仔猪舍环境智能监控系统的设计

仔猪舍环境智能监控仔猪舍环境智能监控题目: 系统的设计系统的设计 (论文)-PAGEII-摘要随着养猪业的规模化和集成化，仔猪的繁殖和生长也开始向集中化方向发展。仔猪舍环境对仔猪生长的影响非常重要，将现代科技融入环境检测系统中不仅可以省去很多人工还可以提高仔猪的成活率，实现科学化养殖提高经济效益。根据不同日龄的仔猪对环境温湿度要求的不同，设计一款可以自动控制仔猪舍环境的智能控制系统。系统将利用DHT11数字温湿度传感器及MQ-137氨气传感器采集仔猪舍环境的实时信息，将数据送入STM32单片机进行分析比较，判断其是否超过阈值。当超出阈值时根据事先确定的控制方案，驱动相关的设备运行。仔猪在生长过程中对环境因素的要求是不断变化的，为此我们设定了一种自动模式。根据仔猪所适应的环境，系统自动调节仔猪从出生到两周龄所需要的环境值。实现仔猪从入舍到出舍的全程自动控制。关键词： 仔猪舍环境；STM32F103C8T6；温湿度；氨气浓度AbstractWiththescaleandintegrationofthepigindustry,thebreedingandgrowthofpigletshasalsobeguntodevelopinacentralizeddirection.Theimpactofpiglethouseenvironmentonpigletgrowthisveryimportant.Theintegrationofmoderntechnologyintheenvironmentaldetectionsystemcannotonlysavealotoflaborbutalsoimprovethesurvivalrateofpiglets,realizescientificbreedingandincreaseeconomicbenefits.Accordingtothedifferenttemperatureandhumidityrequirementsofpigletsofdifferentages,anintelligentcontrolsystemthatcanautomaticallycontroltheenvironmentofthepiglethouseisdesigned.ThesystemwilluseDHT11digitaltemperatureandhumiditysensorandMQ-137ammoniasensortocollectreal-timeinformationofpiglethouseenvironment,andsendthedatatoSTM32microcontrollerforanalysisandcomparisontodeterminewhetheritexceedsthethreshold.Whenthethresholdisexceeded,therelevantequipmentisdriventorunaccordingtothecontrolplandeterminedinadvance.Duringthegrowthofpiglets,therequirementsforenvironmentalfactorsareconstantlychanging,forwhichwehavesetanautomaticmode.Accordingtotheenvironmentthatthepigletsadaptto,thesystemautomaticallyadjuststheenvironmentalvaluesrequiredforthepigletsfrombirthtotwoweeksofage.Realizeautomaticcontrolofpigletsfromenteringtoleaving.KeyWords： Pigletenvironment;STM32F103C8T6;Temperatureandhumidity;Ammoniaconcentration；(论文)-PAGEIV-目录摘要 IAbstract II1引言 11.1课题研究的意义 11.2国内外研究现状 21.3本文主要研究的内容 31.4本章小结 32系统的总体设计 42.1系统的设计要求 42.2MCU的比较与选择 42.3传感器的比较与选择 52.3.1温湿度传感器的比较与选择 52.3.2氨气传感器的选择 72.4显示模块的选择 72.5负载部分选型 82.6本章小结 83硬件电路 93.1STM32最小系统 93.1.1STM32F103C8T6 93.1.2晶振及复位电路 93.1.3电源电路 103.2传感器模块 113.2.1温湿度传感器 113.2.2氨气传感器 113.3显示模块 133.4按键模块 133.5报警模块 143.6负载控制模块 153.7本章小结 154系统软件设计 164.1软件开发环境及程序设计流程 164.1.1软件开发环境 164.1.2仿真调试环境 164.2系统循环 174.2.1系统主循环 174.2.2模式一 184.2.3模式二 184.3各模块驱动程序设计 194.3.1DHT11驱动程序 194.3.2MQ-137驱动程序 214.3.3OLED驱动程序 224.3.4按键检测程序 224.3.5负载控制程序 234.3.6定时器中断服务程序 234.4本章小结 245系统的运行调试 255.1系统整体稳定性的测试 255.2各模块测试结果 255.2.1DHT11温湿度传感器测试 255.2.2MQ-137传感器测试 255.2.3报警及继电器控制系统测试 265.3本章小结 266结论 27参考文献 28致谢 30(论文)-PAGE11-引言课题研究的意义随着我国经济的飞速发展，人民的生活质量得到了巨大的提高。近年来，我国的猪肉消耗一直处于世界第一位。据不完全统计，2018年我国的猪肉的消耗量约为5590万吨，人均消耗80斤。生猪出栏6.94亿头，自产猪肉总量为5404万吨。目前我国是世界第一养猪大国，养殖场的规模越来越大，主要为大规模集中养殖，对环境的控制也越发成为一项难题。