瘤尾守宮智能養(yǎng)殖孵化環(huán)境控制系統(tǒng)VIP

瘤尾守宮智能養(yǎng)殖孵化環(huán)境控制系統(tǒng)第1章緒論1.1研究目的及意義瘤尾守宮是一種生活在澳大利亞的生物，被認(rèn)為是海龍的親戚。瘤尾守宮的孵化環(huán)境研究是為了揭示其繁殖生態(tài)和提供促進(jìn)繁殖成功的條件。孵化環(huán)境對(duì)于保證瘤尾守宮幼體的生存和成長(zhǎng)至關(guān)重要。在研究中，首先需要了解瘤尾守宮的繁殖行為和繁殖周期。觀察野外種群中的交配和產(chǎn)卵行為，記錄交配行為的頻率、時(shí)機(jī)和地點(diǎn)。通過這些觀察，可以確定適合瘤尾守宮繁殖的季節(jié)和繁殖地點(diǎn)。在孵化環(huán)境研究中，水質(zhì)條件是至關(guān)重要的因素。瘤尾守宮的卵需要一定的水質(zhì)參數(shù)來保證孵化的成功。研究人員需要測(cè)量和監(jiān)控水溫、鹽度和PH值等參數(shù)，并調(diào)整這些參數(shù)來創(chuàng)造最適合孵化的環(huán)境。此外，水體中的溶解氧含量也需要控制在適宜范圍內(nèi)，以確保卵的健康孵化。孵化環(huán)境中的底質(zhì)和植被也需要研究。瘤尾守宮的卵通常會(huì)附著在海藻或其他底質(zhì)上。了解瘤尾守宮的產(chǎn)卵習(xí)性和卵的附著偏好，可以為模擬合適的孵化環(huán)境提供參考。提供合適的底質(zhì)和植被可以提供卵的保護(hù)和適宜的卵殼附著表面。此外，光照條件也是重要的研究?jī)?nèi)容。瘤尾守宮在野外生活中處于光線充足的環(huán)境，因此需要模擬合適的光照條件來促進(jìn)孵化。研究人員可以調(diào)整光照強(qiáng)度和光照周期，以確保瘤尾守宮卵的健康發(fā)育和孵化成功。隨著蛋肉類的社會(huì)需求量不斷增長(zhǎng)，給位于瘤尾守宮養(yǎng)殖上游的孵化產(chǎn)業(yè)帶來了活力，促進(jìn)了孵化產(chǎn)業(yè)朝規(guī)?；⒓s化方向發(fā)展。孵化產(chǎn)業(yè)所使用的人工孵化技術(shù)是利用仿生學(xué)思想，通過模擬瘤尾守宮孵化的自然環(huán)境，人為創(chuàng)造蛋種胚胎發(fā)育所需條件，以達(dá)孵化出幼禽的目的。本文針對(duì)目前孵化產(chǎn)業(yè)信息化程度不高、孵化環(huán)境參數(shù)調(diào)控實(shí)時(shí)性差等不足，設(shè)計(jì)出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的瘤尾守宮孵化環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。國(guó)外的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展起步較早，美國(guó)在20世紀(jì)40年代已基本實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化，20世紀(jì)70年代末開始研究農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)作為又一次世界信息產(chǎn)業(yè)浪潮，具有優(yōu)良的發(fā)展前景，與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的融合是大勢(shì)所趨。伴隨著自動(dòng)化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)愈發(fā)成熟，國(guó)外農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程得到了加速。對(duì)于當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展，瘤尾守宮孵化產(chǎn)業(yè)正朝著規(guī)?；?、集約化方向發(fā)展，為提高種蛋孵化率與健雛率、提高瘤尾守宮孵化產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化水平，亟需先進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)禽類孵化時(shí)的環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，因此，設(shè)計(jì)一種具有新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的孵化監(jiān)控系統(tǒng)具有廣闊市場(chǎng)前景。隨著信息化技術(shù)的迅速發(fā)展，我們?cè)絹碓阶⒅匦畔⒌膫鬟f和共享。在現(xiàn)代家畜養(yǎng)殖中，信息控制的需求越來越大。因此，我們開始將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于家畜養(yǎng)殖，這是信息時(shí)代的新型應(yīng)用技術(shù)，為畜牧業(yè)的發(fā)展轉(zhuǎn)型帶來了新的動(dòng)力。綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)今家畜養(yǎng)殖中具有廣泛的應(yīng)用。相比傳統(tǒng)的飼養(yǎng)技術(shù)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的養(yǎng)殖模式實(shí)現(xiàn)了信息化管理，注重智能化的操作，使整個(gè)家畜的養(yǎng)殖和管理更加系統(tǒng)化、科學(xué)化。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀2022年，李惠娜在《基于STM32和物聯(lián)網(wǎng)公有云的雞蛋孵化環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》文中談到農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用則主要是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境因子方面實(shí)現(xiàn)感知、傳輸、處理和控制[2]。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境因子進(jìn)行調(diào)控研究越來越深入，逐漸涉及到瘤尾守宮養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用。2021年，鄒文虎在《基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究》文中講到，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于孵化環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控起步較晚[3]，且較少應(yīng)用，大都采用獨(dú)立式孵化設(shè)備調(diào)控孵化環(huán)境。2021年，海濤，陳娟，周文杰，陸猛，曾澤明在《基于LoRa和NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的孵化監(jiān)控系統(tǒng)》文中介紹了我國(guó)基于物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究較多，將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于禽類孵化環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控的研究較少[5]。目前，小型孵化企業(yè)一般是使用基于C/S孵化設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)控孵化環(huán)境，降低了生產(chǎn)效率、提高了生產(chǎn)成本。2019年，CostaEduardo,ElbersArmin,KoeneMiriam,SteentjesAndre,WisselinkHenk,WijnenPeter,GonzalesJose在《QualitativeEvaluationofCausesforRoutineSalmonellaMonitoringFalse-PositiveTestResultsinDutchPoultryBreedingFlocks》中認(rèn)為家畜的飼養(yǎng)環(huán)境對(duì)家畜的生產(chǎn)有著很大程度的影響，而現(xiàn)在傳統(tǒng)的家畜養(yǎng)殖中，養(yǎng)殖環(huán)境往往存在一定的問題。其中，最普遍的問題就是養(yǎng)殖舍內(nèi)的氣味過大，不利于家畜生長(zhǎng)，而且舍內(nèi)的溫度濕度等不是家畜生長(zhǎng)的最適要求。2019年，SabooriA和KamaliK在《BiologyofAllothrombiumshirazicumZhang(Acari：Trombidiidae)inGarmsar，Semnanprovince,Iran》文中談?wù)摰饺毡菊缭?004年提出“U-Japan”計(jì)劃，計(jì)劃將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)列入農(nóng)業(yè)發(fā)展當(dāng)中，2009年8月份將該計(jì)劃進(jìn)一步升級(jí)為“i-Japan”戰(zhàn)略。近年來，日本發(fā)展的智慧農(nóng)業(yè)仍是以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為信息主體源。2018年，YANBojie;PANYuchun;ZHANChunjiang等在《Suitabilityevaluationoflivestockfarmspatiallayoutatcounty-levelbasedonGIS縣域畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)空間布局規(guī)劃適宜性評(píng)價(jià)》中指出，現(xiàn)代養(yǎng)殖方式不論規(guī)模大小，都面臨著養(yǎng)殖環(huán)境問題。