摘 要本课题针对现代家禽养殖企业智能化生产环境打造的实际需求出发，选用STM32微处理器作为主控芯片，结合传感器，利用模块化的设计思路，完成了一款智能孵化系统的设计。经过实物的制作与功能调测，该智能孵化系统具有对家禽卵的自动孵化功能，在工作过程中它能够实现对孵化环境的稳定检测和调控，使得孵化环境能够保持在一个适宜的科学状态，大大提升孵化效率和质量，具有高性价比的优势，可以被广泛运用于孵化生产中，若系统稍加改造，还可以用于其他农业种植养殖中，具有较高的实用价值。
目录
一、 引言 1
（一） 智能孵化系统的发展背景 1
（二） 智能孵化系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 智能孵化系统的方案设计 2
三、 系统硬件设计 3
（一） 智能孵化系统主控电路设计 3
（二） 孵化室温湿度检测电路设计 4
（三） 无线网络通信电路设计 5
（四） 液晶屏显示电路设计 7
（五） 孵化室光线检测电路设计 8
四、 系统软件设计 10
（一） 智能孵化系统的主程序流程设计 10
（二） 孵化室温湿度检测子程序设计 10
（三） 无线网络通信子程序设计 11
（四） 液晶屏显示子程序流程设计 12
（五） 孵化室光线检测子程序设计 13
五、 实物制作与功能测试 15
（一） 实物制作 15
（二） 功能调测 15
总结 21
参考文献 22
致 谢 23
附录一 原理图 24
附录二 PCB图 25
附录三 元件列表 26
引言
智能孵化系统的发展背景
随着现代工业智能化时代的到来，越来越多的企业通过技术革新与创新应用来提高生产效率，降低运营成本，最大化的实现生产的科学化与智能化。
对于家禽生产企业而言，在面临巨大的市场需求和激烈的市场竞争的大环境下，如果能利用智能孵化环境的打造来提高孵化成活率，无疑是提升企业产能效益的关键之一 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
。
所谓智能孵化系统，是指在家禽的孵化阶段，通过严格的温度、光照等参数检测，来全面监控孵化环境；同时利用其它功能性模块电路来实现对孵化器实际环境的自动控制。这一系统，直接关系幼禽孵化的成功率和家禽后期的健康程度。
智能孵化系统的国内外发展现状
目前国内外智能孵化系统常常采用的技术主要有远程遥控式、数字模拟式以及传统人工控制方式，其中远程遥控式主要采用了近些年来快速发展的GPRS以及GSM等远程无线通信技术，这种控制方式拜托了距离的限制，可以实现对大规模孵化环境的集中控制，并且可以实现对系统运行数据的远程查看；数字模拟式主要是一些相对成熟并且具有一定经济价值的控制系统，这类系统已经在孵化系统场合服役了多年，得到了大多数用户的支持和青睐；而传统人工控制方式则已经接近淘汰局面，逐渐失去用户群体。
本文主要研究内容
本课题提出了一种崭新的智能孵化系统，选用了STM32微处理器来担任核心主控，结合高性能的电路模块，构建硬件框架结构，能够实现对参数的高清晰显示、对环境温湿度的检测、无线通信、光强检测和继电器驱动等一些功能，本论文将分为硬件电路和软件程序两个层面来对智能孵化系统进行设计，并将通过实物的制作来验证设计的可行性，下列为各项研究内容：
能够实现对孵化室的温湿度进行检测；
能够实现手机APP遥控功能，通过WiFi信号来进行数据交互；
能够实现对系统运行数据的显示；
能够实现对孵化室内光线强度的检测。
智能孵化系统的方案设计
本课题对于智能孵化系统的配置方案通过下图1中的系统框架图提供，STM32微处理器最小系统当作系统整体的重要部分，经过硬件和软件两个层面对接口的设计，将对液晶屏显示电路、DHT11温湿度检测电路、ESP8266型WIFI电路、光敏传感器电路和继电器驱动电路等模块进行控制驱动，实现各项预期设计目标，STM32微处理器最小系统与各个电路模块之间的信号流通关系由图中箭头给出，这里需要对各个功能模块在智能孵化系统中的功能进行描述。


图1 智能孵化系统框图设计
在实现对大棚环境中的温度和湿度数据的采集功能方面，本课题选用了DHT11型温湿度传感器来构建检测电路。
在实现手机APP遥控功能方面，本课题采用的是ESP8266型WiFi模块来构建无线通信电路。
在实现系统运行数据的显示功能方面，本课题采用的是LCD1602液晶屏来构建显示电路。
在实现对孵化室光线强度检测功能方面，本课题采用的是光敏传感器来构建检测电路。
系统硬件设计
智能孵化系统主控电路设计
STM32微处理器简介
本课题在核心控制方面，选用的是意法半导体公司设计的STM32微处理器，该款微处理器具备对数据的32位处理性能，其外形结构如下图所示，已将一颗高性能的ARM型内核植入其中，在正常工作状态下具有高达72MHz的主频速度，通过软件程序代码，将其数十个个GPIO管脚进行配置，构成专用的通信数据接口，实现对外部LCD1602液晶显示电路、DHT11温湿度传感器电路、ESP8266型WIFI通信电路、光敏传感器电路和继电器驱动电路等电路的驱动控制，其程序代码存储容量能够实现512KByte，变量存储量可以实现128字节，它的高性能的定时器可以配置为多种工作模式。


图2 STM32微处理器
最小系统电路设计
复位电路的作用是输出高低电平形式的复位信号，在STM32微处理器的应用过程中，这款器件的复位管脚能够实现复位操作，当外部向该管脚输入低电平时可以使其对FLASH中的代码正常运行，而当通过复位按键发出高电平信号时则立即重新运行FLASH中的代码，为了达到这一功能指标，本课题选用的是下图中的电路结构，使用到了三个基本元器件，它的输出端口与STM32微处理器芯片的RST管脚连接就可。

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