尤其是刚出生的仔猪，由于其大脑皮层下的体温调节中枢发育不完全，加之自身抵抗力较弱，对外界环境的要求更为苛刻。据实验表明，初生仔猪对温度要求的临界值为35℃。如果外界环境处在13℃-24℃之间，仔猪出生后的1小时内可降2-7℃，两小时内可冻昏、冻僵甚至冻死。关于温度对仔猪健康的影响，据研究初生仔猪经受连续或间断的寒冷刺激后，血液中被动获得的免疫球蛋白水平下降，同时冷应激使初生仔猪吃初乳的量降低了27%，也引起胃肠道和血液中免疫球蛋白水平下降,导致疾病的发生。由此可见，环境温度过低是造成仔猪死亡的主要原因。因此，为了提高仔猪成活率，降低发病率，增加断奶时体重，在母猪产仔时，须采取保温措施。适合仔猪生长的相对环境湿度为60％-80％。湿度对仔猪体表温度、散热和增重影响很大。通常来说，潮湿空气的导热性要高于干燥空气导热性的10倍以上。空气湿度过大不利于仔猪的保温，容易使仔猪感到寒冷。另外空气过于潮湿也容易滋生细菌，仔猪抵抗力较弱不利于仔猪的存活。外界环境的控制对降低仔猪死亡率、提高养殖户收入有着重要的作用。在这里必须指出的是仔猪生活的适宜温度是随着日龄的增长不断变化的。初生仔猪大脑体温调节中枢发育不完全，外皮毛发稀疏，皮下脂肪较少，抵抗寒冷的能力较差，需要人为保持其生长所需的温度，初生仔猪最适宜的温度为32-35℃之间。温度随时间的减少的具体数据如所示：表1-SEQ表1-\*ARABIC1不同日龄仔猪适宜温湿度日龄最佳温度最佳湿度初生12小时内34-35℃55%-75%1-3天30-32℃4-7天28-30℃60-80%8-14天26-28℃氨气（NH3）是一种无色且具有强烈刺激性气味的气体，比空气轻，是目前公认的应激源之一[3]。氨气对动物的粘膜细胞有刺激性，严重时可引起灼伤并引发角膜炎。氨气在进入动物的呼吸系统后，可引发气管、支气管炎症、肺水肿及呼吸困难等疾病。猪舍内的氨气主要来源于粪尿以及肠道消化物等。仔猪的生长速率会随着氨气浓度的增加而降低，正常浓度应该低于20mg/m³。当氨气浓度增加到50mg/m³时，仔猪的生长速率会降低12%。当氨气浓度增加到100mg/m³时，仔猪的生长速率会降低30%传统环境控制方法主要是采用悬挂温度计人工控制温湿度的方式。不仅费时费力而且很难实现对空气湿度及有害气体的检测和控制。对于大规模养殖户来说是任务重、效率低，如果不能及时发现问题则有可能造成无法挽回的损失。为了减少农户不必要的损失，保证仔猪的正常生长环境。我们设计一款价格低廉，使用方法简单的监控系统，能够实现替代人工对仔猪舍内的环境进行自动的控制。国内外研究现状近些年来，世界各国的养猪业正在逐步向高效、高产、安全等方向发展。国外在畜禽舍环境控制方面起步较早，最先发起的是荷兰日本等国。在1978年日本东京大学的科研团队最早研制出微型计算机温室综合环境控制系统，该系统以微型计算机为控制核心，对室内诸多环境因素进行控制。到80年代中期随着计算机技术的发展，国外市场上开始出现较为成熟的商业性质的控制系统。以色列环境控制系统是现在国际比较典型的控制系统，具有较强的实用性。可以根据不同的控制对象选用不同的外围产品，实现对温度、湿度、风俗风向、光照强度、舍内气体浓度等进行实时监测并实现自动控制。日本生产的控制系统不仅能对环境进行监控，还能诊断出发病的畜禽。现在普遍使用的典型产品有：荷兰的Priva和加拿大的Argus。我国在自动控制畜禽舍环境方面起步较晚，但发展迅速，现在的应用也是较为广泛。尤其是在进入21世纪后，我国的养殖业迅猛发展。畜禽舍环境控制技术也得到了较快速的发展。虽然现在自动化技术有所应用但总体水平不高，所采用的多为单因素控制。随着近年来科技的发展进步以单片机为核心的环境控制系统得到一定发展。目前，国内对环境控制系统进行研究的主要有：于丰华等人提出了一种基于K60单片机的环境控制系统，利用AM2301和MQ137传感器可快速检测畜禽舍的温度湿度和氨气的环境信息。高永强等人设计了一种畜禽舍环境综合测控系统，该系统主要由传感器采集，计算机处理及PLC控制等。冯江等人对猪舍内温度和湿度等因素对猪生长的影响进行了分析，介绍了现有先进的猪舍监控技术，讨论了基于单片机的自动化监测和基于物联网的监测手段，并提出了未来的环境检测趋势为高效化、精确化及智能化。本文主要研究的内容本文将研究基于单片机的智能监控系统，以STM32F103C8T6芯片作为控制核心，温湿度传感器、氨气浓度传感器为测量装置，采集相关数据并通过OLED屏幕显示。通过控制排风扇、加热、除湿等相关器件的工作实现对室内温度、湿度、氨气浓度等环境因素的控制。系统会根据采集到的信息自动选择不同的工作设备，当超过阈值时发出声光警报。由于不同日龄的仔猪对周围环境温湿度有不同的要求，且相差较大。本系统拟分为两种模式。在模式一状态下可以人工调节环境温湿度的阈值。模式二为系统自动调节从出生到两周龄不同时期仔猪所需要的温湿度的阈值，并自动控制相关设备的工作。本章小结本章首先分析了不同环境因素对仔猪生长速率的影响，给出了仔猪生长最适宜的环境。阐述了仔猪舍环境监控系统的国内外研究及发展现状，对本设计的功能进行了较为详细的介绍。MACROBUTTONAcceptAllChangesInDocAndStopTracking系统的总体设计系统的好坏往往取决于所使用的元器件的性能，因此需要谨慎选择各部分元件，尽可能做到物美价廉。本章将会对系统的整体构成以及各模块性能进行介绍，并对相关器件进行选择分析。系统的设计要求通过对周边一些中小型的养殖场进行调研发现，他们中有极大一部分没有使用控制系统，主要的原因是因为价格昂贵。对环境要求较高的仔猪舍也是通过人为判断，人工控制相应设备的工作，主要的环境参考就是温度。对仔猪生长影响较大的湿度、氨气浓度等重要的环境指标并没有相应的测量和控制设备。通过第一章的分析，我们得到了仔猪生长适宜的环境数值。本系统将对仔猪舍内温度、湿度和氨气浓度实现自动检测和控制。并根据不同日龄的仔猪所需要的温湿度临界值实现自动调节。系统主要由传感器模块、显示模块、报警电路、负载控制电路、单片机及外围电路组成。MCU的比较与选择MCU(MicroControlUnit)，中文为微控制单元或者单片机，是指将计算机的CPU、RAM、ROM、定时器以及各种I/O接口集成在一片芯片上[2]。