養(yǎng)殖環(huán)境的不良影響不僅限于養(yǎng)殖場(chǎng)周圍的環(huán)境，還會(huì)影響到家畜的生長(zhǎng)。因此，嚴(yán)格控制家畜飼養(yǎng)環(huán)境對(duì)于提高家畜的質(zhì)量至關(guān)重要。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來控制養(yǎng)殖環(huán)境，可以大幅度提高治理污染的效率。具體而言，我們可以利用傳感器來感知養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)的溫度、濕度、氧氣濃度等指標(biāo)，然后將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理，最后進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)的控制調(diào)節(jié)。1.3主要研究?jī)?nèi)容1.閱讀相關(guān)文獻(xiàn)確定了設(shè)計(jì)功能和軟件硬件的選擇方案。2.硬件部分采用STM32單片機(jī)。3.下位機(jī)設(shè)計(jì)采用KEIL5軟件，使用C語(yǔ)言進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。4.上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)在QT平臺(tái)，使用MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。5.將系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行并成功實(shí)現(xiàn)。6.實(shí)現(xiàn)的成果為實(shí)物。7.系統(tǒng)基本功能為：對(duì)當(dāng)前狀況進(jìn)行檢測(cè)并發(fā)送至上位機(jī)。8.系統(tǒng)特色功能為：根據(jù)溫濕度、亮度、空氣質(zhì)量、風(fēng)速自動(dòng)控制翻蛋和消毒。該系統(tǒng)應(yīng)完成的主要功能有：1.WIFI通信，手機(jī)端上位機(jī)。2.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度、濕度、風(fēng)速、空氣質(zhì)量、光照，顯示并發(fā)送上位機(jī)。3.手動(dòng)控制殺菌模塊開啟/關(guān)閉。4.通過步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行翻蛋處理。5.手機(jī)端上位機(jī)，顯示下位機(jī)發(fā)來的參數(shù)。第2章系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)2.1設(shè)計(jì)方案本課題設(shè)計(jì)了一套應(yīng)用于調(diào)控瘤尾守宮孵化環(huán)境的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)包括底層終端的環(huán)境數(shù)據(jù)采集與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制、數(shù)據(jù)傳輸、阿里云平臺(tái)的應(yīng)用等三部分。在底層終端選用STM32作為主控中心對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和控制，使用了卡爾曼濾波算法對(duì)所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理；阿里云平臺(tái)是作為Web服務(wù)器和底層終端數(shù)據(jù)通信的橋梁，使用云平臺(tái)統(tǒng)一接入標(biāo)準(zhǔn)，快速實(shí)現(xiàn)與底層設(shè)備進(jìn)行通信，且阿里云平臺(tái)具有數(shù)據(jù)推送能力，可直接推送數(shù)據(jù)給第三方Web服務(wù)器，縮短了Web系統(tǒng)的開發(fā)周期，Web端是基于B/S（瀏覽器/服務(wù)器）架構(gòu)開發(fā)模式，采用SSM框架進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2功能需求分析2.2.1技術(shù)路線：1.硬件部分需要單片機(jī)STM32F103C8T6、溫濕度傳感器、光敏電阻、風(fēng)速傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、顯示屏。2.軟件平臺(tái)程序用KEIL5。3.畫原理圖用Visio。4.編程語(yǔ)言用C語(yǔ)言。5.用戶信息顯示查看。2.2.2預(yù)期結(jié)果：通過對(duì)系統(tǒng)的布設(shè)和完善，最終完成的瘤尾守宮智能養(yǎng)殖孵化環(huán)境控制系統(tǒng)預(yù)期有如下成果：1.WIFI通信，手機(jī)端上位機(jī)。2.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度、濕度、風(fēng)速、空氣質(zhì)量、光照，顯示并發(fā)送上位機(jī)。3.手動(dòng)控制殺菌模塊開啟/關(guān)閉。4.通過步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行翻蛋處理。5.手機(jī)端上位機(jī)，顯示下位機(jī)發(fā)來的參數(shù)。2.3總體方案設(shè)計(jì)這個(gè)設(shè)計(jì)過程可以概括為以下幾個(gè)階段：1.理論學(xué)習(xí)和調(diào)研，了解設(shè)計(jì)的課題內(nèi)容，掌握必要的知識(shí)。2.系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)，確定系統(tǒng)各個(gè)部分的功能和相互關(guān)系，并收集相關(guān)的硬件和軟件資料。3.系統(tǒng)規(guī)劃和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制定系統(tǒng)的整體框架和原理圖。4.硬件設(shè)計(jì)和電路圖繪制，將各個(gè)系統(tǒng)部件通過接口電路連接在一起，形成完整的電路圖。5.軟件設(shè)計(jì)和流程圖繪制，編寫系統(tǒng)的控制程序，并繪制主流程圖。6.進(jìn)行模擬仿真，檢查系統(tǒng)的控制功能是否符合要求，并整理寫作論文。2.4元器件選型2.4.1單片機(jī)選型主控制芯片選擇STM32F103C8T6，STM32F103C8T6是由意法半導(dǎo)體集團(tuán)基于STM32系列ARMCortex-M內(nèi)核開發(fā)的一款具有64KB的程序存儲(chǔ)器的32位微控制器。其工作時(shí)需要2V~3.6V的電壓和-40℃~85℃環(huán)境溫度。STM32系列單片機(jī)屬于一種具有高性能、強(qiáng)功能、大容量的單芯片，它適合于低成本、高性、低功率的“嵌入式”應(yīng)用程序，與此同時(shí)，它還具有“良好的”功耗和“集成性”能。它具有方便、簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)上受到了廣泛的歡迎。??本實(shí)驗(yàn)??所采用的最小系統(tǒng)如下圖：圖2-1STM32Fl03C8T6最小系統(tǒng)原理圖2.4.2溫濕度傳感器DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款包含經(jīng)過校正的數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，采用了特殊的數(shù)字模組采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，保證了產(chǎn)品的高可靠性和良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。該傳感器由電阻型濕度敏感元件、NTC溫度敏感元件組成，并與8位高性能微控制器相連。標(biāo)定系數(shù)是一種以O(shè)TP存儲(chǔ)方式存儲(chǔ)于OTP存儲(chǔ)器中，用于對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理，具有高質(zhì)量、超快響應(yīng)、高抗干擾性、高性價(jià)比等特點(diǎn)。圖2-2DHT11溫濕度傳感器2.4.3空氣質(zhì)量傳感器MQ135型氣敏元件采用的是二氧化錫（SnO2)，其在潔凈空氣中具有很低的導(dǎo)電性。在有污染物存在的情況下，隨著污染物濃度的提高，傳感器的導(dǎo)電性能也隨之提高。通過一個(gè)簡(jiǎn)單的電路，就可以把電導(dǎo)的改變轉(zhuǎn)化成相應(yīng)于這種氣體濃度的輸出信號(hào)。MQ135傳感器對(duì)氨氣、硫化物、苯系蒸汽的靈敏度高，對(duì)煙霧和其它有害的監(jiān)測(cè)也很理想，這種傳感器可檢測(cè)多種有害氣體。圖2-3空氣質(zhì)量傳感2.4.4風(fēng)速傳感器風(fēng)速傳感器是一種用來測(cè)量風(fēng)速的設(shè)備，在很多場(chǎng)合都會(huì)使用到它，不過因?yàn)樗捏w積很小，所以可以很容易的攜帶和組裝，并且在使用的過程中也比較安全可靠。我們知道，風(fēng)速傳感器是一種使用方便，安全可靠的智能儀器儀表，可以有效地獲取風(fēng)速信息。當(dāng)風(fēng)吹過傳感器的時(shí)候，氣流會(huì)產(chǎn)生風(fēng)能，當(dāng)風(fēng)能作用到傳感器上時(shí)，會(huì)使傳感器發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。