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1、10申请公布号CN101977462A43申请公布日20110216CN101977462ACN101977462A21申请号201010284171322申请日20100916H05B37/02200601A01K31/00200601A01K45/0020060171申请人杭州汉徽光电科技有限公司地址310051浙江省杭州市滨江区滨文路95号活水工业园区5幢4楼72发明人潘学冬周泓泮进明李许可王文海74专利代理机构浙江翔隆专利事务所33206代理人张建青54发明名称一种用于智能化肉鸡养殖的LED光源控制系统57摘要由于肉鸡的生长过程中对光质、光强、光周期的需求比较复杂，要求高，禽舍照明中迫。
2、切需要智能化调光的补光系统。本发明提供了一种用于智能化肉鸡养殖的LED光源控制系统，其特征在于它包括LED光源控制器、LED总供电电源和多个LED灯管；所述的LED光源控制器包括微处理器、与该微处理器连接的时钟单元和串口通信接口单元；该微处理器内设有用于存储肉鸡生长曲线调节参数的内部存储器E2PROM；计算机内装有一肉鸡生长曲线调节参数的设置软件模块，所述的微处理器内嵌一控制软件模块。本发明采用可程控的LED灯，可实现光质、光强与光照时间的自动调节，满足肉鸡在不同生长阶段所需的光照时间与光照强度要求。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图4页。
3、CN101977467A1/1页21一种用于智能化肉鸡养殖的LED光源控制系统，其特征在于它包括LED光源控制器、LED总供电电源和多个LED灯管，所述的LED灯管通过电源线与LED光源控制器的驱动电路连接；所述的LED总供电电源通过LED光源控制器向LED灯管供电，LED总供电电源包括市电电源插座和将市电转换为直流电的电压转换装置；每个LED灯管由多个呈线形排列的LED灯构成，所述的LED灯为满足肉鸡生长需求的绿色LED灯；所述的LED光源控制器包括微处理器、与该微处理器连接的时钟单元和串口通信接口单元；该微处理器内设有存储肉鸡生长曲线调节参数的内部存储器E2PROM；该串口通信接口单元还与。
4、一计算机进行数据接收、发送，计算机内装有一肉鸡生长曲线调节参数的设置软件模块，所述的微处理器内嵌一控制软件模块，实现对LED灯光强的调节；所述的时钟单元用于LED灯的光照时间和光照周期的设定；在灯光的调节过程中，根据肉鸡在不同生长阶段对不同光质的需求设置时钟信号和微处理器主控芯片中的参数在育雏期肉鸡生长的前2天内，通过PWM输出调节占空比，保持每天24小时的绿色光照强度为1530LUX的全天照明，在内部存储器E2PROM中设置恒定的参数，持续恒定的输出信号驱动MOS管，通过时钟设置驱动时间周期为48小时和连续的时钟脉冲信号，保证驱动时间；在育雏期肉鸡生长的第314天，在0002159的时间段内。
5、保持绿色光强度1025LUX，在22002359的时间段内暗色，设置时钟的驱动时间为相应的间隔；育成期肉鸡生长的第1542天，在0002159的时间段内保持绿色光强度520LUX，在22002359的时间段内暗色，设置时钟的驱动时间为相应的间隔。2根据权利要求1所述的用于智能化肉鸡养殖的LED光源控系统，其特征在于所述的微处理器采用AVR系列的MEGA8L作为主控芯片，通过I/O口线驱动MOS管来驱动LED灯，通过PWM输出调节占空比，实现对LED灯光强的调节。3根据权利要求1或2所述的用于智能化肉鸡养殖的LED光源控制系统，其特征在于所述主控芯片的高电位引脚与接地引脚之间连接有稳压电容。4根。