MCU的好处是可以根据不同的使用场合做出不同的控制组合。微处理器经过几年的不断研究发展经历了4位、8位、16位、32位甚至64位。目前市面上常见的MCU主要有以51系列为代表的8位单片机和以STM32系列为代表的32位单片机，16位MCU因为性价比并不理想而没有得到广泛的应用。8位和32位单片机性能比较如REF_Ref37966294\h表2-1所示：表2-SEQ表2-\*ARABIC18位和32位单片机性能对比性能MCU运行速度片上外设I/O接口价格8位较慢没有较少较低32位很快较多较多稍高为了满足系统的总体需要，以及系统稳定性、低成本和低价格的特点，在综合考虑之后我们选择32位STM32F103C8T6作为系统的主控芯片。STM32是意法半导体较早推向市场的基于Cortex-M内核的微处理器系列产品，该产品具有低成本、性能高、低功耗、功能强大等特点。并且以系列化推出，供用户选择的类型多。这里使用的主控芯片是其STM32F103系列中的一种，工作电压2V~3.6V通常使用3.3V电压。STM32代表基于ARM的32位微控制器，F代表通用类型，103代表增强型，C代表闪存存储器为256K字节。T代表LQFP封装，6代表工业级温度范围-40℃~85℃[20]。STM32F103C8T6是STM32F103系列中的一款，工作频率为72MHz，相对于市面上其他单片机具有较高的运行速度。其丰富的I/O接口及众多的通信接口足以满足本系统的需求。STM32F103C8T6所包含的资源如REF_Ref37966527\h表2-2所示表2-SEQ表2-\*ARABIC2STM32F103C8T6所包含资源闪存128KBSRAM20KB定时器3个通用计时器、1个高级控制计时器通信接口SPI2个（SPI1、SPI2）I²C2个（I²C1、I²C2）USART3个（USART1、USART2、USART3）USB1个（USB2.0全速）CAN1个（2.0B主动）GPIO3712位ADC模块（通道数）2传感器的比较与选择在整个监控系统中，传感器是系统的初始端也是系统中最关键的部分。本设计中需要实时监测环境中的温湿度以及氨气浓度的信息，使用到了氨气传感器与温湿度传感器。温湿度传感器的比较与选择目前市场上常用的温湿度传感器的型号多为以下三种产品，以DHT11为代表的DHT系列产品，以HTU21D为代表的HTU系列产品，以SHT21D为代表的SHT系列产品。三种不同型号的产品性能对比如REF_Ref37966515\h表2-3所示：表2-SEQ表2-\*ARABIC3三种温湿度传感器性能对比产品型号DHT11HTU21DSHT21D供电电压3.5~5V1.5~3.6V3.1~3.6V温度测量范围0~50℃-40~105℃-40~125℃湿度测量范围20%-90%0%-100%0%-100%测量精度温度：±2℃湿度：±5%RH温度：±0.3℃湿度：±3%RH温度：±0.3℃湿度:±3%RH测量时间2s50ms50ms响应时间5s5s8s年漂移量0.5%RH/year0.5%RH/year0.5%RH/year通信方式单总线通信IICIIC价格便宜一般稍贵通过第一章的分析我们得知适宜仔猪生长的温度范围为24℃~35℃，湿度范围为55%~80%,且对温度和湿度精度要求不高。在综合考虑之后，选用DHT11数字温湿度传感器作为本系统的温湿度检测模块。DHT11数字温湿度传感器是一款含有校准位的数字信号输出温湿度传感器，测量范围为0℃~50℃，0%RH~90%RH。它应用了专门的数字模块采集技术和温湿度传感技术，主要包括一个NTC测温元件和一个电阻式感湿元件,具有响应时间短、性价比高、抗干扰能力强等特点[4]。图2-SEQ图2-\*ARABIC1DHT11数字温湿度传感器模块表2-SEQ表2-\*ARABIC4DHT11引脚功能Pin名称注释1VDD供电3~5.5v2DATA串行数据，单总线3NC空引脚，悬空处理4GND接地氨气传感器的选择目前市面上的氨气传感器价格较高，价格随着灵敏度的增加呈几何倍数增加。在本系统中将采用MQ-137传感器来采集仔猪舍内氨气浓度信息。该传感器使用二氧化锡（SnO2）作为气敏材料，二氧化锡具有在空气中宏电导率较低的特点。当传感器所在环境中含有污染气体时，传感器的电导率随着空气中污染气体的浓度增大而增大，通过简单的回路即可将电导率的变化转换为模拟量输出。MQ-137氨气传感器可以检测5-在第一章已经分析了适合仔猪生长的氨气浓度范围应小于20mg/m³。传感器的测量进度通常采用ppm浓度单位。mg/m³与ppm的转换关系如下：mgm3=M22.4×ppm×273273M为气体的相对分子质量，氨气的相对分子质量为17，适合仔猪生长的温度在30℃左右，代入上述公式可以得到适合仔猪生长的ppm浓度应小于29.25。显示模块的选择显示设备是人机交互的直接通道，目前市场上的显示器分为LED和OLED两种。LED采用的是金属材料，而OLED采用的是有机材料。两者的发光原理是一样的，区别在于OLED不需要背光源、对比度更高。本设计采用3.3V供电的OLED显示屏。考虑到较大英寸的OLED显示屏价格较为昂贵，其价格随着尺寸的增加呈几何倍数增长。根据需要实际显示的内容才用0.96寸的IIC通信协议的OLED显示屏幕。该型号的屏幕采用的是SSD1306的显存，显存总大小为128×64bit，SSD1306将这些显存分为8页，每页包含128个字节，总共8页。因此该型号的OLED具有128*64的分辨率，可以显示4行，每行8个16×16汉字文本。IIC通信的OLED只有4个接口，分别为VCC、GND、SCLK、SDA还具有连接方便得特点。SCLK为通信的时钟信号，SDA为数据传送引脚。负载部分选型根据系统的需要主要包括通风系统、保温系统以及保湿系统。通风系统主要由风机组构成，实现和外界的气体交换，还可以起到降低室内的温度、湿度以及氨气浓度的作用。保温系统只要有加热设备和降温设备组成。加热设备采用暖气供应和电热器相结合的方法，降温设备采用风机和水帘构成。研究表明在30℃以下采用风机降温的效果较好，可以较为快速的控制室内的温度。在30℃以上对室内温度的控制效果较差，这时候我们采用风机和水冷系统相结合的方法。