而中軸則是驅(qū)動(dòng)其內(nèi)部的感應(yīng)器，從而產(chǎn)生脈沖信號(hào)。圖2-4風(fēng)速傳感器2.4.5通信模塊藍(lán)牙技術(shù)的缺點(diǎn)主要還是在傳輸距離和傳輸速率上，距離有限，速率也不如WIFI來得大，而且不同設(shè)備之間有些協(xié)議還不兼容，如果數(shù)據(jù)需要不間斷的可用還需要本地?cái)?shù)據(jù)一致保持紀(jì)錄。ESP8266WIFI是一種強(qiáng)大的WIFI模塊，可以實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)通信的功能。ESP8266WIFI在物聯(lián)網(wǎng)中被廣泛使用，可以通過串行通信接口連接到微控制器。ESP8266WIFI的主要特點(diǎn)是：高度集成：ESP8266WIFI集成了TCP/IP協(xié)議棧，可以直接連接到WIFI網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需額外的外部芯片；易于編程：ESP8266WIFI可以通過AT指令和Lua腳本進(jìn)行編程；低成本：ESP8266WIFI的成本非常低，可以大規(guī)模應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中；而且ESP8266WIFI的功耗非常低，適合用于電池供電的應(yīng)用場(chǎng)景。綜合比較，藍(lán)牙的缺點(diǎn)比較多，WIFI操作使用更加便捷，因此本文設(shè)計(jì)采用WIFI作為通信模塊的選擇。圖2-5ESP8266WIFI模塊第3章系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用溫濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、空氣光強(qiáng)度傳感器和STM32開發(fā)板、WIFI模塊作為開發(fā)環(huán)境，用于控制孵化環(huán)境參數(shù)。通過WIFI模塊連接阿里云，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集上傳云端，實(shí)時(shí)更新孵化環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)。當(dāng)參數(shù)超過手動(dòng)設(shè)置的閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)孵化環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高孵化效率。阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的選擇，具有安全、穩(wěn)定、低時(shí)延、高可用、免運(yùn)維等優(yōu)點(diǎn)，使系統(tǒng)開發(fā)簡(jiǎn)單，操作便利，適用于中小型孵化廠的環(huán)境控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)完成的主要功能有：具有無(wú)線通訊功能，手機(jī)端上位機(jī)；具有實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，對(duì)溫度、濕度、亮度、空氣質(zhì)量和風(fēng)速等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)端上；具有手動(dòng)控制功能，對(duì)殺菌模組的開關(guān)進(jìn)行人工控制；具有使步進(jìn)電機(jī)把蛋翻過來的功能。手機(jī)端上位機(jī)，將來自下位端發(fā)來的數(shù)據(jù)顯示出來?？傮w原理圖如下所示：圖3-1總體原理圖3.2系統(tǒng)的主要功能模塊設(shè)計(jì)3.2.1溫濕度測(cè)量模塊設(shè)計(jì)在溫度精確測(cè)量中，關(guān)鍵有工作壓力溫度計(jì)、熱電阻式溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)、熱電阻溫度計(jì)、電子光學(xué)高溫計(jì)、輻射源高溫計(jì)和紅外線溫度計(jì)。工作壓力溫度計(jì)是工業(yè)化生產(chǎn)中最初的溫度測(cè)量法之一。它構(gòu)造簡(jiǎn)易，沖擊韌性??好，低成本，不依靠外界開關(guān)電源。它普遍使用于工業(yè)化生產(chǎn)中的溫度精確測(cè)量。但鑒于其反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、儀器設(shè)備密封性維護(hù)保養(yǎng)不會(huì)改變、受外部環(huán)境危害大等緣故，慢慢撤出了溫度檢測(cè)的隊(duì)伍。電子光學(xué)高溫計(jì)、輻射源高溫計(jì)和紅外線高溫計(jì)都輸出非接觸式溫度計(jì)。日常生活和工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)地的濕度通常是相對(duì)性濕度，用RH%表明。即氣體(通常是氣體)中包含的水蒸汽量(水蒸汽壓)是與它的氣體同樣時(shí)飽和狀態(tài)水蒸汽(飽和水蒸汽壓)的百分?jǐn)?shù)。濕度用肯定濕度、相對(duì)性濕度、漏點(diǎn)、體內(nèi)濕氣與干氣的占比(凈重或容積)等表明。普遍的濕度測(cè)量法有：動(dòng)態(tài)性法(雙壓法、雙溫法、分離法)、靜態(tài)數(shù)據(jù)法(飽和狀態(tài)鹽法、鹽酸法)、漏點(diǎn)法、干濕度球法和電子器件感應(yīng)器法。在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，傳感器有溫度傳感器和濕度傳感器，所以需要對(duì)兩種類型的傳感器進(jìn)行選擇。如圖3-2溫濕度傳感器。圖3-2DHT11溫濕度傳感器原理圖3.2.2ESP8266WIFI模組模塊設(shè)計(jì)ESP8266WIFI曾經(jīng)成為低成本物聯(lián)網(wǎng)爆炸的佳話，它是一款單核32位MCUWIFI芯片模塊。該模塊的特點(diǎn)是具備高性能的無(wú)線SOC，是一個(gè)完整且自成體系的WIFI網(wǎng)絡(luò)方案，既可以獨(dú)立運(yùn)行，也可以作為從機(jī)搭載其他主機(jī)運(yùn)行。在眾多WIFI模塊中，ESP8266WIFI串口通信模塊應(yīng)該是使用最廣泛的一種。因?yàn)镋SP8266WIFI模塊是一款高性能的WIFI串口模塊，不需要了解太多WIFI相關(guān)知識(shí)就可以輕松上手。簡(jiǎn)單來說，它只是一個(gè)串口轉(zhuǎn)WIFI的設(shè)備，只要掌握了串口編程使用方法，就可以實(shí)現(xiàn)所謂的透明傳輸。ESP8266WIFI模組原理圖如下圖：圖3-3ESP8266模組原理圖3.2.3MQ135空氣質(zhì)量傳感器模塊設(shè)計(jì)MQ135是一種常用的氣體傳感器，可用于測(cè)量空氣中的多種污染物質(zhì)濃度，如二氧化碳、氮氧化物、氨氣、酒精和苯等。該傳感器使用二氧化錫作為敏感材料，當(dāng)周圍環(huán)境中存在污染氣體時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率會(huì)隨污染氣體濃度的增加而增加。MQ135模塊使用5V進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，DO輸出數(shù)字信號(hào)，AO輸出模擬信號(hào)。其中，DO輸出可用于進(jìn)行上限報(bào)警，而AO輸出則可用于進(jìn)行模擬量輸入和輸出。MQ135原理圖如下：圖3-4MQ135空氣質(zhì)量傳感器原理圖3.2.4風(fēng)速傳感器模塊設(shè)計(jì)風(fēng)速傳感器主要是通過測(cè)量風(fēng)的速度來進(jìn)行風(fēng)速的測(cè)量。不同類型的風(fēng)速傳感器采用不同的原理來測(cè)量風(fēng)速，以下是對(duì)不同類型的風(fēng)速傳感器原理的簡(jiǎn)介：皮托管式風(fēng)速傳感器：采用皮托管的原理，通過測(cè)量風(fēng)壓差來計(jì)算風(fēng)速。皮托管式風(fēng)速傳感器通常由一個(gè)垂直于風(fēng)向的管和一個(gè)水銀壓力計(jì)組成。螺旋槳風(fēng)速傳感器：通過測(cè)量螺旋槳旋轉(zhuǎn)的速度來計(jì)算風(fēng)速。螺旋槳風(fēng)速傳感器通常由一個(gè)旋轉(zhuǎn)的螺旋槳和一個(gè)電子計(jì)數(shù)器組成?；魻栃?yīng)電磁風(fēng)速傳感器：通過測(cè)量風(fēng)速對(duì)磁場(chǎng)的影響來計(jì)算風(fēng)速?；魻栃?yīng)電磁風(fēng)速傳感器通常由一個(gè)磁場(chǎng)和一個(gè)檢測(cè)霍爾效應(yīng)的傳感器組成。熱線式風(fēng)速傳感器：通過測(cè)量風(fēng)對(duì)熱線的冷卻效應(yīng)來計(jì)算風(fēng)速。熱線式風(fēng)速傳感器通常由一個(gè)加熱的熱線和一個(gè)測(cè)量熱線溫度變化的傳感器組成。超聲波風(fēng)速傳感器：通過測(cè)量超聲波在空氣中的傳播時(shí)間來計(jì)算風(fēng)速。超聲波風(fēng)速傳感器通常由一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器組成。超聲波風(fēng)速傳感器主要是利用超聲波時(shí)差法來實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測(cè)量，聲音在空氣中的傳播速度，會(huì)和風(fēng)向上的氣流速度疊加。若超聲波的傳播方向與風(fēng)向相同，它的速度會(huì)加快，反之，它的速度會(huì)變慢。