孵化设备是仿生学的一种应用,模拟自然界的孵化环境,提供胚胎发育适宜的条件,用于家禽种蛋的孵化。当前孵化设备的不足之处在于:控温与控湿精度不高;以单机孵化设备为主,导致孵化管理效率不高;孵化设备价格普遍较高。本文立足于这些不足,设计了多孵化箱温湿度测控系统。介绍了国内外孵化设备的现状及发展方向,并提出利用串行通讯口设计低成本多孵化箱测控系统的研究思路。介绍了孵化原理和条件方面的内容,并参考孵化行业的技术标准确定了本系统的设计指标。然后进行了以单片机为核心的硬件电路设计:1.为了测温的准确性和成本控制,采用数字式单总线温度传感器DS18B20,在孵化箱内设置多个测温点;利用HS1101搭建频率电路检测孵化箱内的湿度。2.设计了现场数据实时显示电路,16位数码管实时显示孵化箱内现场状态:设定温度,当前温度,设定湿度,当前湿度,加热状态,加湿状态,翻蛋状态等。3.以光电耦合器TLP521和功率驱动芯片ULN2803AG以及继电器设计了输出控制部分电路。该电路运行稳定,对单片机主电路无干扰。设计了温湿度模糊控制算法。将孵化箱分解为三个独立的子系统:温度控制子系统,湿度控制子系统和风门控制子系统。温度是孵化的第一也是最重要的条件。选择温度—风门联控为主,湿度—风门联控为辅的模糊控制算法。编制了单片机驱动硬件的C语言程序和上位机管理软件。设计了孵化模拟箱并进行了系统试验验证。实验结果表明,本系统能实现温度误差±0.1℃,湿度误差±15%RH以内的孵化控制,可以用一台上位PC机实现多个孵化箱的集散控制。该系统成本低廉,适合中等孵化场的孵化控制需要。