置有功能按鍵13，殼體的底側(cè)設(shè)置有繼電器輸出電路3的輸出回路的出線孔、溫度傳感器、濕度傳感器、模擬電壓輸出端、RS485串行通訊總線接口端以及CAN總線接口端的出線孔37。
[0036]本發(fā)明的工作原理是:通過分布在畜禽舍內(nèi)的溫度傳感器采集實(shí)時(shí)舍內(nèi)溫度，用戶可根據(jù)飼養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)在單片機(jī)中預(yù)先設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫度或目標(biāo)溫度曲線，當(dāng)溫度傳感器采集到的實(shí)時(shí)溫度超過或低于目標(biāo)溫度控制點(diǎn)時(shí)，通過繼電器控制畜禽舍內(nèi)的通風(fēng)裝置(風(fēng)機(jī)、通風(fēng)小窗、卷簾)、降溫裝置(濕簾)或加熱裝置(加熱器)的開啟來調(diào)節(jié)畜禽舍內(nèi)的溫濕度使其滿足設(shè)定的目標(biāo)溫度控制點(diǎn)。風(fēng)機(jī)中包含有橫向風(fēng)機(jī)和縱向風(fēng)機(jī)，橫向風(fēng)機(jī)和縱向風(fēng)機(jī)均各自由獨(dú)立的繼電器單獨(dú)開啟，單片機(jī)通過對(duì)不同繼電器的輸出，可單獨(dú)控制各風(fēng)機(jī)、濕簾、加熱器的開啟溫度和關(guān)閉溫度。分布在畜禽舍內(nèi)的濕度傳感器采集的舍內(nèi)濕度，單片機(jī)根據(jù)用戶設(shè)定的濕度上限值控制水簾裝置的啟動(dòng)和通風(fēng)除濕。
[0037]單片機(jī)可通過畜禽舍內(nèi)的氨氣傳感器、硫化氫傳感器、二氧化碳傳感器來檢測(cè)畜禽舍內(nèi)的氨氣含量、硫化氫含量、二氧化碳含量，用戶可根據(jù)飼養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)在單片機(jī)中預(yù)先設(shè)定一個(gè)氨氣含量、硫化氫含量、二氧化碳含量最大值和報(bào)警值，當(dāng)畜禽舍內(nèi)的氨氣含量、硫化氫含量、二氧化碳含量超過設(shè)定的最大值時(shí)，控制儀自動(dòng)在原有開啟風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上、允許多開一個(gè)風(fēng)機(jī)進(jìn)行排風(fēng)，從而使畜禽舍內(nèi)的氨氣含量、硫化氫含量、二氧化碳含量保存在設(shè)定的最大值范圍以內(nèi)，超過設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，控制儀報(bào)警輸出。
[0038]單片機(jī)可通過預(yù)先設(shè)定畜禽舍內(nèi)的壓力控制參數(shù)，單片機(jī)可通過安裝在畜禽舍內(nèi)負(fù)壓傳感器采集到的實(shí)時(shí)壓力值大小來自動(dòng)控制通風(fēng)小窗的開啟位置和關(guān)閉位置。
[0039]單片機(jī)可通過CAN總線同時(shí)控制通風(fēng)小窗、卷簾的位置和關(guān)閉位置。
[0040]單片機(jī)可通過模擬電壓輸出端接口控制變速風(fēng)機(jī)的運(yùn)行速度，用戶可預(yù)先設(shè)定一個(gè)變速風(fēng)機(jī)運(yùn)行速度控制曲線，單片機(jī)根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)定控制曲線自動(dòng)控制變速風(fēng)機(jī)的運(yùn)行速度，用戶還可預(yù)先設(shè)定一個(gè)變速風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間曲線。在畜禽舍內(nèi)濕度低于用戶設(shè)定目標(biāo)溫度時(shí)可自動(dòng)控制變速風(fēng)機(jī)循環(huán)通風(fēng)，以保證畜禽舍內(nèi)空氣新鮮，滿足畜禽的最小呼吸量。
[0041]單片機(jī)可通過模擬電壓輸出端接口控制照明燈的明暗度，用戶可預(yù)先設(shè)定一個(gè)光照亮度控制曲線和開啟關(guān)閉時(shí)間，單片機(jī)隨天數(shù)的變化根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)定控制曲線自動(dòng)控制照明燈的開啟關(guān)閉時(shí)間和明暗度。
[0042]單片機(jī)可通過繼電器輸出電路3的輸出回路與控制報(bào)警器連接，在畜禽舍高溫、低溫、傳感器故障以及停電時(shí)啟動(dòng)報(bào)警器。
[0043]單片機(jī)上連接的蜂鳴器可為按鍵輸入提供聲音反饋信號(hào)。