保湿系统主要由控制水泵及供水喷头构成，利用水的蒸发实现对舍内保湿的作用。负载工作的电压通常为220V或380V的高电压，这是单片机所不能承受的，应采用继电器控制设备的运作。当传感器检测到的数据发生异常时，STM32通过控制继电器来开启目标设备，当参数正常时关闭目标设备。本章小结本章对不同类型的单片机，常用的温湿度传感器、氨气浓度传感器以及显示设备做了对比分析，根据系统的需要做了合理的选择。给出了传感器不同浓度单位之间的转换方法。硬件电路根据系统的需要本章将对系统的硬件组成进行分析，系统主要包括单片机基本电路、传感器接口电路、负载控制电路等。STM32最小系统STM32F103C8T6本系统需要采集多个传感器数据并进行比较分析，并控制相关设备的状态，对系统的稳定性和实时性要求较高。STM32F103C8T6具有I/O接口以及片上外设，引脚功能如REF_Ref37968544\h图3-1所示：图3-SEQ图3-\*ARABIC1STM32F103C8T6引脚图晶振及复位电路STM32F103C8T6单片机有5个时钟源，分别为：HSI、HSE、LSI、LSE、PLL。HSI为高速内部时钟，RC振荡器，工作频率为8MHz。HSE为高速外部时钟，可采用石英晶体振荡器、陶瓷振荡器等，工作频率为4MHz~16MHz。LSI为低速内部时钟，是由一个RC振荡器构成，工作频率为40kHz，LSE为低速外部时钟，由一个频率为32.768kHz的石英晶体构成。PLL为锁相环倍频器，其可以选择系统的输入时钟并倍频至2~16倍,但其最大输出频率不得超过72MHz。本系统采用的是HSE外部高速时钟，由一个石英晶体振荡器组成，工作频率为8MHz。虽然在芯片内含有一个工作频率为8MHz的RC振荡器，但其精度较低、受温湿度影响较大。为了保证系统工作的稳定性，系统采用高速外部时钟。为了保证系统能够持续的正常工作，在程序跑飞或进入死循环时能使系统恢复初始状态，设计了复位电路。STM32F103C8T6的复位引脚为NRST引脚。系统在正常工作时该引脚为高电平，当引脚从高电平变为低电平时电路复位。在系统正常工作时我们将该引脚接入3.3V电源电压，当按键按下时该引脚的电压被拉低，使系统复位。在系统上电时，由于电容充电需要一段时间，在系统上电的一瞬间NRST引脚为低电平，使系统复位，这样可以做到系统上电自动复位。图3-SEQ图3-\*ARABIC2晶振电路及复位电路电源电路在本系统中所需要的电源电压主要有5V和3.3V两种。DHT11温湿度传感器和MQ-137氨气浓度传感器采用的是5V供电，STM32F103C8T6单片机和OLED显示屏是采用3.3V供电，对于常用的5V电源可能会烧毁元件。因此需要增加电源电路实现对降压以及稳压的作用。本系统采用5V供电的模式经稳压芯片ASM-1117后输出3.3V电压供单片机和OLED使用[1]。电源电路如REF_Ref37968653\h图3-3所示：图3-SEQ图3-\*ARABIC3电源电路传感器模块温湿度传感器本系统所采用DHT11采集温湿度信息，这是一款四引脚、5V供电、单总线传输的数字传感器。其传输的数据为40bit的数字量，因此DATA引脚只有高低电平。当传感器与单片机的连接线小于20米时，可增加一个5K的上拉电阻提高数据传输的稳定性，当连接线大于20米时根据实际情况确定。图3-SEQ图3-\*ARABIC4DHT11接口电路氨气传感器在第二章已经介绍了MQ-137的气敏材料具有在空气中导电率极低的特点。其基本回路如REF_Ref37968713\h图3-5所示：图3-SEQ图3-\*ARABIC5MQ-137基本回路我们需获取的是氨气浓度的实时数据，因此只需要将传感器的模拟量输出端口与单片机相连接即可。利用STM32F103C8T6的ADC转换单元将传感器的模拟量转化为数字量，具体方法在第四章进行分析。需要注意的是，MQ-137传感器在使用之前需要预热几分钟测量值才能达到稳定状态。由于传感器模块是采用5V供电，模拟量最大值电压可以达4V以上，虽然STM32单片机的I/O口可以容忍5V电压，为了系统稳定性，我们采用硬件的方式将0~5V的电压转换成0~3.3V的电压。在传感器与单片机的接口电路中串联两个分压电阻，经过电阻的串联分压，将0~5V的电压转换成0~3.3V的电压，使系统有一个稳定的工作环境。氨气传感器与转换原理图如REF_Ref37968725\h图3-6所示：图3-SEQ图3-\*ARABIC6MQ-137接口电路PA1处电压计算公式为:PA1=STM32F103C8T6芯片内部包含两个独立的12位逐次逼近型ADC模块，每个模块最多包含16个通道，在每个通道和ADC单元有模拟开关进行连接。我们只需要配置相应的引脚即可实现对电压模拟量的数字转换。每个ADC通道对应的引脚如REF_Ref37968921\h表3-1下：表3-SEQ表3-\*ARABIC1ADC通道对应引脚ADC1ADC2通道0PA0PA0通道1PA1PA1通道2PA2PA2通道3PA3PA3通道4PA4PA4通道5PA5PA5通道6PA6PA6通道7PA7PA7通道8PB0PB0通道9PB1PB1由于STM32F103C8T6没有PC0-PC12引脚，因此我们可以使用的通道0-通道9，这足以满足本系统的需要。显示模块显示模块采用的IIC通信的OLED显示屏幕，该型号的显示屏幕具有反应速度快和连接方便得特点。IIC通信的OLED只有4个接口，分别为VCC、GND、SCLK、SDA，因此OLED显示屏幕的接口非常简单。只需要将VCC接3.3V电源、GND接地、SCLK、SDA分别连接单片机的相应端口即可。图3-SEQ图3-\*ARABIC7OLED接口电路按键模块为了增强系统的适应性，本系统添加了阈值的调节与模式切换功能。按键电路较为简单，系统所用按键较少，采用传统的单一控制模式。将按键的接口通过10K的电阻与电源相连接，这时单片机的接口被置为高电平。当有按键按下时，单片机的接口与地连接被置为低电平。利用单片机检测接口的电平，即可判断是否有按键按下。本系统需要调节4个阈值和一个模式转换按钮，利用三个按键进行控制。