巷道式孵化机的智能监视控制系统论文和设计-高悦

全文摘要

本实用新型涉及一种巷道式孵化机的智能监视控制系统，包括设置在巷道式孵化机上的多个工作单元，与多个工作单元对应设置的多个信息采集系统，数据处理中心上位IPC机，CAN主站和外存储器SD卡，其特征在于：还包括与CAN主站电性连接的CAN总线，CAN总线分别与多个CAN从站相连接，每个信息采集系统与一个CAN从站对应连接，每个信息采集系统均由温度传感器、湿度传感器和氧气传感器所组成，信息采集系统将采集到的工作参数通过CAN从站和CAN总线上传递给CAN主站，再由CAN主站上传给数据处理中心上位IPC主机。本实用新型的优点是：能有效地控制整个巷道式孵化机温度、湿度和氧气浓度，同时也可以保持各工作单元工作参数的稳定，节约了能源，大大提高了出雏率。从而提高了经济效益。

主设计要求

1.一种巷道式孵化机的智能监视控制系统，包括设置在巷道式孵化机上的多个由电加热器、加湿装置和通风风机组成的多个工作单元，与多个工作单元对应设置的用于采集信息的多个由温度传感器、湿度传感器和氧气传感器组成的信息采集系统，数据处理中心上位IPC机，CAN主站和外存储器SD卡，其特征在于：还包括与CAN主站电性连接的CAN总线，CAN总线分别与多个CAN从站相连接，每个信息采集系统与一个CAN从站对应连接，每个信息采集系统均由温度传感器、湿度传感器和氧气传感器所组成，且温度传感器、湿度传感器和氧气传感器均分别安装在一个工作单元的电加热器、加湿装置和通风风机上，信息采集系统的温度传感器、湿度传感器和氧气传感器将采集到的温度、湿度和氧气浓度工作参数通过CAN从站和CAN总线上传递给CAN主站，再由CAN主站上传给数据处理中心上位IPC主机。

设计方案

2.根据权利要求1所述的巷道式孵化机的智能监视控制系统，其特征在于：所述CAN主站包括主站电源模块，分别与主站电源模块电性连接的CAN主站STM32模块， RS232转换模块、外存储器SD卡、报警模块和CAN收发器模块。

3.根据权利要求1所述的巷道式孵化机的智能监视控制系统，其特征在于：所述CAN从站包括从站电源模块，分别与带有A\/D转换接口的CAN从站STM32模块、CAN控制器、CAN收发器模块和从站地址选择模块。

4.根据权利要求2所述的巷道式孵化机的智能监视控制系统，其特征在于：所述CAN主站STM32模块选用Cortex-M4内核的微控制器STM32F429芯片，所述RS232转换模块选用MAX3232电平转换芯片。

5.根据权利要求2所述的巷道式孵化机的智能监视控制系统，其特征在于：所述CAN收发器模块选用德州仪器3.3V的SN65HVD230 CAN 总线收发器。

6.根据权利要求3所述的巷道式孵化机的智能监视控制系统，其特征在于：所述CAN从站STM32模块亦选用Cortex-M4内核的微控制器STM32F429芯片，所述CAN控制器选用独立CAN控制器SJA1000。

7.根据权利要求3所述的巷道式孵化机的智能监视控制系统，其特征在于：所述CAN收发器模块选用德州仪器3.3V的SN65HVD230 CAN 总线收发器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及孵化场的蛋禽孵化机技术领域，尤其涉及一种巷道式孵化机的智能监视控制系统。

背景技术

在我国孵化场的蛋禽孵化机技术领域，蛋禽的孵化是一个十分复杂的过程，该过程跟温度、湿度、氧气含量等多种因素有关，可以说，每一个因素都起到决定性作用。目前在用巷道式孵化机的控制系统都是采用8位或16位单片机，由于位数小、时钟频率低、指令执行时间长、内存小，普遍存在监视控制精度低、无法对孵化机内部孵化过程实施有效监视控制的问题。另外，在用巷道式孵化机的数据通信解决方案是基于传统的串行通信标准，如：RS-232、RS-485，使得在用巷道式孵化机存在冲突无法解决、可靠性差、速度低等特点，不能很好地满足目前巷道式孵化机控制系统对实时性和高可靠性的要求，这种情况大大制约了我国农业的蛋禽孵化技术发展。因此，需要一种技术方案解决上述问题。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种巷道式孵化机的智能监视控制系统，采用CAN总线，使其数据通信具有极高的可靠性、实时性和灵活性，保证孵化场的蛋禽孵化机的生产顺利进行。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