[0044]單片機(jī)通過還可通過RS485串行接口與GPRS數(shù)據(jù)采集器連接實(shí)現(xiàn)網(wǎng)路監(jiān)控，利用當(dāng)前日益普及的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將畜禽養(yǎng)殖舍內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)以無線的方式，準(zhǔn)確快速地傳送至物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)加以存儲(chǔ)和處理，使得用戶可隨時(shí)隨地通過互聯(lián)網(wǎng)訪問畜禽內(nèi)設(shè)備運(yùn)行情況以及環(huán)境控制儀中采集到的各項(xiàng)環(huán)境數(shù)據(jù)，大大提高了用戶的管理效率。
[0045]本發(fā)明和已有技術(shù)相比較，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明利用溫度傳感器采集畜禽舍內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度，利用單片機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的目標(biāo)溫度通過繼電器控制風(fēng)機(jī)、濕簾、加熱器、通風(fēng)小窗和卷簾，并且將單片機(jī)通過RS485串行接口與GPRS數(shù)據(jù)采集器連接實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，利用濕度傳感器檢測(cè)畜禽舍內(nèi)的濕度，利用氨氣傳感器、硫化氫傳感器、二氧化碳傳感器來檢測(cè)畜禽舍內(nèi)的氨氣含量、硫化氫含量、二氧化碳含量，利用負(fù)壓傳感器實(shí)時(shí)采集畜禽舍內(nèi)壓力值大小，利用用戶在單片機(jī)內(nèi)預(yù)先設(shè)定的每天自動(dòng)喂料時(shí)間和畜禽舍內(nèi)照明燈的開啟和關(guān)閉時(shí)間已經(jīng)光照亮度，實(shí)現(xiàn)了畜禽養(yǎng)殖整個(gè)生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化控制，提高了管理人員工作效率，更好地滿足了畜禽成長(zhǎng)對(duì)環(huán)境方面的要求。
[0046]部份電路具體說明:單片機(jī)以PIC18F4685主處理器I為控制核心，在外圍分別搭建包括CAN總線電路8、RS485接口電路、時(shí)鐘電路9、AD采樣電路4、繼電器控制電路2、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路10、數(shù)碼管34LED驅(qū)動(dòng)電路、液晶驅(qū)動(dòng)、鐵電儲(chǔ)存41、以及4 X 4按鍵電路、蜂鳴器、繼電器輸出電路3已經(jīng)為整個(gè)系統(tǒng)供電的電源電路。
[0047]所述CAN總線電路8由高速CAN總線收發(fā)器MCP2551和隔離器件型號(hào)6N137的高速光耦組成的主處理器I與物理CAN總線之間的信號(hào)通道，為了防止雷擊和其他強(qiáng)烈的干擾，增加了防雷管和TVS作總線保護(hù)。當(dāng)受到雷擊時(shí)，并接在總線上的防雷管能將能量泄放掉。并在CAN H和CAN L與地之間各自接一個(gè)30 pF的瓷片電容，可以起到濾除總線上的高頻干擾和防電磁輻射的作用。
[0048]所述RS485電路在該電路中，使用了一種RS-485接口芯片SN75LBC184，它采用單一電源+ 5V，電壓在+ 3?+ 5.5 V范圍內(nèi)都能正常工作。而6N137和TLP521光電耦合器的使用讓單片機(jī)與SN75LBC184之間完全沒有了電的聯(lián)系，提高了工作的可靠性。RS-485輸出電路部分的設(shè)計(jì)中穩(wěn)壓管和1N4148小型高速開關(guān)二極管的配合使用進(jìn)一步提高了抗過壓能力。為防止總線中其他分機(jī)的通信受到影響，在SN75LBC184的信號(hào)輸出端串聯(lián)了 2個(gè)33 Ω的電阻，這樣本機(jī)的硬件故障就不會(huì)使整個(gè)總線的通信受到影響。在應(yīng)用系統(tǒng)工程的現(xiàn)場(chǎng)施工中，由于通信載體是雙絞線，它的特性阻抗為120 Ω左右，所以線路設(shè)計(jì)時(shí)，在RS485網(wǎng)絡(luò)傳輸線的始端和末端應(yīng)各接I個(gè)120 Ω的匹配電阻，以減少線路上傳輸信號(hào)的反射。所述時(shí)鐘電路9采用了美國(guó)DALLAS公司推出的DS1302時(shí)鐘芯片。它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V?5.5V。