因此，在固定的檢測(cè)條件下，超聲波在空氣中傳播的速度可以和風(fēng)速函數(shù)對(duì)應(yīng)。通過計(jì)算即可得到精確的風(fēng)速和風(fēng)向。用于風(fēng)速測(cè)量的最廣泛使用的風(fēng)速計(jì)是轉(zhuǎn)杯式電動(dòng)風(fēng)速計(jì)，旋轉(zhuǎn)風(fēng)杯驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)的輸出運(yùn)行是一個(gè)在風(fēng)速中校準(zhǔn)的電表。三杯風(fēng)速計(jì)目前被用作風(fēng)資源評(píng)估研究和實(shí)踐的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。杯型風(fēng)速計(jì)由安裝在水平臂上的3或4個(gè)半球形杯組成，這些杯安裝在垂直軸上，在任何水平方向通過杯子的氣流以大致與風(fēng)速成比例的速度轉(zhuǎn)動(dòng)軸。因此，在設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)計(jì)算軸的轉(zhuǎn)數(shù)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與速度范圍內(nèi)的平均風(fēng)速成比例的值。原理圖如下圖：圖3-5風(fēng)速傳感器原理圖3.2.5光敏電阻模塊設(shè)計(jì)光敏電阻器（photovaristor）又叫光感電阻，是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。光敏電阻又稱光導(dǎo)管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長(zhǎng)的光照射下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場(chǎng)的作用下做漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。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硫化物、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體。通常采用涂敷、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。原理圖如下圖：圖3-6光敏電阻原理圖第4章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1軟件主流程圖溫濕度檢測(cè)控制模塊和光敏電阻收集環(huán)境數(shù)據(jù)，系統(tǒng)啟動(dòng)后下位機(jī)中的溫濕度檢測(cè)控制模塊和光敏電阻開始收集環(huán)境的溫濕度和光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺刂瓢?，檢測(cè)模塊采集到數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺刂瓢??？刂破鞲鶕?jù)數(shù)據(jù)作出分辨，主控制板接收到數(shù)據(jù)后，控制器會(huì)根據(jù)讀取到的溫濕度數(shù)據(jù)信息和控制參數(shù)進(jìn)行分析，作出相應(yīng)的決策。若環(huán)境參數(shù)在要求范圍內(nèi)則重新檢測(cè)；如果溫濕度檢測(cè)控制模塊檢測(cè)到環(huán)境參數(shù)在系統(tǒng)要求范圍內(nèi)，則回到溫濕度檢測(cè)控制模塊再次進(jìn)行下一輪檢測(cè)。調(diào)整環(huán)境參數(shù)，如果環(huán)境參數(shù)不在要求范圍內(nèi)，控制器會(huì)運(yùn)行相應(yīng)的機(jī)器設(shè)備，調(diào)整環(huán)境中的溫度和濕度，直到環(huán)境參數(shù)達(dá)到要求范圍內(nèi)。上位機(jī)與下位機(jī)保持通訊，在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，上位機(jī)軟件一直與下位機(jī)保持通訊，數(shù)據(jù)展示和儲(chǔ)存，溫濕度數(shù)據(jù)信號(hào)會(huì)展示在上位機(jī)中，客戶可以對(duì)檢測(cè)到的信息進(jìn)行儲(chǔ)存和編寫。流程圖如下：開始開始開始單片機(jī)初始化單片機(jī)初始化 N初始化成功？初始化成功？Y風(fēng)速傳感器對(duì)風(fēng)速進(jìn)行采集空氣質(zhì)量檢測(cè)傳感器進(jìn)行采集光敏電阻進(jìn)行光照強(qiáng)度采集D風(fēng)速傳感器對(duì)風(fēng)速進(jìn)行采集空氣質(zhì)量檢測(cè)傳感器進(jìn)行采集光敏電阻進(jìn)行光照強(qiáng)度采集DHT11進(jìn)行溫濕度采集風(fēng)速數(shù)據(jù)傳輸空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)傳輸溫濕度數(shù)據(jù)傳輸風(fēng)速數(shù)據(jù)傳輸空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)傳輸溫濕度數(shù)據(jù)傳輸NNNNNNN溫濕度是否在范圍內(nèi)?溫濕度是否在范圍內(nèi)?風(fēng)速是否在范圍內(nèi)?空氣質(zhì)量是否在范圍內(nèi)？亮度是否在范圍內(nèi)?風(fēng)速是否在范圍內(nèi)?空氣質(zhì)量是否在范圍內(nèi)？亮度是否在范圍內(nèi)? Y Y Y翻蛋并殺菌翻蛋并殺菌結(jié)束結(jié)束圖4-SEQ圖\*ARABIC\s11整體流程圖4.2溫濕度采集模塊的軟件設(shè)計(jì)當(dāng)總線空余情況為高電平時(shí)，服務(wù)器將總線降低，等候DHT11響應(yīng)。當(dāng)單片機(jī)初始化完成后，DHT11溫濕度傳感器會(huì)對(duì)周圍的溫度和濕度進(jìn)行采集并形成一個(gè)參數(shù)來表示溫度及濕度，若此數(shù)據(jù)在設(shè)定的范圍內(nèi)，則觸發(fā)接下來的翻蛋操作；若不在范圍內(nèi)，則可選擇改變周圍環(huán)境后重新采集。圖4-2DHT11時(shí)序圖4.3顯示模塊軟件的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中需要顯示當(dāng)前環(huán)境的溫度和濕度信息。系統(tǒng)使用液晶顯示數(shù)據(jù)，STM32單片機(jī)初始化完成后顯示屏?xí)詣?dòng)寫控制字，控制字為單片機(jī)中獲得的數(shù)據(jù)，隨后顯示出來。如圖為顯示模塊流程圖：開始開始單片機(jī)初始化單片機(jī)初始化 初始化成功？ N初始化成功？Y寫控制字寫控制字寫數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)顯示顯示結(jié)束結(jié)束圖4-3顯示子程序流程圖4.4光敏電阻模塊的軟件設(shè)計(jì)光敏元件是一種對(duì)外界光線最為靈敏的元件，通常用于探測(cè)外界光線的強(qiáng)弱。當(dāng)單片機(jī)初始化完成后，光敏電阻會(huì)對(duì)周圍的光照進(jìn)行采集并形成一個(gè)參數(shù)來表示光照強(qiáng)度，若此數(shù)據(jù)在設(shè)定的范圍內(nèi)，則觸發(fā)接下來的翻蛋操作；若不在范圍內(nèi)，則可選擇改變周圍環(huán)境后重新采集。流程圖如下：開始開始單片機(jī)初始化單片機(jī)初始化初始化成功？N初始化成功？ .Y光敏電阻數(shù)據(jù)采集光敏電阻數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸N亮度是否在范圍?內(nèi)？亮度是否在范圍?內(nèi)？ Y開始開始圖4-4光敏電阻流程圖4.5MQ135空氣質(zhì)量檢測(cè)的軟件設(shè)計(jì)1.將程序下載到相應(yīng)的開發(fā)板中。2.將串口線和模塊接入開發(fā)板，給開發(fā)板上電。當(dāng)單片機(jī)初始化完成后，MQ135空氣質(zhì)量傳感器會(huì)對(duì)周圍的空氣進(jìn)行采集并形成一個(gè)參數(shù)來表示空氣質(zhì)量，若此數(shù)據(jù)在設(shè)定的范圍內(nèi)，則觸發(fā)接下來的翻蛋操作；若不在范圍內(nèi)，則可選擇改變周圍環(huán)境后重新采集。流程圖如下：開始開始單片機(jī)初始化單片機(jī)初始化N初始化成功？初始化成功？YMQ135傳感器數(shù)據(jù)采集MQ135傳感器數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸N空氣質(zhì)量是否在范圍內(nèi)？空氣質(zhì)量是否在范圍內(nèi)？Y結(jié)束結(jié)束圖4-5MQ135空氣質(zhì)量傳感器流程圖4.6風(fēng)速傳感器的軟件設(shè)計(jì)傳感器的VCC和Vin引腳由升壓轉(zhuǎn)換器模塊的輸出提供7.5V，當(dāng)單片機(jī)初始化完成后，風(fēng)速會(huì)被周圍的風(fēng)速影響而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，通過對(duì)風(fēng)速傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度進(jìn)行分析，傳感器會(huì)形成一個(gè)參數(shù)來表示風(fēng)速，若此數(shù)據(jù)在設(shè)定的范圍內(nèi)，則觸發(fā)接下來的翻蛋操作；若不在范圍內(nèi)，則可選擇改變周圍環(huán)境后重新采集。實(shí)現(xiàn)其功能的流程圖如下：開始開始單片機(jī)初始化單片機(jī)初始化初始化成功？N初始化成功？