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本文设计了一套用于养殖场仔猪的智能监护系统,包括智能保温控制系统,仔猪保温箱,系统的总体布置与安装等。整套系统可用于仔猪出生的报警,仔猪保温温度的智能调节。控制器的自动工作模式根据仔猪出生日期,自动调节最适宜保温温度,仔猪出生后60日内无需人工干预。温控器采用反馈式红外加热,搭配本文设计的保温箱,可使仔猪活动的微环境保持温度稳定。系统的扩展性强,可组成监控网络并接入上位机。使生产者在PC机前即可掌握仔猪的保温情况。整套系统的核心为智能温控器的设计。实践表明使用电取暖设备可以大大降低新生仔猪、哺乳仔猪的死亡率和发病率。目前我国仔猪的局部保温措施主要有两种:电热板加热和保温灯加热。电热板由电阻通电发热原理制成,电热丝一般固定在电热板内。但如果电热丝因为各种原因与导线接触不良或者因为线路老化而造成无法供暖,将危及仔猪的健康,且不易被人为发觉。生产者也会将故障电热板报废,造成生成成本增加。此外绝大多数电热板也只有240W和120W的功率切换挡位,无法控制电热板加热温度的稳定,加热温度忽高忽低,既不利于仔猪健康,也造成了大量能源浪费。另外一种流行的仔猪取暖方法是在猪窝内一定高度悬挂保温灯,一般有175W,275W和350W的功率选择。仔猪出生后各个阶段的适宜温度不同,随着生长天数增加而递减。生产者一般通过更换灯泡功率,或者人工调节保温灯悬挂高度来调节供暖热量。这种方法不但费时费力,而且无法掌控输出温度的稳定值,同样不尽如人意。为了克服上述各种缺点,本文设计了一种适用于仔猪取暖的智能温控器,采用以ARM公司的CORTEX-M3为核心的STM32为控制核心,采用红外保温灯为功率输出器件(接入电热板亦可),设置了多种工作模式。软件方面采用数字PID、模糊控制算法,数字滤波算法,使温度保持在理想值±2℃内。达到目标温度后将执行机构功率约为额定功率的一半,达到节能的目的。本文主要描述了以下内容:1、描述低温对仔猪生长发育的不良影响及嵌入式系统在温度控制系统中的发展和应用。2、智能保温控制系统电路的总体设计和关键外围电路的原理设计,包括功率控制模块、存储通信模块和人机交互模块等。同时描述了温控器在猪舍内的布局以及保温箱的设计。3、设计了传感器机械换向装置。4、介绍了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的基本原理并描述了本文所使用的关键函数。设计了软件系统的整体框架和各个子任务的具体流程。5、描述本文控制软件所用的自动控制算法原理和算法建立过程。6、控制系统算法仿真、实验与结果分析。