任務(wù)書及開題報(bào)告
題 目基于單片機(jī)的多功能孵化箱的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
學(xué) 院
專業(yè)班級(jí)
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
填 表 說 明
1．任務(wù)書中內(nèi)容由指導(dǎo)教師本人填寫，并經(jīng)專業(yè)審定后，下發(fā)給學(xué)生。
2．開題報(bào)告中內(nèi)容由學(xué)生根據(jù)任務(wù)書要求，經(jīng)查閱資料、調(diào)研后填寫。
3．開題報(bào)告一般在開始畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作的第1-2周內(nèi)完成，由各專業(yè)或教研室組織安排開題。
4．開題報(bào)告應(yīng)包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：
（1）課題的來源及選題的依據(jù)、意義，課題在理論或?qū)嶋H應(yīng)用方面的價(jià)值以及可能達(dá)到的水平。
（2）課題在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和水平。
（3）課題研究的內(nèi)容及擬采用的技術(shù)路線或研究方法（包括設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、加工測(cè)試條件等）。
（4）研究中的主要難點(diǎn)以及解決問題的方法。
（5）設(shè)計(jì)（論文）的工作進(jìn)度計(jì)劃（以周為單位）。
（6）主要參考文獻(xiàn)。
5．填寫不下可另加附頁(yè)。
6．本材料裝訂順序?yàn)椋喝蝿?wù)書、開題報(bào)告。
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
題 目
基于單片機(jī)的多功能孵化箱的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
題目類型
t 設(shè)計(jì) □ 論文 □ 其他
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
學(xué) 院
專業(yè)班級(jí)
指導(dǎo)教師
職 稱
系 主 任
主管院長(zhǎng)
任務(wù)下達(dá)日期
任務(wù)完成日期
任務(wù)要求（課題目標(biāo)、主要內(nèi)容、技術(shù)參數(shù)、基本要求等）
一、課題目標(biāo)：
本設(shè)計(jì)為多能孵化箱，是人工模擬卵生動(dòng)物母性進(jìn)行溫濕度翻蛋等條件經(jīng)過一定時(shí)間將受精蛋發(fā)育成生命的機(jī)箱，主要用途于種蛋孵化、胚胎發(fā)育、養(yǎng)殖場(chǎng)、孵化場(chǎng)、孵化廠、養(yǎng)雞場(chǎng)家禽孵化等。
二、主要內(nèi)容：
（1）了解孵化器特別是孵化箱的發(fā)展趨勢(shì)、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及工作原理。
（2）熟悉CAD的使用，畫出部分機(jī)械零件圖和裝配圖。
（3）了解單片機(jī)產(chǎn)品，選用所用的單片機(jī)型號(hào)，設(shè)所需零件及設(shè)備清單。
（4）單片機(jī)控制系統(tǒng)各個(gè)模塊的選用和電路設(shè)計(jì)。
（5）學(xué)會(huì)并利用單片機(jī)進(jìn)行編程
（6）控制系統(tǒng)（孵化箱的動(dòng)作流程和其單片機(jī)控制電路）
三、技術(shù)參數(shù)：（以家用小型孵化箱為例）
1、電熱功率：80W ；
2、額定電壓：220V/50Hz 工作電壓：12V ；
3、溫度范圍：20-37℃ 精度：≤0.1℃ ；
4、自動(dòng)增濕：40%-100% ；
5、容納蛋量：20枚 ；
6、 水箱貯水：1L ；
7、 箱體尺寸：30cm*50cm*30cm
四、基本要求：
（1） 溫濕度控制合適穩(wěn)定，通風(fēng)合適，噪音?。?