Y風(fēng)速傳感器數(shù)據(jù)采集風(fēng)速傳感器數(shù)據(jù)采集風(fēng)速數(shù)據(jù)傳輸風(fēng)速數(shù)據(jù)傳輸N風(fēng)速是否在范圍內(nèi)？風(fēng)速是否在范圍內(nèi)？Y翻蛋并殺菌翻蛋并殺菌結(jié)束結(jié)束圖4-6風(fēng)速傳感器流程圖4.7ESP8266WIFI模塊的軟件設(shè)計(jì)ESP8266WIFI的一般使用順序，這里的“一般”指的是：ESP8266WIFI連接當(dāng)前環(huán)境的熱點(diǎn)，與服務(wù)器建立TCP連接，傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)溫濕度、光照強(qiáng)度、風(fēng)速和空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)都被采集完成后，ESP8266WIFI模塊會(huì)將寫數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳至阿里云平臺(tái)并在上位機(jī)中顯示，方便我們觀察。流程圖如下圖：開始開始單片機(jī)初始化單片機(jī)初始化初始化成功？N初始化成功？ B Y獲取數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)EESP8266WIFI模塊上傳阿里云上傳阿里云上位機(jī)獲取并顯示上位機(jī)獲取并顯示結(jié)束結(jié)束圖4-7ESP8266WIFI流程圖第5章系統(tǒng)測(cè)試5.1系統(tǒng)實(shí)物圖圖5-1系統(tǒng)完整實(shí)物圖5.2測(cè)試原理圖5-2和圖5-3翻蛋器和上位機(jī)如圖5-2和5-3點(diǎn)擊上位機(jī)上方開啟服務(wù)器后，手動(dòng)設(shè)置上位機(jī)中溫度、濕度、風(fēng)速、空氣質(zhì)量和亮度的上下限，并觀察到了上方有溫濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、光敏電阻傳感器、空氣質(zhì)量傳感器所獲得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。設(shè)置完畢之后點(diǎn)擊是否開啟翻蛋或殺菌，若此時(shí)的溫度、濕度、風(fēng)速、空氣質(zhì)量和亮度都位于正常范圍內(nèi)則翻蛋器進(jìn)行翻轉(zhuǎn)及正常翻蛋或殺菌器進(jìn)行殺菌，若此時(shí)溫度、濕度、風(fēng)速、空氣質(zhì)量和亮度有一項(xiàng)不在正常范圍內(nèi)則系統(tǒng)報(bào)警，“0”否，“1”是，如果沒有在正常范圍就會(huì)報(bào)警為“1”。5.3翻蛋功能模塊測(cè)試圖5-4將各項(xiàng)參數(shù)上下限設(shè)置完畢如圖5-4開啟服務(wù)器后上位機(jī)將獲得各個(gè)傳感器的參數(shù)，隨后將溫度、濕度、風(fēng)速、空氣質(zhì)量和亮度上下限設(shè)置完畢。圖5-5翻蛋器翻轉(zhuǎn)點(diǎn)擊是否翻蛋，如圖5-5由于是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)都在上位機(jī)設(shè)置的范圍之內(nèi)，所以在控制器是否翻轉(zhuǎn)一欄中輸入“1”，翻蛋器翻轉(zhuǎn)；若再次輸入“0”，則重新獲取數(shù)據(jù)后翻回。第6章總結(jié)與展望6.1總結(jié)在功率模塊模擬仿真過程中出現(xiàn)問題，這通常是由于電路板焊接問題導(dǎo)致的。焊接不良可能會(huì)導(dǎo)致電路中出現(xiàn)斷路或短路等問題，從而影響電路的正常運(yùn)行。在此類問題出現(xiàn)時(shí)，重新檢查焊接是否正確，是否存在虛焊、焊錫過多或過少等問題，進(jìn)行修復(fù)即可。在程序流程中添加復(fù)位程序流程可以幫助解決單片機(jī)沒有正常復(fù)位的問題。單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)需要進(jìn)行復(fù)位操作，以確保系統(tǒng)處于一個(gè)良好的初始狀態(tài)。如果單片機(jī)沒有正常復(fù)位，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)軟件的運(yùn)行出現(xiàn)錯(cuò)誤或異常。在此類問題出現(xiàn)時(shí)，可以在程序流程中添加復(fù)位程序流程來解決問題。關(guān)于數(shù)據(jù)信息發(fā)送錯(cuò)誤代碼表明時(shí)未能分辨忙碌情況的問題，這通常是由于數(shù)據(jù)信息的發(fā)送速度過快，導(dǎo)致接收端無(wú)法及時(shí)處理數(shù)據(jù)信息，從而出現(xiàn)忙碌情況。解決方法是在設(shè)計(jì)中添加忙碌情況分辨，以確保數(shù)據(jù)信息的發(fā)送速度不會(huì)過快，從而避免系統(tǒng)軟件出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤。總的來說，系統(tǒng)軟件的調(diào)試過程中可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，需要不斷進(jìn)行排查和解決。在遇到問題時(shí)，要有耐心和細(xì)心，逐一排查可能出現(xiàn)的原因，并嘗試各種解決方法，直到問題得到解決為止。6.2展望設(shè)計(jì)以瘤尾守宮孵化裝置制造連動(dòng)為研究對(duì)象，在具體分析溫濕度、光照、空氣質(zhì)量和風(fēng)速對(duì)瘤尾守宮孵化的影響后，明確提出了一種基于單片機(jī)的溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)。全部設(shè)計(jì)的首要工作中如下所示。分布式系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)是一個(gè)很好的想法，但是需要確保溫濕度感應(yīng)器都能夠準(zhǔn)確地測(cè)量到環(huán)境的溫濕度，并且數(shù)據(jù)能夠被合理地整合和處理。此外，也需要考慮如何降低系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本。引入優(yōu)化算法是一個(gè)必要的步驟，可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的效率和精度。PID控制算法是一個(gè)常用的方法，但是也需要進(jìn)行合適的參數(shù)調(diào)整。模糊算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法也是很好的選擇，但是需要考慮到算法的復(fù)雜度和可行性。工業(yè)觸摸屏和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄苁謾C(jī)APP都是很好的發(fā)展方向，可以提高系統(tǒng)的實(shí)用性和便捷性。但是需要考慮到數(shù)據(jù)安全和隱私問題，以及成本和可行性等因素。總的來說，這個(gè)設(shè)計(jì)方案有很大的潛力，可以進(jìn)一步完善和優(yōu)化，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行具體的改進(jìn)和調(diào)整。參考文獻(xiàn)[1]王國(guó)紅,邢蕊.創(chuàng)業(yè)導(dǎo)向、創(chuàng)新意愿與在孵企業(yè)創(chuàng)新績(jī)效:孵化環(huán)境的調(diào)節(jié)作用1[C]//河南農(nóng)業(yè)大學(xué)創(chuàng)新管理研究中心,重慶大學(xué)創(chuàng)新研究所南開,大學(xué)創(chuàng)業(yè)管理研究中心,吉林大學(xué)創(chuàng)業(yè)研究中心,清華大學(xué)中國(guó)企業(yè)成長(zhǎng)與經(jīng)濟(jì)安全研究中心.中國(guó)創(chuàng)新與企業(yè)成長(zhǎng)（CI&G）2013年度會(huì)議論文集.[出版者不詳],2013:208-224.[2]李惠娜.基于STM32和物聯(lián)網(wǎng)公有云的雞蛋孵化環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子制作,2022,30(02):9-11+100.[3]鄒文虎.基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2022(35):116-122.[4]李鵬飛;劉源;趙煥芬;于亞萍.基于單片機(jī)和LABVIEW的雞蛋孵化環(huán)境控制系統(tǒng)開發(fā)[J].農(nóng)技服務(wù),2021,38(03):47-49.[5]海濤,陳娟,周文杰,陸猛,曾澤明.基于LoRa和NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的孵化監(jiān)控系統(tǒng)[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào),2021,42(05):159-165.[6]韓甲文,張燕軍,繆宏,張善文,戴敏.鵝種蛋孵化環(huán)境監(jiān)測(cè)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù),2022,48(02):43-45.[7]海濤,陳春華,黃光日,隆茂田,陳昌貴,陳娟.基于物聯(lián)網(wǎng)與太陽(yáng)能技術(shù)的孵化環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)[J].裝備制造技術(shù),2020(12):36-39+55.[8]孔令夷.我國(guó)創(chuàng)業(yè)孵化生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)[J].