6、据权利要求1或2所述的用于智能化肉鸡养殖的LED光源控制系统，其特征在于所述的时钟单元连接有后备直流电源。5根据权利要求1或2所述的用于智能化肉鸡养殖的LED光源控制系统，其特征在于时钟单元的电路包括PCF8563芯片，该PCF8563芯片中OSC1与OSC0引脚之间串联有两端陶瓷滤波器。6根据权利要求1或2所述的用于智能化蛋鸡养殖的LED光源控制系统，其特征在于所述的LED灯采用OLED灯代替。权利要求书CN101977462ACN101977467A1/5页3一种用于智能化肉鸡养殖的LED光源控制系统技术领域0001本发明涉及肉鸡养殖的光源控制系统，特别是一种用于智能化肉鸡养殖的LED光源。
7、控制系统。背景技术0002数十年来，人们一直从改善饲料利用率和生长率的角度出发而对光照方案进行着探索。尽管多种光照方案都会使效率有相当的改善，但没有多少饲养者会因肉鸡鸡舍的缺陷而采用这些方案。现有技术中，肉鸡的饲养主要通过白炽灯、荧光灯等实现光照明。这些灯光远远不能满足肉鸡的快速生长的需求，并且肉鸡品系多年来的遗传进展大大加快了肉鸡的早期生长各种代谢疾患的出现，如腿疾、腹水症和猝死综合征，增加了养殖成本。0003为解决这个问题，肉鸡业不得不采用了光照法、降低饲养密度、降低日粮养分浓度、以及限制喂料量等等方法。现有技术中已开发出了三大类型的光照方案116小时明，8小时暗；2渐增光照；3间歇光照。。
8、前二种光照已在肉鸡业中得到了广泛应用。间歇光照虽然有效，但由于没有有效的灯光光源和灯光控制系统等问题而未能得到推广应用。一般来说，采用某种光照方案是为了减慢肉鸡的早期生长从而使肉鸡的肌肉生长能与骨骼生长保持相应的速度。一定的光照方案可通过控制肉鸡关键时期内的采食量而减慢肉鸡的生长，但是大多数光照方案都会降低胸肉重量相对于体重的比率，分割肉的产量可降低12之多。0004荷兰萨斯卡彻温大学的研究人员在八十年代中期提出了一种渐增光照方案，采用渐增光照方案时，早期的每天光照时间仅为68小时，而到屠宰前12周时每天光照就增加到23小时。降低早期光照水平的基本目的是使骨骼发育领先于肌肉生长，而渐增光照可引。
9、起生长期后期合成代谢激素分泌猛增而促进该时的生长和肌肉增长。采用这一类型的光照方案在生产中一直都很成功，但是必须努力使得这些方案能够得到正确的实施。但是方案非常复杂，并且没有相应的光照系统来服务与这种方案。0005现在越来越多的肉鸡场开始研究各种各样的光照方案，并且已开发出了多种不同的方案，以便降低代谢疾患的发生率而同时尽可能减少体重和饲料利用率的损失。但是，没有一家公司能够开发出一种比较简单易行的光照系统以便保证其能在所有的鸡场中都能得到正确的应用。发明内容0006本发明针对现有肉鸡培育过程中采用传统人工光源存在的高能耗、光色不纯、寿命短等不足，提供一种用于智能化肉鸡养殖的LED光源控制系统。
10、，可有效地提高肉鸡的生长性能，提高经济效益，实现增产与源头减排的目的；且本发明既可降低死亡率，又可使生长率达到更高的水平。0007本发明中采用单色光可以理想地满足鸡体的生物学需求，能高度地发挥其生长性能。尤其是对肉用雏鸡来说，采用绿色灯照明要比同样照度的白炽灯或红色灯好得多。特说明书CN101977462ACN101977467A2/5页4别是头几日龄的雏鸡，当刚进入强烈应激状态的鸡舍，采用绿色灯照明，具有明显的镇静作用，只经过36小时雏鸡就会安定下来，且积极采食。0008本发明为了保证肉鸡的育成期初期阶段光照的需求，开发出一套结构简单、可适用于任何鸡舍的光源控制系统。本发明采用以下的技术方案。