用KEY0作为模式切换的按钮，当KEY1按下时可以切换设置变量的上限或者下限，当KEY2按下时可以切换设置温度或者湿度。两个按键配合即可设置4个阈值，为了能够看出我们设置的是哪个变量我们用两个LED灯作为指示，小灯的量和灭为两种不同的状态，两个小灯即可显示4种阈值设置时的状态。KEY3为加1操作，KEY4位减1操作。指示灯电路采用的是灌电流的共阳极接法。STM32单片机只能提供小于5mA的拉电流，驱动能力较弱。但是可以容忍20mA的灌电流对负载的驱动能力较强。按键电路和指示灯电路如REF_Ref37969015\h图3-8所示：图3-SEQ图3-\*ARABIC8按键电路报警模块当环境变量超出系统所设定的范围时，单片机会通过继电器控制相应的器件进行工作，以达到稳定环境的目的。当系统设备工作不能维持环境继续改变时，需要发出声光警报来通知养殖场主进行人为干预，以减少不必要的损失。报警模块主要分为蜂鸣器报警和灯光警示报警。蜂鸣器是采用5V供电，STM32单片机引脚是3.3V的，虽然可以大部分引脚可以容忍5V电源，为了系统的稳定我们利用PNP型三极管作为开关。当三极管基级电压为高电平时，三极管工作在饱和状态，集电极和发射极之间处于导通的状态。当基级电压处于低电平时三极管工作在截止状态，集电极和发射极之间截止。这样就可以实现通过小电流控制大电流的作用。灯光警示电路同指示灯电路一样采用灌电流的方式。报警电路如REF_Ref37969051\h图3-9所示：图3-SEQ图3-\*ARABIC9报警电路负载控制模块负载设备是维持环境稳定的关键，设备状态只有开启和关闭两种状态，所需要的电压通常是220V或者380V交流电，这是单片机所不能承受的。继电器可以做到利用小电压控制大电压的作用，因此采用继电器控制设备的工作。继电器的本质是一个回路（一般指小电流）控制另一个回路（一般指电流），两个回路是相互隔离的，它的基本原理是利用电流的磁效应来控制机械触点达到通断的目的。给带有铁芯的线圈通电，线圈电流会使铁芯产生磁力把衔铁拉下来使衔铁和常开触点接触，工作电路闭合。当线圈断电时铁芯失去磁性，弹簧将衔铁拉起，工作电路断开。单个继电器工作电路如REF_Ref37969090\h图3-10所示：图3-SEQ图3-\*ARABIC10继电器工作电路本章小结本章对系统的硬件设计进行了介绍。对各种传感器接口电路、按键电路，负载控制电路、显示电路以及单片机外围电路的设计做了详细的介绍并给出了相应的电路原理图。系统软件设计在设计好硬件电路之后需要对各模块驱动文件进行配置。按照模块化编程的思想，借助Keil集成开发环境，对系统的软件进行设计。软件开发环境及程序设计流程软件开发环境STM32F103C8T6是基于ARM32位的Cortex-M3内核。ST公司在开发芯片时为用户提供了大量的固件库，这些固件库可以在ST官网下载使用。本设计选用的软件开发平台为Keiluvision5MDK版，Keil的编译器、调试工具可以实现与ARM系列芯片最完美匹配，其模块化编程的思想与简洁的屏幕空间可以大幅的提升程序员的工作效率。图4-SEQ图4-\*ARABIC1Keil工程界面仿真调试环境STM32系列芯片具有强大的功能，仿真工具也是多种多样，本文采用的是ST-LINKV2仿真器。ST-LINKV2采用5VUSB2.0全速接口进行供电和数据传输，支持Cortex-M0/M2/M3ARM内核。连接方式如REF_Ref37970740\h图4-2所示图4-SEQ图4-\*ARABIC2ST-LINK连接方式系统循环系统主循环本系统分为两种模式供用户选择。系统在开机之后判断set0的值是否等于0，如果等于0进入模式一，否则进入模式二。在模式一或模式二中运行时检测KET0是否按下，如果是将set0的值取反并跳出当前循环。程序流程图如REF_Ref37969302\h图4-3所示。图4-SEQ图4-\*ARABIC3系统主循环模式一在模式一中温湿度的上下限的四个参数需要人工来调节，利用两个按键选择需要调节的参数并通过两个LED灯作为指示，LED灯的亮和灭分别代表一种状态，两个LED灯可以指示四种状态。图4-SEQ图4-\*ARABIC4模式一程序流程图模式二在模式二中系统会根据仔猪的日龄进行自动调节温湿度的上下限，并记录仔猪入舍的时间，不同日龄仔猪所适宜的温湿度在第一章已经给出。图4-SEQ图4-\*ARABIC5模式二程序流程图各模块驱动程序设计DHT11驱动程序1.DHT11引脚配置DHT11数字温湿度传感器是采用单总线通信的方式，一次通信时间在4ms左右。只需要配置单片机的一个I/O引脚即可。先将引脚设置为输出模式向DHT11发送开始信号，然后将引脚设置为输入模式等待DHT11回应接收数据。2.DHT11驱动程序配置DHT11一次发送40bit的数据，其数据格式为：8bit的湿度整数数据+8bit的湿度小数数据+8bit的温度整数数据+8bit的温度小数数据+8bit的校验和。数据的校验方式为对4个8bit数据求和，取其低8位作为校验位。系统读取DHT11数据的方式为系统先向DHT11发送一段开始信号，为大于18毫秒的低电平信号，然后将引脚电平拉高20-40us，主机在发送完成传输信号之后切换为输入模式等待DHT11响应。DHT11发出响应时会先将引脚电平拉低80us然后再拉高80us，然后开始数据传输。数据0为持续26-28us的高电平，数据1持续时间约为70us的高电平。在数据传输完成之后，DHT11拉低总线50us，将总线的控制权交给主机。采样周期为1s一次。DHT11时序图如REF_Ref37969449\h图4-6所示图4-SEQ图4-\*ARABIC6DHT11时序图DHT11系统流程图如所示图4-SEQ图4-\*ARABIC7DHT11程序流程图MQ-137驱动程序STM32ADC程序流程图如REF_Ref37948595\h图4-7所示本设计采用的氨气传感器为MQ-137氨气浓度传感器，传感器的导电率会随着空气中污染物浓度的变化而发生变化，因此我们只需要测得传感器引脚的电压值即可。STM32F103C8T6单片机中包含两个独立的ADC转换单元，对应的通道引脚在第三章已经给出。这里采用的ADC1的PA1引脚。