任務書及開題報告
題 目基于單片機的多功能孵化箱的控制系統(tǒng)設計
學 院
專業(yè)班級
學生姓名
指導教師
填 表 說 明
1．任務書中內(nèi)容由指導教師本人填寫，并經(jīng)專業(yè)審定后，下發(fā)給學生。
2．開題報告中內(nèi)容由學生根據(jù)任務書要求，經(jīng)查閱資料、調(diào)研后填寫。
3．開題報告一般在開始畢業(yè)設計（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．開題報告應包括以下幾個方面的內(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應用方面的價值以及可能達到的水平。
（2）課題在國內(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（包括設計、實驗、加工測試條件等）。
（4）研究中的主要難點以及解決問題的方法。
（5）設計（論文）的工作進度計劃（以周為單位）。
（6）主要參考文獻。
5．填寫不下可另加附頁。
6．本材料裝訂順序為：任務書、開題報告。
7
畢業(yè)設計（論文）任務書
題 目
基于單片機的多功能孵化箱的控制系統(tǒng)設計
題目類型
t 設計 □ 論文 □ 其他
學生姓名
學 號
學 院
專業(yè)班級
指導教師
職 稱
系 主 任
主管院長
任務下達日期
任務完成日期
任務要求（課題目標、主要內(nèi)容、技術(shù)參數(shù)、基本要求等）
一、課題目標：
本設計為多能孵化箱，是人工模擬卵生動物母性進行溫濕度翻蛋等條件經(jīng)過一定時間將受精蛋發(fā)育成生命的機箱，主要用途于種蛋孵化、胚胎發(fā)育、養(yǎng)殖場、孵化場、孵化廠、養(yǎng)雞場家禽孵化等。
二、主要內(nèi)容：
（1）了解孵化器特別是孵化箱的發(fā)展趨勢、設計結(jié)構(gòu)及工作原理。
（2）熟悉CAD的使用，畫出部分機械零件圖和裝配圖。
（3）了解單片機產(chǎn)品，選用所用的單片機型號，設所需零件及設備清單。
（4）單片機控制系統(tǒng)各個模塊的選用和電路設計。
（5）學會并利用單片機進行編程
（6）控制系統(tǒng)（孵化箱的動作流程和其單片機控制電路）
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，通風合適，噪音?。?
（2） 結(jié)構(gòu)合理，翻蛋動作輕柔時間合適；
（3） 外觀簡潔美觀，大小尺寸合適，節(jié)約電源；
（4） 每個蛋槽內(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警和充電功能；
（6） 增加水箱缺水時的報警功能；
（7） 工作安全性和報警及提醒功能靈敏準確；
（8） 繪制電路圖和機械裝配圖；
（9） PLC的設計要達到預定要求 等等。
注：任務書必須由指導教師本人填寫
畢業(yè)設計（論文）開題報告
1、 選題的依據(jù)、意義和理論或?qū)嶋H應用方面的價值
孵化設備是養(yǎng)禽業(yè)的重要技術(shù)設備,它是根據(jù)家禽孵化的生物學原理,利用經(jīng)濟合理的工程手段,創(chuàng)造孵化及出雛的人工控制生態(tài)環(huán)境的種仿生設備。
隨著生活水平的提高,人們對物質(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、雞蛋以其營養(yǎng)價值高!價格便宜等優(yōu)點,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
應用價值：隨著我國加入WTO,養(yǎng)殖業(yè)與世界接軌,競爭將會更加激烈。競爭的結(jié)果,必將使養(yǎng)殖業(yè)沿著產(chǎn)業(yè)化！規(guī)模化的方向發(fā)展,而與之相配套的孵化設備必將迎來新的挑戰(zhàn)和機遇。伴隨著當前部分農(nóng)產(chǎn)品價格的持續(xù)上漲,養(yǎng)雞產(chǎn)業(yè)將會出現(xiàn)一個較為廣闊的發(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,對現(xiàn)存孵化設備進行改進并進行組網(wǎng)集散化的這項研究將會有很大的市場前景和社會效益。
二、本課題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