（2） 結(jié)構(gòu)合理，翻蛋動(dòng)作輕柔時(shí)間合適；
（3） 外觀簡(jiǎn)潔美觀，大小尺寸合適，節(jié)約電源；
（4） 每個(gè)蛋槽內(nèi)都增加照蛋功能，檢查方便省力；
（5） 增加防停電的備用電及其報(bào)警和充電功能；
（6） 增加水箱缺水時(shí)的報(bào)警功能；
（7） 工作安全性和報(bào)警及提醒功能靈敏準(zhǔn)確；
（8） 繪制電路圖和機(jī)械裝配圖；
（9） PLC的設(shè)計(jì)要達(dá)到預(yù)定要求 等等。
注：任務(wù)書必須由指導(dǎo)教師本人填寫
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
1、 選題的依據(jù)、意義和理論或?qū)嶋H應(yīng)用方面的價(jià)值
孵化設(shè)備是養(yǎng)禽業(yè)的重要技術(shù)設(shè)備,它是根據(jù)家禽孵化的生物學(xué)原理,利用經(jīng)濟(jì)合理的工程手段,創(chuàng)造孵化及出雛的人工控制生態(tài)環(huán)境的種仿生設(shè)備。
隨著生活水平的提高,人們對(duì)物質(zhì)生活的要求越來越高,尤其是日用飲食,與前幾十年相比,有了明顯的改善，雞肉、雞蛋以其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高!價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),始終是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚霓r(nóng)產(chǎn)品。為了能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量的雞肉,在養(yǎng)殖過程中對(duì)種蛋的選擇以及種蛋孵化過程中的各種影響因素提出了更高的要求,不僅要保證禽蛋的出雛率,而且還要保證健雛率
應(yīng)用價(jià)值：隨著我國(guó)加入WTO,養(yǎng)殖業(yè)與世界接軌,競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)更加激烈。競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果,必將使養(yǎng)殖業(yè)沿著產(chǎn)業(yè)化！規(guī)?；姆较虬l(fā)展,而與之相配套的孵化設(shè)備必將迎來新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。伴隨著當(dāng)前部分農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格的持續(xù)上漲,養(yǎng)雞產(chǎn)業(yè)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)較為廣闊的發(fā)展的空間。為了節(jié)省投資成本,滿足一般養(yǎng)殖戶的生產(chǎn)需要,對(duì)現(xiàn)存孵化設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)并進(jìn)行組網(wǎng)集散化的這項(xiàng)研究將會(huì)有很大的市場(chǎng)前景和社會(huì)效益。
二、本課題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
我國(guó)孵化設(shè)備的制造比國(guó)外起步較晚，1980年以前,只有少數(shù)雞場(chǎng)從日本引進(jìn)少量的設(shè)備,并仿制了部分產(chǎn)品,談不上有設(shè)計(jì)能力。80年代初期北京市平谷電子機(jī)械廠生產(chǎn)出了云峰牌孵化機(jī),對(duì)當(dāng)時(shí)養(yǎng)禽業(yè)有很大的促進(jìn),同時(shí)北京西山孵化設(shè)備廠等也開始從事專業(yè)的孵化設(shè)備生產(chǎn)。80年代末至90年代初期,養(yǎng)禽業(yè)有了極大的發(fā)展,國(guó)內(nèi)孵化設(shè)備己不能滿足需要,于是大型雞場(chǎng)開始大量從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的孵化設(shè)備。這一來,對(duì)我國(guó)孵化設(shè)備的研制產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,許多生產(chǎn)廠家從中吸收先進(jìn)技術(shù)改進(jìn)自己的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)水平有了很大程度的提高。
國(guó)外孵化機(jī)制造業(yè)起步較早,其特色是設(shè)計(jì)科學(xué)化，機(jī)型多樣化，規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化，部件通用化、電腦自控化。輔助儀器、設(shè)備、工具系列化,而且用材考究,制造工藝精致,操作安全簡(jiǎn)便,運(yùn)作程序完善,其裝演與質(zhì)量都堪稱上乘。
在控制技術(shù)方面,國(guó)內(nèi)先進(jìn)機(jī)型性能指標(biāo)己經(jīng)達(dá)到了較高的水平,控制效果良好,孵化效果以及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力也較好。但是產(chǎn)品的可靠性與國(guó)外先進(jìn)水平有一定的差距。溫濕度控制的精確度及其穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高,孵化設(shè)備中使用的電子元器件的質(zhì)量需要得到保證。在生產(chǎn)工藝方面,我國(guó)整體生產(chǎn)工藝水平欠缺,產(chǎn)品外觀和結(jié)構(gòu)也與國(guó)外先進(jìn)水平都有一定的差距。
3、 課題研究的內(nèi)容及擬采取的方法
研究?jī)?nèi)容：本系統(tǒng)選取孵化箱內(nèi)的溫度和濕度作為主要的被控對(duì)象，以加熱系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、提醒系統(tǒng)、通風(fēng)風(fēng)扇、翻蛋電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為控制手段。