11、一种用于智能化肉鸡养殖的LED光源控制系统，其特征在于它包括LED光源控制器、LED总供电电源和多个LED灯管，所述的LED灯管通过电源线与LED光源控制器的驱动电路连接；所述的LED总供电电源通过LED光源控制器向LED灯管供电，LED总供电电源包括市电电源插座和将市电转换为直流电的电压转换装置；每个LED灯管由多个呈线形排列的LED灯构成，所述的LED灯为满足肉鸡生长需求的绿色LED灯；0009所述的LED光源控制器包括微处理器、与该微处理器连接的时钟单元和串口通信接口单元；该微处理器内设有存储肉鸡生长曲线调节参数的内部存储器E2PROM；该串口通信接口单元还与一计算机进行数据接收、发送，。
12、计算机内装有一肉鸡生长曲线调节参数的设置软件模块，所述的微处理器内嵌一控制软件模块，通过脉宽调制PWM的设置，实现对LED灯光强的调节；所述的时钟单元用于LED灯的光照时间和光照周期的设定；0010在灯光的调节过程中，根据肉鸡在不同生长阶段对不同光质的需求设置时钟信号和微处理器主控芯片中的参数在育雏期肉鸡生长的第02天内，通过PWM输出调节占空比，保持每天24小时的绿色光照强度为1530LUX的全天照明，在内部存储器E2PROM中设置恒定的参数，持续恒定的输出信号驱动MOS管，通过时钟设置驱动时间周期为48小时和连续的时钟脉冲信号，保证驱动时间；在育雏期肉鸡生长的第314天，在0002159的。
13、时间段内保持绿色光强度1025LUX，在22002359的时间段内暗色，设置时钟的驱动时间为相应的间隔；育成期肉鸡生长的第1542天，在0002159的时间段内保持绿色光强度520LUX，在22002359的时间段内暗色，设置时钟的驱动时间为相应的间隔。0011绿色LED灯能够建立可调整光量、光谱、给光频率与工作比的人工光源，可视需要提供连续无闪烁的光或高频闪烁的绿色光，满足肉鸡的饲养中对光的需求。相邻LED灯之间的间隔根据实际情况，可以适当进行调节。0012LED总供电电源的输出受LED光源控制器控制，具体的供电参数供电时间、周期以及供电的大小是根据肉鸡的生长参数生长周期及生长条件来改变。0。
14、013针对肉鸡在不同生长阶段对不同光质的需求，在不同的生长阶段，本发明分别通过计算机中的设置软件模块来设置生长曲线调节参数，将参数存储到微处理器MCU的内部存储器E2PROM中，每次参数存储完毕后，就可以将计算机从本发明中撤离在同一生长阶段中的参数是一致的，不需要再进行设置。微处理器内的控制软件模块读取内部存储器E2PROM的存储参数，运行该控制软件模块，用于灯亮或灯灭的控制，从而实现对LED灯光强的调节。0014作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采取以下技术措施0015所述的微处理器采用AVR系列的MEGA8L作为主控芯片，通过I/O口线驱动MOS管来驱动LED灯，通过PWM输出调。
15、节占空比，实现对LED灯光强的调节。0016其中，所述主控芯片的高电位引脚与接地引脚之间连接有稳压电容。0017其中，所述的时钟单元连接有后备直流电源。0018其中，所述的时钟单元电路为PCF8563芯片，该PCF8563芯片中OSC1与OSC0引脚说明书CN101977462ACN101977467A3/5页5之间串联有两端陶瓷滤波器。0019其中，电压转换装置可以将220V的交流电转换成12V、1A的低压直流电源。0020本发明采用程控的LED灯，可实现光质、光强与光照时间的自动调节，满足肉鸡在不同阶段所需的光照时间与光照强度要求；针对肉鸡在不同生长阶段对不同光质的需求，设置生长曲线调节参。