蘭州學(xué)刊,2020(12):116-137.[9]張煒,邢瀟.高技術(shù)企業(yè)創(chuàng)業(yè)孵化環(huán)境與成長(zhǎng)績(jī)效關(guān)系研究[J].科學(xué)學(xué)研究,2007(01):74-78.[10]俞玥,蔣勁松,鄭成煌,鐘鎮(zhèn)濤,泮進(jìn)明.單色綠光環(huán)境對(duì)孵化中種蛋蛋殼理化特性的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2022,38(10):296-302.[11]孫雪蕾.基于單片機(jī)的自動(dòng)鴿蛋孵化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].時(shí)代農(nóng)機(jī),2019,46(08):78-79+84.[12]潘澤鍇,陳錦雄.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能孵化系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2022,41(05):141-146.[13]郭彬彬,劉寧,丁為民,陳信信,施振旦.基于TracePro的LED光照鵝孵化機(jī)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào),2021,42(12):57-64.[14]楊金祥,章海,陳勝.雛雞孵化中恒溫孵化器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技,2021,32(11):60-62.[15]陳創(chuàng)業(yè),胡天讓,謝曉麗,陳蕊.禽蛋孵化器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子制作,2021(12):34-35+22.[16]齊琳.基于光照強(qiáng)度的恒溫孵化器系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化應(yīng)用,2021(05):28-31.[17]曹春節(jié).創(chuàng)業(yè)孵化社區(qū)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].華中科技大學(xué),2020.[18]丁孟松,杜曉霞,李京杰,李志杰.觀賞鳥專用孵化加熱消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J].湖北畜牧獸醫(yī),2018,39(04):30-31.[19]DotasVassilios,GourdouvelisDimitrios,HatzizisiLampros,KaimakamisIoannis,MitsopoulosIoannis,SymeonGeorge.Typology,StructuralCharacterizationandSustainabilityofIntegratedBroilerFarmingSysteminEpirus,Greece[J].Sustainability,2021,13(23).[20].JohnWC.Methodforreducingpathogensinpoultryhatcheryoperations:,AU2018219151A1[P].2019.[21]SuleEP,EnebeKO,SaturdayA,etal.Design,AnalysisAndDevelopmentOfAStudsGrindingMachine[J].JETIR(),2016(4).[22]AwadAShehata,RedaTarabees,MohamedSabryAbdElrahea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delay_init(); //延時(shí)函數(shù)初始化 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//設(shè)置NVIC中斷分組2:2位搶占優(yōu)先級(jí)，2位響應(yīng)優(yōu)先級(jí) uart_init(9600); //串口初始化為9600 system_Time_Init(9,7199); sys_gpio_init(); adc_init(); DHT11_Init(); TIM3_PWM_Init();//舵機(jī)定時(shí)器初始化 ESP8266_Init(115200); OLED_Init(); //初始化OLED OLED_Clear(); while(1) { app(); }}#include"dht11.h"#include"delay.h"u8temperature,humidity;//復(fù)位DHT11voidDHT11_Rst(void) { DHT11_IO_OUT(); //SETOUTPUT DHT11_DQ_OUT=0; //拉低DQ delay_ms(20); //拉低至少18ms DHT11_DQ_OUT=1; //DQ=1 delay_us(30); //主機(jī)拉高20~40us}//等待DHT11的回應(yīng)//返回1:未檢測(cè)到DHT11的存在//返回0:存在u8DHT11_Check(void) { u8retry=0; DHT11_IO_IN();//SETINPUT while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11會(huì)拉低40~80us { retry++; delay_us(1); }; if(retry>=100)return1; elseretry=0;while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11拉低后會(huì)再次拉高40~80us { retry++; delay_us(1); }; if(retry>=100)return1; return0;}//從DHT11讀取一個(gè)位//返回值：1/0u8DHT11_Read_Bit(void) { u8retry=0; while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待變?yōu)榈碗娖?{ retry++; delay_us(1); } retry=0; while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待變高電平 { retry++; delay_us(1); } delay_us(40);//等待40us if(DHT11_DQ_IN)return1; elsereturn0; }//從DHT11讀取一個(gè)字節(jié)//返回值：讀到的數(shù)據(jù)u8DHT11_Read_Byte(void){ u8i,dat; dat=0; for(i=0;i<8;i++) { dat<<=1; dat|=DHT11_Read_Bit(); } returndat;}//從DHT11讀取一次數(shù)據(jù)//temp:溫度值(范圍:0~50°)//humi:濕度值(范圍:20%~90%)//返回值：0,正常;1,讀取失敗u8DHT11_Read_Data(u8*temp,u8*humi){ u8buf[5]; u8i; DHT11_Rst(); if(DHT11_Check()==0) { for(i=0;i<5;i++)//讀取40位數(shù)據(jù) { buf[i]=DHT11_Read_Byte(); } if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4]) { *humi=buf[0]; *temp=buf[2]; } }elsereturn1; return0; }//初始化DHT11的IO口DQ同時(shí)檢測(cè)DHT11的存在//返回1:不存在//返回0:存在 u8DHT11_Init(void){ GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); //使能PG端口時(shí)鐘 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0; //PA4端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); //初始化IO口 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0); //PE11輸出高 DHT11_Rst();//復(fù)位DHT11 returnDHT11_Check();//等待DHT11的回應(yīng)}#include"esp8266.h"#include"delay.h"#include<stdarg.h>#include"tcp.h"#include"app.h"#include"port.h"#include"timer.h"u8wifi_success=0;#defineDMA_UART2_data_len256u8DMA_UART2_data[DMA_UART2_data_len];voiduart2_Init(u32bound)//串口2引腳為PA2PA3{//GPIO端口設(shè)置GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure; USART_InitTypeDefUSART_InitStructure; NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure; DMA_InitTypeDefDMA_InitStructure; RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //使能USART1，GPIOA時(shí)鐘 