1.STM32单片机ADC配置STM32单片机的系统时钟最高可以为72MHz，而STM32的ADC模块最高频率不能超过14MHz，超过14MHz可导致数据测量不准确，所以需要配置ADC的分频系数。将ADC预分频系数设置为6并使能ADC，这样ADC模块的时钟为12MHz，符合系统设计要求。STM32F103C8T6具有两个独立的12位逐次逼近型ADC，可将输入信号转换为12位的数字量。根据下图公式即可将12ADC数字量转换为检测到的电压值，按照传感器的特性曲线将电压值转换成相应浓度即可。V=ADC2.数据的转换程序测得传感器输出电压随浓度增长曲线如REF_Ref37969515\h图4-8所示：图4-SEQ图4-\*ARABIC8MQ-137电压浓度特性曲线由图可以看出电压大致可分为四种不同的增长速率0-10ppm、11-40ppm、40-100ppm、101-500ppm。将曲线分为四部分，分别求增长速率并转化为相应浓度。图4-SEQ图4-\*ARABIC9ADC程序流程图图4-SEQ图4-\*ARABIC10OLED程序流程图OLED驱动程序OLED屏幕显示是通过控制128*64位点的LED灯的亮灭来实现显示的功能。其工作的原理是在单片机中生成需要显示的数据，然后将数据一次性写入OLED的SSD1306显存中。OLED模块采用的是IIC通信协议，有连线简单的特点。首先需要使能所需要的引脚，将引脚配置为推挽输出的模式。之后将PA5配置为数据传输的时钟信号，将PA7配置为数据传输引脚。OLED显示流程如图4-9所示按键检测程序按键是进行人机互动的工具，本设计一共使用5个按键。KEY0为切换系统的模式，KEY1为切换上下限按钮，KEY2为切换温湿度按钮，KEY3为加1，KEY4为减1.1.按键引脚定义按键的引脚采用上拉输入的模式。单片机的外部引脚通过一个10KΩ的电阻连接电源，在按键未按下时引脚检测为高电平。当按键按下时，该引脚接地，引脚处的电平被拉低。通过判断引脚处的电平是否为低电平即可判断是否有按键按下。2.按键控制程序按键分为两个部分，当系统检测到KEY0按下时，将ste0的值取反并跳出当前循环。在模式一下检测到KEY1-2按下时分别被set1、set2的值取反，根据两个变量的值来选择温湿度的上下限。set1和set2为00、01、10、11时分别对温度低阈值、温度高阈值、湿度低阈值、湿度高阈值进行选择，然后通过KEY3-4进行加减操作。负载控制程序本系统需要对仔猪舍中的温湿度和氨气浓度的值进行实时检测。系统首先会判断检测到的温湿度是否处于阈值范围内。当检测的数据超出或者低于阈值时，系统会根据实际情况发出相应的动作。然后判断舍内氨气浓度是否处于正常范围内并发出调控指令。系统是通过控制继电器的闭合来实现对负载工作的控制。当环境因素发生异常时继电器闭合使器件开始工作，以维持正常的环境。当环境数据变为正常时继电器断开使设备停止工作。程序流程图如图4-10所示图4-SEQ图4-\*ARABIC11负载控制程序流程图定时器中断服务程序STM32F103C8T6所具有的定时器资源在第二章已经给出。在这里使用的通用定时器，定时器主要由计数模块、分频模块、自动装载模块组成。分频模块是用来对外部时钟进行分频。计数模块是定时器的核心，计数模式可以分为向上、向下和中心对齐计数模式。自动装载模块用来配合计数器使用，当计数器发生溢出时，自动装载计数器为计时器重装计数初始值。本系统使用的TIM3定时器，每一秒钟产生一次中断。定时器溢出时间可以用一下公式来计算TSTM32的计数器和自动装载寄存器可调节的大小范围为0-65536。设置ARR=4999,PSC=14399，定时器会每一秒产生一次中断，当产生一次中断时令时间加1。当系统计数到预定时间时，系统将自动更改温湿度的阈值。本章小结本章介绍了系统各部分的软件设计，对各个模块的驱动程序以及工作流程给出了详细的说明，并给出了部分程序流程图。详细阐述了氨气浓度传感器ADC转换以及定时器中断服务程序的详细算法。系统的运行调试在经过前两章的工作后就可以将代码下载到STM32中测试系统各模块的运行情况。经过调试和错误排查之后就可以进行系统的总体测试。系统整体稳定性的测试我们对系统每一项功能都进行多次测试，主要测试包括DHT11温湿度数据检测、MQ-137氨气浓度传感器测量结果测试以及报警电路和负载电路的测试。各模块测试结果DHT11温湿度传感器测试在室温下测量温湿度的数据第一次至第三次为中午室外温湿度数据，测量时间差距为一小时。第四次和第五次测量数据为傍晚室外温湿度数据，测量时间间隔为一小时。测量结果如REF_Ref37969807\h表5-1所示：表5-SEQ表5-\*ARABIC1DHT11测试数据实际温度实际湿度测量温度测量湿度温度误差湿度误差第一次22℃72%22℃70%0℃2%第二次23℃70%22℃70%1℃0%第三次25℃73%26℃74%1℃1%第四次20℃72%20℃72%0℃0%第五次19℃75%20℃76%1℃1%MQ-137传感器测试MQ-137传感器测试的环境为20℃、70%RH。表5-SEQ表5-\*ARABIC2MQ-137测试结果测量环境测量浓度第一次无氨气污染的室内0ppm第二次养殖从实际环境22ppm第三次氨类化肥73ppm报警及继电器控制系统测试当测量环境因素高于或低于设定阈值继电器会控制相应的设备工作，蜂鸣器不会发出警报。当测量的温度高于（或低于）阈值2℃、湿度高于（或低于）阈值5%时，蜂鸣器会发出警报。测试结果如REF_Ref37969852\h表5-3所示表5-SEQ表5-\*ARABIC3测试结果环境类型次数测量结果阈值下限阈值上限是否报警负载工作情况备注温度122℃30℃33℃是加热设备工作室内温度229℃30℃33℃否加热设备工作水温温度332℃30℃33℃否\水温温度434℃30℃33℃否排风扇及降温设备工作水温温度539℃30℃33℃是排风扇及降温设备工作水温湿度168%60%80%否\室内湿度283%60%80%否除湿设备工作湿毛巾湿度389%60%80%是除湿设备工作湿毛巾湿度469%70%80%否增湿设备工作室内调整阈值下限湿度569%75%80%是增湿设备工作室内调增阈值下限氨气浓度10ppm\30ppm否\室内氨气浓度222ppm\30ppm否\养殖场氨气浓度373ppm\30ppm否排风扇工作氨类化肥本章小结本章对仔猪舍环境监控系统的整体运行做了测试，对系统各部分运行状态进行了展示，包括DHT11温湿度传感器、MQ-137氨气浓度传感器、显示模块、按键模块以及继电器的工作状态，系统各项状态均达到设计要求。