16、数，将参数存储到MCU的内部存储器中，其中光照强度参数的设置是随着肉鸡的生长期由大变小，通过脉宽调制PWM的设置，保证了光照强度的大小。0021所述的LED灯可以采用OLED灯有机发光二极管代替，OLED灯与LED点光源不同，它是很薄的平面分布式光源，且能大规模、大面积、低成本制造。0022本发明具有以下有益效果从节能效果、发光效率、光的利用率以及光质和光周期的可调控性上，本发明都比传统人工光源具有更好的性能特点；有效地提高鸡的生长性能，提高经济效益，实现增产与源头减排的目的。0023下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。附图说明0024图1是本发明的原理示意图。0025图2是。
17、本发明微处理器的原理示意图。0026图3是本发明LED光源控制器控制LED总供电电源的电路原理图。0027图4是本发明MCU主控芯片的电路原理图。0028图5是本发明串口通信接口单元UART的电路原理图。0029图6是本发明时钟单元RTC的电路原理图。0030图7为本发明的设置软件模块的流程示意图。0031图8为本发明的控制软件模块的流程示意图。具体实施方式0032本发明中对肉用雏鸡采用绿色LED灯绿色发光二极管照明可以理想地满足鸡体的生物学需求，能高度地发挥其生长性能。特别是头几日龄的雏鸡，当刚进入强烈应激状态的鸡舍，采用绿色灯照明，具有明显的镇静作用，只经过36小时雏鸡就会安定下来，且积极。
18、采食。这里对肉用雏鸡推荐采用1030LUX。明亮的灯光，可以帮助雏鸡找到饮水和食物。但经过1014天后，光照强度就要逐渐下降到520LUX水平。这一光照强度水平能使雏鸡更为安静和减少雏鸡的活动量，从而可以获取更多的增重。0033本发明中，优选的肉鸡的生长曲线参数如表1所示。0034说明书CN101977462ACN101977467A4/5页600350036如图12所示的智能化肉鸡养殖LED光源控制系统由LED光源控制器、LED总供电电源和多个LED灯管组成，LED灯管的数量根据养鸡槽的大小和个数来选择，布置的要求是光密度尽量均匀。每个LED灯管由多个呈线形排列的绿色LED灯构成，绿色LED。
19、灯设在养鸡槽上方的100120CM处，相邻LED灯之间的间隔根据光强要求进行布置，使相邻LED灯之间的间隔具有合适的光密度，满足本发明中肉鸡生长对光强度的需求。0037LED光源控制器包括微处理器MCU、与微处理器连接的时钟单元RTC和串口通信接口单元UART，其中微处理器通过串口连接线与计算机连接，计算机内装有肉鸡生长曲线调节参数的设置软件模块，LED灯管通过电源线与LED光源控制器的驱动电路连接。微处理器内设有用于存储肉鸡生长曲线调节参数的内部存储器E2PROM，微处理器内嵌有控制软件模块。微处理器用于控制软件模块的运行与计算机的数据通讯，通过微处理器和控制软件模块就能实现对LED灯的智能。
20、控制，可实现LED灯的光强与光周期控制。LED总供电电源为LED灯提供电压、电流。1个LED光源控制器可以控制19根绿色LED灯。LED光源控制器根据肉鸡在不同生长阶段对不同光强的需求，计算机通过设置软件模块设置相应的参数并将参数存储到MCU内部的E2PROM中，控制软件模块根据E2PROM中的参数来控制LED灯的工作。0038微处理单元MCU是由AVR系列的MEGA8L做主控芯片即单片机，通过18路I/O口线分别驱动MOS管来驱动LED灯，通过对MCU的MEGA8L芯片进行编程，通过PWM输出调节占空比，实现对LED灯光强的调节。在灯光的调节过程中，根据肉鸡在不同生长阶段对不同光质的需求设置。
21、时钟信号和主控芯片中的参数，在育雏期肉鸡生长的第02天内，通过脉宽调制PWM输出调节占空比的调节保持每天24小时的绿色光照强度为1530LUX的全天照明，MEGA8L主控芯片的内部存储器E2PROM中设置恒定的参数，持续恒定的输出信号驱动MOS管，通过时钟设置驱动时间周期为48小时和连续的时钟脉冲信号，保证驱动时间。在育雏期中，肉鸡生长的第314天，在0002159的时间段内还通过PWM输出调节占空比的调节保持绿色光强度1025LUX，在22002359的时间段内暗色，设置时钟的驱动时间为相应的间隔。育成期中，肉鸡生长的第1542天，在0002159的时间段内通过PWM输出调节占空比的调节保持。