[0049]所述AD采樣電路4是為模擬信號(hào)輸入電路及外部溫濕度傳感器供電端口，模擬信號(hào)輸入是由線性電阻分壓然后通過八選一模擬開關(guān)⑶74HC4051E配合運(yùn)算放大器HA17358構(gòu)成的電壓跟隨電路進(jìn)入主處理器I進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。
[0050]所述繼電器控制電路2主要用于控制繼電器輸出，共有9路繼電器輸出，均使用光電耦合器TLP521作為12V電平與芯片5V邏輯電平的隔離。
[0051]所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路10在該電路中，使用了串行10數(shù)/模轉(zhuǎn)換器TLC5615，電源采用+ 5V。而6N137和TLP521光電耦合器的使用讓單片機(jī)與TLC5615串行之間完全沒有了電的聯(lián)系。而輸出電壓作為參考電壓與配合運(yùn)算放大器HA17358構(gòu)成的電壓跟隨電路可得恒流輸出。為了提高穩(wěn)定性TLC5615的基準(zhǔn)輸入電壓采用LM336參考電壓。
[0052]所述數(shù)碼管34LED驅(qū)動(dòng)電路采用移位寄存器⑶4094BE來驅(qū)動(dòng)，三極管在⑶4094BE輸出端與數(shù)碼管34位之間的使用增大了輸出電流。
[0053]設(shè)置參數(shù)和瀏覽數(shù)據(jù)控制儀配有有設(shè)置鍵、遞增鍵、遞減鍵、和回車鍵、(T9數(shù)字鍵、運(yùn)行設(shè)置鍵、+/_按鍵共16個(gè)按鍵輸入。
[0054]環(huán)境控制儀控制板包括控制儀電源部分和繼電器輸出電路3。
[0055]所述控制儀電源部分采樣了 2路獨(dú)立輸出24V的開關(guān)電源設(shè)計(jì)，開關(guān)電源的輸入電壓范圍AC:100-240V。次級(jí)電壓將級(jí)采用更高的效率的開關(guān)型降壓穩(wěn)壓器LM2576T-12G和LM2576T-5G分別繼電器控制電路2和其他器件供電。RS485電路和數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路10所使用的+ 5V電壓是由三端線性穩(wěn)壓器KA7805通過LM2576T-12G降壓得到。
[0056]所述繼電器輸出電路3利用三極管飽和導(dǎo)通和截止的的特性，來實(shí)現(xiàn)接通和斷開的功能，三極管為PNP型，所以采用集電極接低電平方式輸出，當(dāng)基極沒有輸入脈沖或電壓時(shí)，基極為高電平，因?yàn)檫@是反極性三極管，所以平時(shí)是截止的，只有基極輸入低電平，降低基極電壓，這時(shí)三極管導(dǎo)通，繼電器線圈得電吸合，原常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)吸合，完成設(shè)備的接通與斷開功能。二極管反向接在線圈兩端，是保護(hù)線圈不受反峰電壓的沖擊，對(duì)繼電器起到保護(hù)作用。對(duì)觸點(diǎn)的保護(hù)采用了 RC吸收電路。
[0057]殼體24采用IP65防水機(jī)箱。
【權(quán)利要求】
1.一種用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀，包括一個(gè)控制電路，其特征在于:所述的控制電路包括電源供電電路和I個(gè)主處理器，所述的電源供電電路連接有電源輸入接口端、電源保護(hù)電路、DC24開關(guān)電源、電源濾波電路和三端正電源穩(wěn)壓電路，所述主處理器的1接口連接有液晶驅(qū)動(dòng)電路、CAN總線電路、RS485串行通訊總線電路、時(shí)鐘電路、AD采樣電路、繼電器控制電路、繼電器輸出電路、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、數(shù)碼管、LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路、按鍵驅(qū)動(dòng)電路、鐵電儲(chǔ)存和蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)字信號(hào)輸入接口，所述AD采樣電路連接有溫度傳感器接口、濕度傳感器接口、氨氣傳感器接口、硫化氫傳感器接口、二氧化碳傳感器接口、負(fù)壓傳感器接口，所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路連接有模擬電壓輸出端接口，所述CAN總線電路連接有CAN總線接口，所述RS485串行通訊總線電路連接有RS485串行通訊總線接口，所述繼電器輸出電路包含有繼電器，所述繼電器分別與風(fēng)機(jī)、濕簾、加熱器、通風(fēng)小窗、光照、料線、報(bào)警器的控制端