基于ATmega8的猪舍氨气自动排气装置的设计.pdf

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1、第4卷第2期智能计算机与应用Vo1．4No．22014年4月INTELLIGENTCOMPUTERANDAPPLICATIONSApr．2014基于ATmega8的猪舍氨气自动排气装置的设计程凯，刘光发，逄淑松，邱双庆(中国海洋大学信息科学与工程学院，山东青岛266100)摘要：针对猪舍中氨气积累和排放等问题，提出了一种新型的智能化解决方案。根据组网传感器检测的猪舍内氨气浓度，自动开启和关闭排气风扇，使猪舍内氨气浓度维持在一定水平内，为猪的生长提供一个优良环境。关键词：氨气检测；ATmega8；RS485中图分类号：TP

2、23文献标识码：A文章编号：2095—2163(2014)02—0109—03TheDesignofAmmoniaAutomaticExhaustDeviceinthePiggerybasedonATmega8CHENGKai，LIUGuangfa，PANGShusong，QWShuangqing(CollegeofInformationScienceandEn西neeriⅡ罟，OceanUniversityofChina，QingdaoShandong266100，China)Abstract：Aimingatsolv

3、ingtheproblemofammoniaaccumulationandemissioninthepiggery，thepresentpaperintro-ducesanewtypeofintelligentsolution．Accordingtotheammoniaconcentrationsdetectedbysensornetwork，thisnewso-lutioncanautomaticallyopenandclosetheexhaustfans，controltheammoniaconcentrationi

4、nthepiggeryatacertainlev-el，thusprovideagoodenvironmentfortheDhofpigs．Keywords：AmmoniaDetection；ATmega8；Rs4850引言氨气传感器数码管I上氨气是公认的应激源，是动物圈舍内最有害的气体之一。氨溶解到呼吸道粘膜的粘液中会使粘液的pH值向碱性按键bATmega8总线接口匡位机转化，导致纤毛丧失活动功能，增加由空气传播疾病的易感电源b}气风扇i性⋯。随着畜牧生产规模化、集约化程度的不断提高，畜禽及其废弃物所产生的氨气日趋增多

5、，危害禽畜的健康，降低图1装置原理图生产能力。Fig．1Schematicofdevice定期打开风扇和加大换气孔，使圈舍内保持一定的气流传感器与ATmega8的接口电路如图2所示，管脚2与管速度，加速圈舍内静止状态空气的流动，通过这种手段可保脚5之间为加热电阻，管脚1为模拟电压输出，而且随着浓持圈舍内空气环境状况优良且均匀一致J。本文的猪舍氨度的变大而相应地变大，该电压通过ATmega8的ADC端口气自动排气装置就是为了满足上述需求而设计开发的。进行采集转换。1总体方案MQ137传感器加热功耗计算为：P=U，，在5V供

6、电情猪舍氨气自动排气装置由ATmega8控制器、氨气传感况下，测得单个传感器工作电流约为160mA，计算加热功率器、总线接口、按键、数码管等组成，装置原理如图1所示。大约为800mW。由于猪舍面积大，单点检测无法满足要求，本装置利用MQ137气敏传感器检测环境中氨气的含因此需要将多个传感器均匀分布开来，进行圈舍大范围氨气量，当该含量达到浓度设定值时，控制器将自动开启排气扇浓度的实时监测。进行排风，加速空气流动，降低猪舍内氨气浓度。当舍内氨2．2电源气浓度降至设定值时，关闭排气扇。同时，数码管现场实时常规的LM7805属于

7、串联线性稳压器，压差和电流越大，显示氨气浓度，再通过RS,J,85总线将数据传输至上位机，实损耗就越大；同时，其输出电流较小，塑封稳压器的最大输出现远程监测猪舍内氨气浓度，并对风扇进行开关控制。电流为1A，且需要采取完善的散热措施。基于上述原因，在2硬件电路设计’本设计中选用LM2596开关型稳压器，效率80％以上，输出电流3A，本身发热功率损耗较小，并具有过热保护和限流保2．1氨气传感器护功能。气敏传感器MQI37在对氨气的检测中具有高灵敏度、LM2596内部包含150KHz振荡器、1．23V基准稳压电快速响应恢复、稳

8、定性好、长寿命、驱动电路简单、大信号输路、电流限制电路、放大器、比较器及内部稳压电路等。出等特点J。当传感器所处环境中存在氨气时，传感器的电LM2596将输出电压分压电阻网络的输出同内部基准稳压值导率会随空气中氨气浓度的增加而增大J。收稿日期：2014—03—08作者简介：程凯(1974一)，男，山东青岛人，博士，副