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE); //USART2_TXGPIOA.2GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2;//PA.2GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; //復(fù)用推挽輸出GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.2//USART2_RX GPIOA.3初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3;//PA3GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.3//Usart2NVIC配置NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART2_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//搶占優(yōu)先級(jí)2 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1; //子優(yōu)先級(jí)1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; //IRQ通道使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根據(jù)指定的參數(shù)初始化NVIC寄存器//USART初始化設(shè)置USART_DeInit(USART2); USART_InitStructure.USART_BaudRate=bound;//串口波特率 USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;//字長(zhǎng)為8位數(shù)據(jù)格式 USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;//一個(gè)停止位 USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;//無(wú)奇偶校驗(yàn)位 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;//無(wú)硬件數(shù)據(jù)流控制 USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx; //收發(fā)模式USART_Init(USART2,&USART_InitStructure);//初始化串口1 USART_ITConfig(USART2,USART_IT_IDLE,ENABLE);//開啟串口空閑 USART_DMACmd(USART2,USART_DMAReq_Rx,ENABLE);USART_Cmd(USART2,ENABLE);//使能串口2 DMA_DeInit(DMA1_Channel6); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=(u32)(&USART2->DR); DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(u32)DMA_UART2_data; DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC; DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=DMA_UART2_data_len; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable; DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_Byte; DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_Byte; DMA_InitStructure.DMA_Mode=DMA_Mode_Normal; DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_High; DMA_InitStructure.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable; DMA_Init(DMA1_Channel6,&DMA_InitStructure); DMA_Cmd(DMA1_Channel6,ENABLE);}u8r_buff[256];u8w_youbiao=0;u8r_youbiao=0;voidUSART2_IRQHandler(void){ u8i=0; u16data_len; u8ls[5]; if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_IDLE)!=RESET)//空閑中斷 { data_len=USART2->SR;data_len=USART2->DR; DMA_Cmd(DMA1_Channel6,DISABLE); data_len=0; data_len=DMA_UART2_data_len-DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel6); if(ESP8266_Fram_Record_Struct.InfBit.FramLength<(RX_BUF_MAX_LEN-1)&&wifi_success==0) { for(i=0;i<data_len;i++) ESP8266_Fram_Record_Struct.Data_RX_BUF[ESP8266_Fram_Record_Struct.InfBit.FramLength++]=DMA_UART2_data[i]; } if(wifi_success) { if(data_len==5) { if(DMA_UART2_data[2]=='D') { if(DMA_UART2_data[3]=='0') DaoZhuan; elseif(DMA_UART2_data[3]=='1') ZhengZhuan; } elseif(DMA_UART2_data[2]=='J') { if(DMA_UART2_data[3]=='0') *IO.shajun=0; elseif(DMA_UART2_data[3]=='1') *IO.shajun=1; } } elseif(data_len==33) { memset(ls,0,5); ls[0]=DMA_UART2_data[3]; ls[1]=DMA_UART2_data[4]; wendu_max=atoi(ls); memset(ls,0,5); ls[0]=DMA_UART2_data[7]; ls[1]=DMA_UART2_data[8]; wendu_min=atoi(ls); memset(ls,0,5); ls[0]=DMA_UART2_data[11]; ls[1]=DMA_UART2_data[12]; shidu_max=atoi(ls); memset(ls,0,5); ls[0]=DMA_UART2_data[15]; ls[1]=DMA_UART2_data[16]; shidu_min=atoi(ls); memset(ls,0,5); ls[0]=DMA_UART2_data[18]; ls[1]=DMA_UART2_data[19]; ls[2]=DMA_UART2_data[20]; ls[3]=DMA_UART2_data[21]; fengsu_max=atoi(ls); memset(ls,0,5); ls[0]=DMA_UART2_data[23]; ls[1]=DMA_UART2_data[24]; ls[2]=DMA_UART2_data[25]; ls[3]=DMA_UART2_data[26]; kongqi_max=atoi(ls); memset(ls,0,5); ls[0]=DMA_UART2_data[28]; ls[1]=DMA_UART2_data[29]; ls[2]=DMA_UART2_data[30]; ls[3]=DMA_UART2_data[31]; liangdu_max=atoi(ls); } } USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_IDLE); DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel6,DMA_UART2_data_len); DMA_Cmd(DMA1_Channel6,ENABLE); }//u8ucCh;//if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE)!