成果形式：硬件方面，優(yōu)化設(shè)計(jì)，充分考慮各種細(xì)節(jié)，科學(xué)的設(shè)計(jì)通風(fēng)通道和大小，優(yōu)化翻蛋機(jī)構(gòu)，每個(gè)蛋槽里都增加照蛋LED燈光方便選蛋、檢蛋和隨時(shí)監(jiān)控發(fā)育情況，優(yōu)化溫濕度檢測(cè)和報(bào)警系統(tǒng)。
選擇AT89C52單片機(jī)作為此次課題的最小控制系統(tǒng)。對(duì)于軟件方面的選擇，采用C語(yǔ)言配合硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并用proteus軟件進(jìn)行繪圖、仿真等。
四、課題研究中的主要難點(diǎn)以及解決的方法
主要難點(diǎn)：
（1）傳感器信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
（2）鍵盤與顯示電路設(shè)計(jì)
（3）輸出控制電路設(shè)計(jì)
（4）串行通信接口電路設(shè)計(jì)
（5）孵化箱體的設(shè)計(jì)
（6）單片機(jī)程序設(shè)計(jì)
（7）各報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
解決方法：
先進(jìn)行總體構(gòu)思，查閱文獻(xiàn)，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)有個(gè)清晰思路，在此基礎(chǔ)上對(duì)硬件、軟件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。
孵化箱控制設(shè)備最核心的部分是溫濕度控制模塊。它是以單片機(jī)為核心、外圍電路做輔助的單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。通過傳感器檢測(cè)電路、執(zhí)行器件驅(qū)動(dòng)電路、鍵盤接口、LED數(shù)碼顯示等，使其既可以獨(dú)立完成對(duì)孵化箱內(nèi)溫濕度的實(shí)時(shí)測(cè)控，又可以通過串行通信接口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的信息交互根據(jù)上述功能要求，可對(duì)該應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)。硬件電路設(shè)計(jì)主要包含兩部分:以AT89S52為核心的單片機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及以PC為核心的管理系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。
五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度計(jì)劃
2016.3.7-2016.4.10查閱文獻(xiàn)資料，擬訂方案，驗(yàn)證并確定方案，編寫任務(wù)書及開題報(bào)告。
2016.4.11-2016.4.17準(zhǔn)備材料，進(jìn)行開題答辯
2016.4. 18-2016.5.8熟悉工藝過程，分析控制要求，擬定總體設(shè)計(jì)方案。
2016.5.9-2016.6.5 輸入輸出設(shè)備選擇，I/O點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，PLC及模塊選擇。
2016.6.6-2016.6.12 程序設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)電路原理圖，編寫控制程序及上位機(jī)程序，寫畢業(yè)論文。
201.6.13-2016.6.25 完成論文主要工作總結(jié)，整理畢業(yè)設(shè)計(jì)資料，準(zhǔn)備答辯。
六、主要參考文獻(xiàn)（或資料）
[1]白樺，陸念力，呂廣明.液壓挖掘機(jī)工作裝置運(yùn)動(dòng)軌跡的智能化模糊控制建筑機(jī)械2001，1:39-41
[2]蔡兵，朱素平.孵化控制系統(tǒng)中的氧氣濃度模糊控制策略.襄樊學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，9:45-7
[3]顧道良，孵化濕度對(duì)孵化效果的影響.孵禽生產(chǎn)，1998，巧:12
[4]朱海君,劉彩虹,敬嵐.只能控制芯片HD7279A及其應(yīng)用議計(jì).中國(guó)儀器儀表,2003:36一37
[5]朱松明,陳木文,王心順.孵化機(jī)溫度場(chǎng)與風(fēng)速場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)分析.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),1995,n:121-124
[6]H.Berenji,”Areinforeementleaming-basedarehitectureforfhazyfogiccontroller”,Int.J.Approximate Ressoning,1992.no6,267一392
[7]H.R Berenji.”Fuzzy logic controllers”,in An Introduction to Fuzzy logic Applications in Intelligent Systems,R.R Yager and L.A.Zadeh,Eds,Kluwer academic Publishers,1992,69一96
[8]L.A Zadeh.Fuzzy Sets[J].Information and Control,1965,8
[9]Wang wanliang et al.Intelligent Predictive temperature control and optimal operation mode regulation for the cold storage.proceeding Inter AMSE Conference signals &System, AMSE Press,1990,13:114一121
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師______________簽字
年 月 日
專業(yè)審查意見
審查人______________簽字
年 月 日