单片机在孵化箱温、湿度控制系统中的应用
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气。
孵化箱温、湿度控 制系统是一个 多变量、多干扰、大滞
后 的复杂动态系统 ，由于机 内的温度、湿度不能用数学模型 精确描述， 用常规控制方法难以达 到理 想的控制效果 。模 采 糊控制具有超调小、 鲁棒性强和对系统非线性好的适应性等
优点口，适用于数学模型未知的控制对象 。但是 由于 其简单 Ｊ
入式系统等方面的教学与研究工作。
测 量 环 境 温 度 的传 感 器 采 用集 成 两 端 温 度 传 感 器
Ａ ９ 。 电源电压为４ ０ 温 度测 量范 围为・５２ ｌ０ Ｄ５ ０ 其 ～３ Ｖ， ５ ＇ ～＋ ５ １ ℃。整个测温 范围内精 度可达 ±０５ ．℃，且线性度好 ，测量
３ 系统 硬件 设计
本 文 所 设 计 的温 度 控 制 系 统 硬 件 结 构 主 机 采 用
２ ９ 呼化工 艺要 求
禽类的孵化质量和效率主要取 决于温 度和湿 度的控制 ，
Ａ ８ Ｃ ， Ｔ ９ ５ 孵化箱温湿度控制系统 由温 度检测 电路、湿 度检 １
测 电路、监控 电路、显 示电路、Ａ Ｄ ／ 转换 电路、排风与 加热
主要控制孵化湿度 ， 而且对温 度也 有很大影响 ， 从而造 成系
形式的控制策 略， 调整其它控制方法所带来的不足 。通过模
糊控制和专家系统 的集成 ， 构建一种专家模糊控制 系统 ， 能
够较好的实现对孵化箱温、湿度系统的控制。随着微机的不 断发展和应 用， 特别是单片机在控制领域广泛应用 ， 利用计 算机软件实现专家模糊控制算法 ， 具有更大的灵活性，可靠 性和更好的控制效果 。 微机控制技术在 这方面的应 用 ， 使温
统的不稳定。 因此孵化控 制系统具 有多干扰以及明显的不确
定性 ， 而且无法求得对象 的数学模型 ， 若采用单一的、 传统
的控制方法很难达 到理 想的控制特性 。
Байду номын сангаас
度控制技术 指标 得到了大幅 度提 高 。本文 采用 的单片微 机
温、湿度控制系统 ， 用专家模糊控制算法对温、湿度进行 应 控制 ，对 不同的升温、湿度速率 ，达到了较高的控制精度 。
控制 电路与单片微 处理器等组成 。
收 稿 日期 ：２ ｏ — １ — ｌ Ｏ６ Ｏ ４
３１温 度 检 测 电路 ．
基金项 目：永科发［０ ４１ ２０ ］９号， 湘科院科通［０ ６６ ２０ ］ 号 作者简介：蒋辉平 （９ １ １８ 一），男 ，湖南科技学院电子 工程与物理系助教 ，研究方向为 智能控制 、计算机控制、嵌
维普资讯 http://www.cqvip.com
第２ ８卷 第 ４期
２０ ０ ７年 ４月
湖南科 技学院学报
Ｊ ｒ ａ ｆＨ ｕ ａｎＵ ｎ ｖ ｒ ｉ ｉｎｃ ｎ ｏｕ ｎ ｌｏ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｏｆＳｃｅ ｅ ａ ｄ Ｅｎｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｙ ｉ ｅ ｒｎ
关键 词 ： 孵化 控 制 系统 ； 温 度控 制 ； 湿 度控 制 中图 分类 号 ：Ｔ ２ ３ Ｐ ７ 文 献 标 识码 ：Ａ 文 章 编号 ： １７— ２９ （ ０ ７ ４ ０２ —３ ６３ ２ １ ２ ０ ）０－ ０ ５０
１ 引 言
家禽孵化是一个复杂 的生物学过程 ， 适当地控制孵化温
摘 要 ：以单 片微机 Ａ ８Ｃ ｌ Ｔ ９ ５ 为核心 ，利用温度传感 器 Ａ ５０和湿度传感器 Ｉ ３０ 对 孵化箱温度 、湿度进行检测 。 Ｄ９ Ｈ ６５
将复杂的孵化控 制系统分解成加温模 糊控 制 系统和加 湿模糊控 制系统 ，实现 了温度 、湿度 的模糊控制。系统 动态响应好 ，控 制精度 高，易于各种孵化 的实现，从而提 高了孵化 率。
Ｖｂ ．８ ＮＯ． １２ ４ Ａｐ ． ０ ｒ２０ ７
单片机在孵化箱温 、湿度控制系统 中的应用
蒋辉平 周 国雄 陈爱 武