22、绿色光强度1020UX，在22002359的时间段内暗色，设置时钟的驱动时间为相应的间隔。其中具体的PWM调节是本领域技术人员容易实现的。说明书CN101977462ACN101977467A5/5页70039如图3所示，该电路主要是把市电220V转换成DC、12V恒流恒压电源提供给LED灯管，主要包括MOSFET、二极管等。通过脉冲宽度调制PWM控制实现输出需要的电压，开始的时候，当接入启动电源后由电阻R4给开关管Q1提供启动电流，使开关Q3开始导通，电路开始工作，后级输出12V交流电压再经过肖特基二极管SR560与及与其连接的电解电容C1进行整流滤波后输出直流DC12V恒流恒压电源。当微处。
23、理单元MCU的I/O控制口控制三极管Q2导通时，开关管Q1同时也导通，二极管D4截止，输人的整流电压经Q1和L向C充电，这一电流使电感L中的储能增加。当微处理单元MCU的I/O控制口控制三极管Q2截止时，开关管Q1也截止，电感L感应出左负右正的电压，经负载LED灯板和续流二极管Q1释放电感L中存储的能量，从而维持输出直流12VLED灯板电压不变。LED光源控制器与计算机通信进行接收，可以实现由计算机来完成控制信号的输入。通过本发明的LED光源控制器可以实现发送相关数据，时间、周期的设定等工作，实现表1中肉鸡的生长曲线下灯光的控制。0040图4是本发明微处理单元的主控芯片的电路原理图。为了保证整。
24、个控制系统的电路的安全运行，其中微处理单元的芯片的高电位引脚7与接地引脚之间连接有电容C4，其中引脚28和引脚27分别连接时钟芯片的控制线SCL和源数据采集线SDA，用于与时钟电路的信号传输，并且引脚28和引脚27在连接VDD2电源中分别连接有降压电阻R1和R2，电阻R1和R2的阻值相等。0041图5是本发明中串口通信接口单元UART的电路原理图，串口通信接口单元由MAX232芯片与标准串口接口与计算机进行相互通信，MAX232芯片中的TXD与RXD分别与MEGA8L的TXD与RXD引脚相连，而MAX232芯片中的T1OUT与DB9接口中的2脚相连，R1IN与DB9接口中的3脚相连，DB9的5。
25、脚接地。0042如图6所示，时钟单元RTC与光周期的设定是由RTC时钟芯片PCF8563以及相关元件完成，该PCF8563芯片中OSC1与OSC0引脚之间串联有两端陶瓷滤波器。本电路还设有3V的后备直流电源V1，能够保证在断电的时候时间不会发生时间丢失问题。时钟芯片PCF8563通过二极管D1连接电源VDD2，通过二极管D2连接后备直流电源V1，二极管D1、D2形成单向供电电流，防止了电源VDD2与后备直流电源V1电源之间的干扰。本发明的时钟电路可以方便的设定时钟信号，向LED光源控制器提供时钟信号。0043本发明的用于智能化肉鸡养殖的LED光源控制系统结构简单、实用，满足了肉鸡生长的需求，减少了肉鸡养殖成本。本技术领域的普通技术人员可根据肉鸡的生长需求对其控制进行改造，不必付出创造性的劳动可以实现的都应当在本发明的保护范围之内。说明书CN101977462ACN101977467A1/4页8图1图2说明书附图CN101977462ACN101977467A2/4页9图3图4说明书附图CN101977462ACN101977467A3/4页10图5图6说明书附图CN101977462ACN101977467A4/4页11图7图8说明书附图CN101977462A。