结论随着科学技术的快速发展，生猪的养殖也逐渐趋于大型化和规模化，对猪舍的环境控制也开始趋于机械化和智能化，越来越多的环境控制系统也应运而生。本设计相对于市面上其他控制系统有以下几方面优点1.采用了低功耗，价格低廉的额STM32F103C8T6作为主控芯片，不仅外围电路简单，而且系统运行速度更快。2.相对于市场上功能单一的检测产品，该设计的功能更为丰富，可以检测和控制环境中的温湿度及氨气浓度。3.系统分为人工和自动两种模式，自动模式可以根据仔猪日龄自动调节环境的阈值。还可以对仔猪入舍时间进行计时，提高了产品的市场竞争力。在对系统的设计和开发的过程中所出现的一些问题总结如下：1.对于软件的编程一定要采用模块化编程的思想，这样才会思路清晰，不容易产生混乱，要注意各种时序问题。在定义变量时一定要有针对性，这样可以做到一目了然。2.对于各种模块所采用的不同的通信协议要深入了解。例如OLED屏幕所采用的IIC协议，DHT11所采用单总线的工作原理。3.在系统最后的调试工作中要细心查找错误以及不合理的数值。对模拟量的检测要根据传感器的特性曲线进行正确分析。6.2期望设计基本完成了预期的目的与要求，能够实现对仔猪舍环境的实时检测，控制相应设备的运作，超过报警阈值的发出声光警报。基本可以满足养殖场主的需要，如果作为一款产品推向市场仍然存在许多不足之处。1.本设计还不能实现数据的存储功能，养殖场主不能对于仔猪舍内环境变化全部数据进行了解，不能看到相应设备工作的时间。2.随着物联网技术的高速发展，许多的设备也开始趋于智能化和网络化。本设计还不能接入网络，使农户可以在外地也能看到舍内实时的环境数据。3.由于成本和其他硬性条件的限制，本设计只做到了测量环境中的温湿度和氨气浓度信息。对于氨气浓度传感器的精确度虽然可以满足设计要求但还有提升的空间。参考文献秦莉，基于STM32猪舍环境监控系统的研究与设计，贵州大学，贵阳，硕士论文.2018范留伟，基于STM32的猪舍环境自动监控系统的设计，杭州电子科技大学，杭州，硕士论文，2014．彭红芳，不同季节不同类型猪舍环境参数监测及对仔猪生产性能影响的研究，河北农业大学，保定，硕士论文，2015.杨威风，基于STM32的室内空气质量监测器的设计与研究，武汉轻工大学，武汉，硕士论文，2015..谢建军，基于STM32的小范围空气质量的监测与预报，辽宁科技大学，鞍山，硕士论文，2015.孙倩文，基于无线传感器网络的猪舍温湿度监控系统的设计，安徽工业大学，马鞍山，硕士论文，2014.闫宇，生猪规模化养殖猪舍环境监控和生猪管理系统的研究与实现，安徽农业大学，合肥，硕士论文，2017．勒敏，王春光，李海军，宗哲英.猪舍环境监控系统的研究现状与发展趋势，黑龙江畜牧兽医，2017.05．王亚男，冯曼，郭建军，邱殿锐，武震钢，王洪彬，高玉红.规模化猪场冬季猪舍环境及空气质量监测，黑龙江畜牧兽医，2018.08．王荣华，张燕斌．密闭式猪舍环境监控系统的发展研究,安徽农业科学,2015．A.G.Soldatos,K.G.Arvanitis,P.I.Daskalovetal.Nonlinearrobusttemperature-humiditycontrolinlivestockbuildings[J].Computersandelectronicsinagriculture,2005,49:357-376．JeonghwanHwang,HyunYoe.StudyoftheUbiquitousHogFarmSystemUsingWirelesssensorNetworksforEnvirongmenta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HYPERLINK电脑快捷知识大全编辑本段一、常见用法F1显示当前程序或者windows的帮助内容。F2当你选中一个文件的话，这意味着“重命名”F3当你在桌面上的时候是打开“查找：所有文件”对话框F10或ALT激活当前程序的菜单栏windows键或CTRL+ESC打开开始菜单CTRL+ALT+DELETE在win9x中打开关闭程序对话框DELETE删除被选择的选择项目，如果是文件，将被放入回收站SHIFT+DELETE删除被选择的选择项目，如果是文件，将被直接删除而不是放入回收站CTRL+N新建一个新的文件CTRL+O打开“打开文件”对话框CTRL+P打开“打印”对话框CTRL+S保存当前操作的文件CTRL+X剪切被选择的项目到剪贴板CTRL+INSERT或CTRL+C复制被选择的项目到剪贴板SHIFT+INSERT或CTRL+V粘贴剪贴板中的内容到当前位置ALT+BACKSPACE或CTRL+Z撤销上一步的操作ALT+SHIFT+BACKSPACE重做上一步被撤销的操作Windows键+L锁屏键Windows键+M最小化所有被打开的窗口。Windows键+SHIFT+M重新将恢复上一项操作前窗口的大小和位置Windows键+E打开资源管理器Windows键+F打开“查找：所有文件”对话框Windows键+R打开“运行”对话框Windows键+BREAK打开“系统属性”对话框Windows键+CTRL+F打开“查找：计算机”对话框SHIFT+F10或鼠标右击打开当前活动项目的快捷菜单SHIFT在放入CD的时候按下不放，可以跳过自动播放CD。