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀，其特征在于:所述的主處理器由一個(gè)單片機(jī)構(gòu)成，所述的單片機(jī)連接有單片機(jī)最小系統(tǒng)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀，其特征在于:所述的主處理器、液晶驅(qū)動(dòng)電路、繼電器控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、RS485串行通訊總線接口電路、CAN總線電路、AD采樣電路、時(shí)鐘電路、數(shù)碼管、LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路、按鍵驅(qū)動(dòng)電路、鐵電儲(chǔ)存和蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路以及連接環(huán)境控制儀控制板的排線接口均設(shè)置在一個(gè)環(huán)境控制儀控制板上，所述的繼電器輸出電路、溫度傳感器的連接端子、濕度傳感器的連接端子氨氣/硫化氫傳感器接口的連接端子、二氧化碳/負(fù)壓傳感器的連接端子均設(shè)置一個(gè)環(huán)境控制儀控制板上，環(huán)境控制儀控制板上還設(shè)置有RS485串行通訊總線接口端子、CAN總線接口電路端子、模擬電壓輸出端接口端子、數(shù)字信號(hào)輸入接口端子、AC220V電源輸入接口端子、電源保護(hù)電路、DC24開關(guān)電源、連接開關(guān)電壓的IC插座以及由濾波電路和三端正電源穩(wěn)壓電路組成的為整個(gè)控制系統(tǒng)提供電源的供電電路，環(huán)境控制儀控制板上的電源供電電路、溫度傳感器的連接端子、濕度傳感器的連接端子氨氣/硫化氫傳感器接口的連接端子、二氧化碳/負(fù)壓傳感器的連接端子、RS485串行通訊總線接口端子、CAN總線接口電路端子和模擬電壓輸出端接口端子、數(shù)字信號(hào)輸入接口端子均通過導(dǎo)線連接到排線接口，再通過排線與環(huán)境控制儀控制板的排線接口連接并與環(huán)境控制儀控制板上的繼電器控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、RS485串行通訊總線接口電路、CAN總線接口電路和AD采樣電路分別對(duì)應(yīng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀，其特征在于:電源供電電路連接有開關(guān)電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀，其特征在于:控制電路通過一個(gè)電源電路與一個(gè)開關(guān)電源連接，所述的電源電路中包括有濾波器和三端正電源穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓器，電源電路具有二路5V電壓輸出、一路12V電壓輸出和一路24V電壓輸出，所述的12V電壓輸出連接到濕度傳感器、氨氣傳感器、二氧化碳傳感器、硫化氫傳感器、負(fù)壓傳感器的接口端子，所述的12V電壓輸出分別連接到繼電器控制電路、繼電器輸出電路和數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，所述的5V電壓輸出一路連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和RS485串行通訊總線接口電路，另一路5V電壓輸出連接到主處理器、有液晶驅(qū)動(dòng)電路、時(shí)鐘電路、AD采樣電路、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、數(shù)碼管、LED指示燈驅(qū)動(dòng)電路、按鍵驅(qū)動(dòng)電路、按鍵驅(qū)動(dòng)電路、鐵電儲(chǔ)存和蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于畜禽養(yǎng)殖或類似用途環(huán)境控制儀，其特征在于:環(huán)境控制儀控制板和環(huán)境控制儀控制板設(shè)置在一個(gè)殼體中，殼體的前側(cè)嵌設(shè)有液晶顯示器、數(shù)碼管顯示器和LED指示燈顯示器，殼體的前側(cè)還設(shè)置有功能按鍵，殼體的底側(cè)設(shè)置有繼電器輸出電路的輸出回路的出線孔、溫度傳感器、濕度傳感器、模擬電壓輸出端、RS485串行通訊總線接口端以及CAN總線接口端的出線孔。
【文檔編號(hào)】H04L29/06GK104281135SQ201410513083
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】吳震 申請(qǐng)人:上海梵龍電子有限公司