本实用新型的一种巷道式孵化机的智能监视控制系统，包括设置在巷道式孵化机上的多个由电加热器、加湿装置和通风风机组成的多个工作单元，与多个工作单元对应设置的用于采集信息的多个由温度传感器、湿度传感器和氧气传感器组成的多个信息采集系统，数据处理中心上位IPC机，CAN主站和外存储器SD卡，其特征在于：还包括与CAN主站电性连接的CAN总线，CAN总线分别与多个CAN从站相连接，每个信息采集系统与一个CAN从站对应连接，每个信息采集系统均由温度传感器、湿度传感器和氧气传感器所组成，且温度传感器、湿度传感器和氧气传感器均分别安装在一个工作单元的电加热器、加湿装置和通风风机上，信息采集系统的温度传感器、湿度传感器和氧气传感器将采集到的温度、湿度和氧气浓度工作参数通过CAN从站和CAN总线上传递给CAN主站，再由CAN主站上传给数据处理中心上位IPC主机。

作为本实用新型的进一步优化，所述CAN主站包括主站电源模块，分别与主站电源模块电性连接的CAN主站STM32模块， RS232转换模块、外存储器SD卡、报警模块和CAN收发器模块。

作为本实用新型的进一步优化，所述CAN从站包括从站电源模块，分别与从站电源模块电性连接的带有A\/D转换接口的CAN从站STM32模块、CAN控制器、CAN收发器模块和从站地址选择模块。

本实新型的有益效果是：本实用新型通过上位IPC主机和下位机CAN主站之间的通信、CAN主站和各CAN从站之间的通信，CAN主站发送远程帧向各CAN从站查询氧气浓度、湿度、温度数据，通过RS232转换模块计算内部氧气浓度、湿度、温度传感器的数值，接收各CAN从站发送的数据帧，发送氧气浓度、湿度、温度数据参数到上位IPC主机或外存储器SD卡，各CAN从站功能是通过AD转换接检测各传感器的电桥差分输出电压，然后计算得出此节点的氧气浓度、湿度、温度数值，最后通过CAN总线传送给CAN主站，实现对氧气浓度、湿度、温度数据的采集处理，同时控制电加热器、加湿装置、通风风机的开启和关闭。有效地提高了巷道式孵化机的控制精度，适用于各种孵化过程中使用。

附图说明

图1是本实用新型的系统总体框图。

图2是本实用新型的系统CAN主站电路框图。

图3是本实用新型的系统CAN从站电路框图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。

如图1所示一种巷道式孵化机的智能监视控制系统，包括设置在巷道式孵化机上的多个由电加热器、加湿装置和通风风机组成的多个工作单元，与多个工作单元对应设置的用于采集信息的多个由温度传感器、湿度传感器和氧气传感器组成的多个信息采集系统，数据处理中心上位IPC机，CAN主站和外存储器SD卡，其特征在于：还包括与CAN主站电性连接的CAN总线，CAN总线分别与多个CAN从站，每个信息采集系统与一个CAN从站对应连接，每个信息采集系统均由温度传感器、湿度传感器和氧气传感器所组成，且温度传感器、湿度传感器和氧气传感器均分别安装在一个工作单元的电加热器、加湿装置和通风风机上，信息采集系统的温度传感器、湿度传感器和氧气传感器将采集到的温度、湿度和氧气浓度工作参数通过CAN从站和CAN总线上传递给CAN主站，再由CAN主站上传给数据处理中心上位IPC主机。

如图2所示，本实用新型所述CAN主站包括主站电源模块，分别与主站电源模块电性连接的CAN主站STM32模块， RS232转换模块、外存储器SD卡、报警模块和CAN收发器模块。当网络传输出现故障时，CAN主站发出声光报警，将数据以文本文档的形式存储在外存储器SD卡中。

如图3所示，本实用新型所述CAN从站包括从站电源模块，分别与带有A\/D转换接口的CAN从站STM32模块、CAN控制器、CAN收发器模块和从站地址选择模块，所述的从站STM32模块与信息采集系统电性连接。

作为实施例本实用新型CAN包括CAN从站设计图

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