我國孵化設備的制造比國外起步較晚，1980年以前,只有少數(shù)雞場從日本引進少量的設備,并仿制了部分產(chǎn)品,談不上有設計能力。80年代初期北京市平谷電子機械廠生產(chǎn)出了云峰牌孵化機,對當時養(yǎng)禽業(yè)有很大的促進,同時北京西山孵化設備廠等也開始從事專業(yè)的孵化設備生產(chǎn)。80年代末至90年代初期,養(yǎng)禽業(yè)有了極大的發(fā)展,國內(nèi)孵化設備己不能滿足需要,于是大型雞場開始大量從國外引進先進的孵化設備。這一來,對我國孵化設備的研制產(chǎn)生了深遠的影響,許多生產(chǎn)廠家從中吸收先進技術(shù)改進自己的設計,設計水平有了很大程度的提高。
國外孵化機制造業(yè)起步較早,其特色是設計科學化，機型多樣化，規(guī)格標準化，部件通用化、電腦自控化。輔助儀器、設備、工具系列化,而且用材考究,制造工藝精致,操作安全簡便,運作程序完善,其裝演與質(zhì)量都堪稱上乘。
在控制技術(shù)方面,國內(nèi)先進機型性能指標己經(jīng)達到了較高的水平,控制效果良好,孵化效果以及對環(huán)境的適應能力也較好。但是產(chǎn)品的可靠性與國外先進水平有一定的差距。溫濕度控制的精確度及其穩(wěn)定性有待進一步提高,孵化設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,我國整體生產(chǎn)工藝水平欠缺,產(chǎn)品外觀和結(jié)構(gòu)也與國外先進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
研究內(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象，以加熱系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、提醒系統(tǒng)、通風風扇、翻蛋電機等執(zhí)行機構(gòu)作為控制手段。
成果形式：硬件方面，優(yōu)化設計，充分考慮各種細節(jié)，科學的設計通風通道和大小，優(yōu)化翻蛋機構(gòu)，每個蛋槽里都增加照蛋LED燈光方便選蛋、檢蛋和隨時監(jiān)控發(fā)育情況，優(yōu)化溫濕度檢測和報警系統(tǒng)。
選擇AT89C52單片機作為此次課題的最小控制系統(tǒng)。對于軟件方面的選擇，采用C語言配合硬件進行設計，并用proteus軟件進行繪圖、仿真等。
四、課題研究中的主要難點以及解決的方法
主要難點：
（1）傳感器信號檢測電路設計
（2）鍵盤與顯示電路設計
（3）輸出控制電路設計
（4）串行通信接口電路設計
（5）孵化箱體的設計
（6）單片機程序設計
（7）各報警系統(tǒng)的設計
解決方法：
先進行總體構(gòu)思，查閱文獻，對于整個系統(tǒng)有個清晰思路，在此基礎上對硬件、軟件部分進行設計。
孵化箱控制設備最核心的部分是溫濕度控制模塊。它是以單片機為核心、外圍電路做輔助的單片微型計算機控制系統(tǒng)。通過傳感器檢測電路、執(zhí)行器件驅(qū)動電路、鍵盤接口、LED數(shù)碼顯示等，使其既可以獨立完成對孵化箱內(nèi)溫濕度的實時測控，又可以通過串行通信接口實現(xiàn)與上位機的信息交互根據(jù)上述功能要求，可對該應用系統(tǒng)進行硬件設計。硬件電路設計主要包含兩部分:以AT89S52為核心的單片機硬件系統(tǒng)設計及以PC為核心的管理系統(tǒng)軟件的設計。
五、畢業(yè)設計（論文）工作進度計劃
2016.3.7-2016.4.10查閱文獻資料，擬訂方案，驗證并確定方案，編寫任務書及開題報告。
2016.4.11-2016.4.17準備材料，進行開題答辯
2016.4. 18-2016.5.8熟悉工藝過程，分析控制要求，擬定總體設計方案。
2016.5.9-2016.6.5 輸入輸出設備選擇，I/O點統(tǒng)計，PLC及模塊選擇。
2016.6.6-2016.6.12 程序設計，設計系統(tǒng)電路原理圖，編寫控制程序及上位機程序，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)設計資料，準備答辯。
六、主要參考文獻（或資料）
[1]白樺，陸念力，呂廣明.液壓挖掘機工作裝置運動軌跡的智能化模糊控制建筑機械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.襄樊學院學報，2003，9:45-7
[3]顧道良，孵化濕度對孵化效果的影響.孵禽生產(chǎn)，1998，巧:12
[4]朱海君,劉彩虹,敬嵐.只能控制芯片HD7279A及其應用議計.中國儀器儀表,2003:36一37
[5]朱松明,陳木文,王心順.孵化機溫度場與風速場的實驗分析.農(nóng)業(yè)工程學報,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
指導教師意見
指導教師______________簽字
年 月 日
專業(yè)審查意見
審查人______________簽字
年 月 日