（ 湖 南科技学 院 电子工 程与物理系，湖南 永州 ４５０ ；２ 中南林业科技大学 电子 与信息工 程学 院，湖 南 长沙 ４００） １ ． ２ １０ ． １０４
度 、湿 度等，不仅能提高 出雏率 ，而且还提 高 了雏禽质 量
［￣ １ １３
。
本孵化箱控制系统对温度、 度要求严格 ， 湿 只有适当的温 度、 湿度才能提高孵化率和健雏率 ，获得很好 的经济效率 。 根据孵化专家经验 的温度要求为 ：入孵０ ４ ￣ 天供温标准 ３ ．℃；入孵 ５ ７ ８２ ～ 天供温标准 ３．℃ ；入孵８ １天供温 标准 ８ Ｏ ￣２ ３ ．℃；入孵 １－ ５ ７８ ３ １天供温标准３ ．℃ ；入孵 １～ ９ ７６ ６ １天供温标 准３ ．℃ ； ７４ 入孵２ ～ Ｏ ２ 天供温标准３ ．℃。 １ ７２ 如果温度低于设定 值时 ， 加热管加热 ； 如果温度高于设 定值 时， 则启动排风扇 ， 降低室 内温度 ； 如果温 度高于警戒温度时 ， 则采取强迫降温 。 为了使每枚蛋 的受热 均匀 ，孵化室 内配置风 扇用于搅 拌空
的模糊信息处理 ， 使控制系统的精度较 低 ， 要提高精度就必 须提高量化 程度，因而会增 大系统 的搜索 范围；而且 ，当系
根据孵化专家经验 的湿 度要求为 ：入孵 １３ ～ 天相对 湿度 ５ ％；入孵４ ６ ３ ～ 天相对湿度５ ％；入孵７ １天， ８ ～ 相对湿度５ ％； ８ ５ 入孵 １天相对湿度６ ％；入孵２ 天相对湿度７ ％；入孵２ 天 ９ ５ Ｏ ０ １ 相对湿度６ ％。如果湿度低于 设定值 时，则启动加湿 电机。 ５
统非线性的程度比较高时 ， 所建造的模糊控制规则会变得不 完全或不确定，因而控制效果会变差”。专家系统是模拟人 Ｊ 类专家 的控 制知识与经验而建造 的一种传 统的智能控制 方
法， 能够根据对象 的不确定性以及干扰的随机性，采用不同
这样 ，不仅能 防止 雏鸡 的羽毛乱飞、保持清洁卫 生，还能提 高健 雏率 。 孵化箱温、湿度控制系统 是一个多输入多输 出系统， 其 温度、湿度控制要求精度高 ，加温主要控制孵化温度 ，加湿
孵化箱温、湿度控 制系统是一个 多变量、多干扰、大滞
后 的复杂动态系统 ，由于机 内的温度、湿度不能用数学模型 精确描述， 用常规控制方法难以达 到理 想的控制效果 。模 采 糊控制具有超调小、 鲁棒性强和对系统非线性好的适应性等
优点口，适用于数学模型未知的控制对象 。但是 由于 其简单 Ｊ
入式系统等方面的教学与研究工作。
测 量 环 境 温 度 的传 感 器 采 用集 成 两 端 温 度 传 感 器
Ａ ９ 。 电源电压为４ ０ 温 度测 量范 围为・５２ ｌ０ Ｄ５ ０ 其 ～３ Ｖ， ５ ＇ ～＋ ５ １ ℃。整个测温 范围内精 度可达 ±０５ ．℃，且线性度好 ，测量
３ 系统 硬件 设计
本 文 所 设 计 的温 度 控 制 系 统 硬 件 结 构 主 机 采 用
２ ９ 呼化工 艺要 求
禽类的孵化质量和效率主要取 决于温 度和湿 度的控制 ，
Ａ ８ Ｃ ， Ｔ ９ ５ 孵化箱温湿度控制系统 由温 度检测 电路、湿 度检 １
测 电路、监控 电路、显 示电路、Ａ Ｄ ／ 转换 电路、排风与 加热
主要控制孵化湿度 ， 而且对温 度也 有很大影响 ， 从而造 成系
形式的控制策 略， 调整其它控制方法所带来的不足 。通过模
糊控制和专家系统 的集成 ， 构建一种专家模糊控制 系统 ， 能
够较好的实现对孵化箱温、湿度系统的控制。随着微机的不 断发展和应 用， 特别是单片机在控制领域广泛应用 ， 利用计 算机软件实现专家模糊控制算法 ， 具有更大的灵活性，可靠 性和更好的控制效果 。 微机控制技术在 这方面的应 用 ， 使温
统的不稳定。 因此孵化控 制系统具 有多干扰以及明显的不确
定性 ， 而且无法求得对象 的数学模型 ， 若采用单一的、 传统
的控制方法很难达 到理 想的控制特性 。
Байду номын сангаас
度控制技术 指标 得到了大幅 度提 高 。本文 采用 的单片微 机