在打开word的时候按下不放，可以跳过自启动的宏ALT+F4关闭当前应用程序ALT+SPACEBAR打开程序最左上角的菜单ALT+TAB切换当前程序ALT+ESC切换当前程序ALT+ENTER将windows下运行的MSDOS窗口在窗口和全屏幕状态间切换PRINTSCREEN将当前屏幕以图象方式拷贝到剪贴板ALT+PRINTSCREEN将当前活动程序窗口以图象方式拷贝到剪贴板CTRL+F4关闭当前应用程序中的当前文本（如word中）CTRL+F6切换到当前应用程序中的下一个文本（加shift可以跳到前一个窗口）在IE中：ALT+RIGHTARROW显示前一页（前进键）ALT+LEFTARROW显示后一页（后退键）CTRL+TAB在页面上的各框架中切换（加shift反向）F5刷新CTRL+F5强行刷新目的快捷键激活程序中的菜单栏F10执行菜单上相应的命令ALT+菜单上带下划线的字母关闭多文档界面程序中的当前窗口CTRL+F4关闭当前窗口或退出程序ALT+F4复制CTRL+C剪切CTRL+X删除DELETE显示所选对话框项目的帮助F1显示当前窗口的系统菜单ALT+空格键显示所选项目的快捷菜单SHIFT+F10显示“开始”菜单CTRL+ESC显示多文档界面程序的系统菜单ALT+连字号(-)粘贴CTRL+V切换到上次使用的窗口或者按住ALT然后重复按TAB，切换到另一个窗口ALT+TAB撤消CTRL+Z编辑本段二、使用“Windows资源管理器”的快捷键目的快捷键如果当前选择展开了,要折叠或者选择父文件夹左箭头折叠所选的文件夹NUMLOCK+负号(-)如果当前选择折叠了，要展开或者选择第一个子文件夹右箭头展开当前选择下的所有文件夹NUMLOCK+*展开所选的文件夹NUMLOCK+加号(+)在左右窗格间切换F6编辑本段三、使用WINDOWS键可以使用Microsoft自然键盘或含有Windows徽标键的其他任何兼容键盘的以下快捷键。目的快捷键在任务栏上的按钮间循环WINDOWS+TAB显示“查找：所有文件”WINDOWS+F显示“查找：计算机”CTRL+WINDOWS+F显示“帮助”WINDOWS+F1显示“运行”命令WINDOWS+R显示“开始”菜单WINDOWS显示“系统属性”对话框WINDOWS+BREAK显示“Windows资源管理器”WINDOWS+E最小化或还原所有窗口WINDOWS+D撤消最小化所有窗口SHIFT+WINDOWS+M编辑本段四、“我的电脑”和“资源管理器”的快捷键目的快捷键关闭所选文件夹及其所有父文件夹按住SHIFT键再单击“关闭按钮（仅适用于“我的电脑”）向后移动到上一个视图ALT+左箭头向前移动到上一个视图ALT+右箭头查看上一级文件夹BACKSPACE编辑本段五、使用对话框中的快捷键目的快捷键取消当前任务ESC如果当前控件是个按钮，要单击该按钮或者如果当前控件是个复选框，要选择或清除该复选框或者如果当前控件是个选项按钮，要单击该选项空格键单击相应的命令ALT+带下划线的字母单击所选按钮ENTER在选项上向后移动SHIFT+TAB在选项卡上向后移动CTRL+SHIFT+TAB在选项上向前移动TAB在选项卡上向前移动CTRL+TAB如果在“另存为”或“打开”对话框中选择了某文件夹，要打开上一级文件夹BACKSPACE在“另存为”或“打开”对话框中打开“保存到”或“查阅”F4刷新“另存为”或“打开”对话框F5编辑本段六、桌面、我的电脑和“资源管理器”快捷键选择项目时，可以使用以下快捷键。目的快捷键插入光盘时不用“自动播放”功能按住SHIFT插入CD-ROM复制文件按住CTRL拖动文件创建快捷方式按住CTRL+SHIFT拖动文件立即删除某项目而不将其放入SHIFT+DELETE“回收站”显示“查找：所有文件”F3显示项目的快捷菜单APPLICATION键刷新窗口的内容F5重命名项目F2选择所有项目CTRL+A查看项目的属性ALT+ENTER或ALT+双击可将APPLICATION键用于Microsoft自然键盘或含有APPLICATION键的其他兼容键编辑本段七、Microsoft放大程序的快捷键这里运用Windows徽标键和其他键的组合。快捷键目的Windows徽标+PRINTSCREEN将屏幕复制到剪贴板（包括鼠标光标）Windows徽标+SCROLLLOCK将屏幕复制到剪贴板（不包括鼠标光标）Windows徽标+PAGEUP切换反色。Windows徽标+PAGEDOWN切换跟随鼠标光标Windows徽标+向上箭头增加放大率Windows徽标+向下箭头减小放大率编辑本段八、使用辅助选项快捷键目的快捷键切换筛选键开关右SHIFT八秒切换高对比度开关左ALT+左SHIFT+PRINTSCREEN切换鼠标键开关左ALT+左SHIFT+NUMLOCK切换粘滞键开关SHIFT键五次切换切换键开关NUMLOCK五秒QQ快捷键，玩QQ更方便Alt+S快速回复Alt+C关闭当前窗口Alt+H打开聊天记录Alt+T更改消息模式Ait+J打开聊天纪录Ctrl+A全选当前对话框里的内容Ctrl+FQQ里直接显示字体设置工具条Ctrl+J输入框里回车(跟回车一个效果)Ctrl+M输入框里回车(跟回车一个效果)Ctrl+L对输入框里当前行的文字左对齐Ctrl+R对输入框里当前行的文字右对齐Ctrl+E对输入框里当前行的文字居中Ctrl+V在qq对话框里实行粘贴Ctrl+Z清空/恢复输入框里的文字Ctrl+回车快速回复这个可能是聊QQ时最常用到的了Ctrl+Alt+Z快速提取消息Ctrl+Alt+A捕捉屏幕最常用的快捷键F5刷新DELETE删除TAB改变焦点CTRL+C复制CTRL+X剪切CTRL+V粘贴CTRL+A全选CTRL+Z撤销CTRL+S保存ALT+F4关闭CTRL+Y恢复ALT+TAB切换CTRL+F5强制刷新CTRL+W关闭CTRL+F查找SHIFT+DELETE永久删除CTRL+ALT+DEL任务管理SHIFT+TAB-反向切换CTRL+空格--中英文输入切换CTRL+Shift输入法切换CTRL+ESC--开始菜单CTRL+ALT+ZQQ快速提取消息CTRL+ALT+AQQ截图工具CTRL+ENTERQQ发消息Alt+1保存当前表单Alt+2保存为通用表单Alt+A展开收藏夹列表资源管理器END显示当前窗口的底端HOME显示当前窗口的顶端NUMLOCK+数字键盘的减号(-)折叠所选的文件夹NUMLOCK+数字键盘的加号(+)显示所选文件夹的内容NUMLOCK+数字键盘的星号(*)显示所选文件夹的所有子文件夹向左键当前所选项处于展开状态时折叠该项，或选定其父文件夹向右键当前所选项处于折叠状态时展开该项，或选定第一个子文件夹自然键盘【窗口】显示或隐藏“开始”菜单【窗口】+F1帮