=RESET)//{//ucCh=USART_ReceiveData(USART2);//// USART_SendData(USART3,ucCh);//if(ESP8266_Fram_Record_Struct.InfBit.FramLength<(RX_BUF_MAX_LEN-1)&&wifi_success==0)//{//ESP8266_Fram_Record_Struct.Data_RX_BUF[ESP8266_Fram_Record_Struct.InfBit.FramLength++]=ucCh;//}// if(wifi_success)// {// r_buff[w_youbiao]=ucCh;// w_youbiao++;// if(w_youbiao==r_youbiao)// {// r_youbiao++;// }// }// //}//if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_IDLE)==SET)//如果總線空閑//{//ESP8266_Fram_Record_Struct.InfBit.FramFinishFlag=1;//ucCh=USART_ReceiveData(USART2);//由軟件序列清除中斷標(biāo)志位（先讀USART_SR,然后讀USART_DR）//// USART_SendData(USART3,ucCh);//TcpClosedFlag=strstr(ESP8266_Fram_Record_Struct.Data_RX_BUF,"CLOSED\r\n")?1:0;//}}structSTRUCT_USART_FramESP8266_Fram_Record_Struct={0};//定義了一個(gè)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)體voidESP8266_Init(u32bound){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(ESP8266_RST_Pin_Periph_Clock|ESP8266_CH_PD_Pin_Periph_Clock,ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=ESP8266_RST_Pin;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//復(fù)用推挽輸出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(ESP8266_RST_Pin_Port,&GPIO_InitStructure);//GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=ESP8266_CH_PD_Pin;//GPIO_Init(ESP8266_CH_PD_Pin_Port,&GPIO_InitStructure);uart2_Init(bound); ESP8266_Rst();// ESP8266_CH_PD_Pin_SetH; ESP8266_AT_Test(); printf("正在配置ESP8266\r\n");ESP8266_Net_Mode_Choose(STA);while(!ESP8266_JoinAP(User_ESP8266_SSID,User_ESP8266_PWD));ESP8266_Enable_MultipleId(DISABLE); while(!ESP8266_Link_Server(enumUDP,User_ESP8266_TCPServer_IP,User_ESP8266_TCPServer_PORT,Single_ID_0));//while(!ESP8266_Link_Server(enumTCP,User_ESP8266_TCPServer_IP,User_ESP8266_TCPServer_PORT,Single_ID_0));while(!ESP8266_UnvarnishSend()); printf("\r\n配置完成"); wifi_success=1;}//對(duì)ESP8266模塊發(fā)送AT指令//cmd待發(fā)送的指令//ack1,ack2;期待的響應(yīng)，為NULL表不需響應(yīng)，兩者為或邏輯關(guān)系//time等待響應(yīng)時(shí)間//返回1發(fā)送成功，0失敗boolESP8266_Send_AT_Cmd(char*cmd,char*ack1,char*ack2,u32time){ESP8266_Fram_Record_Struct.InfBit.FramLength=0;//重新接收新的數(shù)據(jù)包ESP8266_USART("%s\r\n",cmd);if(ack1==0&&ack2==0)//不需要接收數(shù)據(jù){returntrue;}delay_ms(time);//延時(shí) delay_ms(1000);ESP8266_Fram_Record_Struct.Data_RX_BUF[ESP8266_Fram_Record_Struct.InfBit.FramLength]='\0'; printf("%s",ESP8266_Fram_Record_Struct.Data_RX_BUF);if(ack1!=0&&ack2!=0){return((bool)strstr(ESP8266_Fram_Record_Struct.Data_RX_BUF,ack1)||(bool)strstr(ESP8266_Fram_Record_Struct.Data_RX_BUF,ack2));}elseif(ack1!=0)//strstr(s1,s2);檢測(cè)s2是否為s1的一部分，是返回該位置，否則返回false，它強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為bool類型了return((bool)strstr(ESP8266_Fram_Record_Struct.Data_RX_BUF,ack1));elsereturn((bool)strstr(ESP8266_Fram_Record_Struct.Data_RX_BUF,ack2));}//復(fù)位重啟voidESP8266_Rst(void){ESP8266_RST_Pin_SetL;delay_ms(500);ESP8266_RST_Pin_SetH;}//發(fā)送恢復(fù)出廠默認(rèn)設(shè)置指令將模塊恢復(fù)成出廠設(shè)置voidESP8266_AT_Test(void){charcount=0;delay_ms(1000);while(count<10){if(ESP8266_Send_AT_Cmd("AT+RESTORE","OK",NULL,500)){printf("OK\r\n");return;}++count;}}//選擇ESP8266的工作模式//enumMode模式類型//成功返回true，失敗返回falseboolESP8266_Net_Mode_Choose(ENUM_Net_ModeTypeDefenumMode){switch(enumMode){caseSTA:returnESP8266_Send_AT_Cmd("AT+CWMODE=1","OK","nochange",2500);caseAP:returnESP8266_Send_AT_Cmd("AT+CWMODE=2","OK","nochange",2500);caseSTA_AP:returnESP8266_Send_AT_Cmd("AT+CWMODE=3","OK","nochange",2500);default:returnfalse;}}//ESP8266連接外部的WIFI//pSSIDWiFi帳號(hào)//pPassWordWiFi密碼//設(shè)置成功返回true反之falseboolESP8266_JoinAP(char*pSSID,char*pPassWord){charcCmd[120]; sprintf(cCmd,"AT+CWJAP=\"%s\",\"%s\"",pSSID,pPassWord);returnESP8266_Send_AT_Cmd(cCmd,"OK",NULL,5000);}//ESP8266透?jìng)魇鼓?/enumEnUnvarnishTx是否多連接，bool類型//設(shè)置成功返回true，反之falseboolESP8266_Enable_MultipleId(FunctionalStateenumEnUnvarnishTx){charcStr[20];sprintf(cStr,"AT+CIPMUX=%d",(enumEnUnvarnishTx?1:0));returnESP8266_Send_AT_Cmd(cStr,"OK",0,500);}//ESP8266連接服務(wù)器//enumE網(wǎng)絡(luò)類型//ip，服務(wù)器IP//ComNum服務(wù)器端口//id，連接號(hào)，確保通信不受外界干擾//設(shè)置成功返回true，反之fasleboolESP8266_Link_Server(ENUM_NetPro_TypeDefenumE,char*ip,char*ComNum,ENUM_ID_NO_TypeDefid){charcStr[100]={0},cCmd[120];switch(enumE){caseenumTCP:sprintf(cStr,"\"%s\",\"%s\",%s","TCP",ip,ComNum);break;caseenumUDP:sprintf(cStr,"\"%s\",\"%s\",%s","UDP",ip,ComNum);break;default:break;}if(id<5)sprintf(cCmd,"AT+CIPSTART=%d,%s",id,cStr);elsesprintf(cCmd,"AT+CIPSTART=%s",cStr);returnESP8266_Send_AT_Cmd(cCmd,"OK","ALREAYCONNECT",4000);}//透?jìng)魇鼓?/設(shè)置成功返回true，反之falseboolESP8266_UnvarnishSend(void){if(!ESP8266_Send_AT_Cmd("AT+CIPMODE=1","OK",0,500))returnfalse;returnESP8266_Send_AT_Cmd("AT+CIPSEND","OK",">",500);}//ESP8266發(fā)送字符串//enumEnUnvarnishTx是否使能透?jìng)髂Ｊ?/pStr字符串//ulStrLength字符串長(zhǎng)度//ucId連接號(hào)//設(shè)置成功返回true，反之falseboolESP8266_SendString(FunctionalStateenumEnUnvarnishTx,char*pStr,u32ulStrLength,ENUM_ID_NO_TypeDefucId){charcStr[20];boolbRet=false;if(enumEnUnvarnishTx){ESP8266_USART("%s",pStr);bRet=true;}else{if(ucId<5)sprintf(cStr,"AT+CIPSEND=%d,%d",ucId,ulStrLength+2);elsesprintf(cStr,"AT+CIPSEND=%d",ulStrLength+2);ESP8266_Send_AT_Cmd(cStr,">",0,1000);bRet=ESP8266_Send_AT_Cmd(pStr,"SENDOK",0,1000);}returnbRet;}//ESP8266退出透?jìng)髂Ｊ絭oidESP8266_ExitUnvarnishSend(void){delay_ms(1000);ESP8266_USAR