温、湿度控制系统 ， 用专家模糊控制算法对温、湿度进行 应 控制 ，对 不同的升温、湿度速率 ，达到了较高的控制精度 。
控制 电路与单片微 处理器等组成 。
收 稿 日期 ：２ ｏ — １ — ｌ Ｏ６ Ｏ ４
３１温 度 检 测 电路 ．
基金项 目：永科发［０ ４１ ２０ ］９号， 湘科院科通［０ ６６ ２０ ］ 号 作者简介：蒋辉平 （９ １ １８ 一），男 ，湖南科技学院电子 工程与物理系助教 ，研究方向为 智能控制 、计算机控制、嵌
维普资讯 http://www.cqvip.com
第２ ８卷 第 ４期
２０ ０ ７年 ４月
湖南科 技学院学报
Ｊ ｒ ａ ｆＨ ｕ ａｎＵ ｎ ｖ ｒ ｉ ｉｎｃ ｎ ｏｕ ｎ ｌｏ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｏｆＳｃｅ ｅ ａ ｄ Ｅｎｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｙ ｉ ｅ ｒｎ
关键 词 ： 孵化 控 制 系统 ； 温 度控 制 ； 湿 度控 制 中图 分类 号 ：Ｔ ２ ３ Ｐ ７ 文 献 标 识码 ：Ａ 文 章 编号 ： １７— ２９ （ ０ ７ ４ ０２ —３ ６３ ２ １ ２ ０ ）０－ ０ ５０
１ 引 言
家禽孵化是一个复杂 的生物学过程 ， 适当地控制孵化温
摘 要 ：以单 片微机 Ａ ８Ｃ ｌ Ｔ ９ ５ 为核心 ，利用温度传感 器 Ａ ５０和湿度传感器 Ｉ ３０ 对 孵化箱温度 、湿度进行检测 。 Ｄ９ Ｈ ６５
将复杂的孵化控 制系统分解成加温模 糊控 制 系统和加 湿模糊控 制系统 ，实现 了温度 、湿度 的模糊控制。系统 动态响应好 ，控 制精度 高，易于各种孵化 的实现，从而提 高了孵化 率。
Ｖｂ ．８ ＮＯ． １２ ４ Ａｐ ． ０ ｒ２０ ７
单片机在孵化箱温 、湿度控制系统 中的应用
蒋辉平 周 国雄 陈爱 武
（ 湖 南科技学 院 电子工 程与物理系，湖南 永州 ４５０ ；２ 中南林业科技大学 电子 与信息工 程学 院，湖 南 长沙 ４００） １ ． ２ １０ ． １０４
度 、湿 度等，不仅能提高 出雏率 ，而且还提 高 了雏禽质 量
［￣ １ １３
。
本孵化箱控制系统对温度、 度要求严格 ， 湿 只有适当的温 度、 湿度才能提高孵化率和健雏率 ，获得很好 的经济效率 。 根据孵化专家经验 的温度要求为 ：入孵０ ４ ￣ 天供温标准 ３ ．℃；入孵 ５ ７ ８２ ～ 天供温标准 ３．℃ ；入孵８ １天供温 标准 ８ Ｏ ￣２ ３ ．℃；入孵 １－ ５ ７８ ３ １天供温标准３ ．℃ ；入孵 １～ ９ ７６ ６ １天供温标 准３ ．℃ ； ７４ 入孵２ ～ Ｏ ２ 天供温标准３ ．℃。 １ ７２ 如果温度低于设定 值时 ， 加热管加热 ； 如果温度高于设 定值 时， 则启动排风扇 ， 降低室 内温度 ； 如果温 度高于警戒温度时 ， 则采取强迫降温 。 为了使每枚蛋 的受热 均匀 ，孵化室 内配置风 扇用于搅 拌空
的模糊信息处理 ， 使控制系统的精度较 低 ， 要提高精度就必 须提高量化 程度，因而会增 大系统 的搜索 范围；而且 ，当系
根据孵化专家经验 的湿 度要求为 ：入孵 １３ ～ 天相对 湿度 ５ ％；入孵４ ６ ３ ～ 天相对湿度５ ％；入孵７ １天， ８ ～ 相对湿度５ ％； ８ ５ 入孵 １天相对湿度６ ％；入孵２ 天相对湿度７ ％；入孵２ 天 ９ ５ Ｏ ０ １ 相对湿度６ ％。如果湿度低于 设定值 时，则启动加湿 电机。 ５
统非线性的程度比较高时 ， 所建造的模糊控制规则会变得不 完全或不确定，因而控制效果会变差”。专家系统是模拟人 Ｊ 类专家 的控 制知识与经验而建造 的一种传 统的智能控制 方
法， 能够根据对象 的不确定性以及干扰的随机性，采用不同
这样 ，不仅能 防止 雏鸡 的羽毛乱飞、保持清洁卫 生，还能提 高健 雏率 。 孵化箱温、湿度控制系统 是一个多输入多输 出系统， 其 温度、湿度控制要求精度高 ，加温主要控制孵化温度 ，加湿