鱼缸自动换水器设计(附件)【字数：14565】
摘 要本设计是基于STC89C52单片机系统控制核心的鱼缸自动换水器系统的设计，采用C语言编程，超声波液位计检测液位，电磁阀控制水阀开闭，水位控制器控制水位，利用1602液晶显示的显示屏显示各项参数，通过按键控制，软硬件兼具，实现对鱼缸自动换水的智能化控制。系统是通过超声波液位计设备来自动判断液位的值的，当达到设定的时间时，抽水泵便自动启动开始工作，鱼缸自动向外排水，当排到低水位的时候，抽水泵停止工作，电磁阀自动打开，水管流通开始往鱼缸内加水，直到达到高水位停止工作。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景 1
1.2设计概述 1
1.3文本工作与论文结构 2
1.3.1文本工作 2
1.3.2论文结构 2
第二章 总体方案设计与论证 3
2.1主控系统模块 3
2.2液位传感器模块 4
2.3控制器模块 6
2.4电磁阀模块 7
2.5电源模块 8
第三章 硬件设计 9
3.1总体设计 9
3.1.1系统框图 9
3.1.2元件清单 10
3.2主控系统模块 10
3.2.1单片机系统简介 11
3.2.2电源 12
3.2.3时钟电路 12
3.2.4控制线 13
3.2.5 I/O口线 13
3.2.6复位电路 14
3.3超声波液位传感器模块 14
3.3.1模块描述 15
3.4抽水泵模块 15
3.5电磁阀模块 16
3.6继电器模块 17
3.7 LCD液晶显示和LED指示灯模块 18
3.8按键模块 19
3.9定时定量换水选择模块 20
第四章 软件设计 22
4.1软件设计概述 22
4.2软件控制过程 23
4.3超声波液位采集子程序 23
4.4 LCD液晶显示子程序 26
4.5按键子程序 28
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4.6定时程序 36
第五章 系统安装与调试 37
5.1系统安装 37
5.2系统调试 37
5.3程序的烧写 38
5.4设计结果分析 38
结束语 40
致 谢 41
参考文献 42
附录A 43
附录B 44
附录C 45
第一章 绪论
1.1选题背景
近些年，人们生活水平随着经济的飞速发展而得到了明显的提高，智能家居作为一种智能化的产品渐渐贯穿和融入人们的生活，并改变着人们的生活。养殖观赏鱼就是一个很好的例子，利用自动换水系统使得鱼类可以长期生活在鱼缸内而不致死亡，可以有效提高经济效益。
对于换水，大多采用的有两种方式：人工换水的方式和利用非智能化的换水器件进行换水的方式。人工换水的方式耗时间耗精力，操作麻烦，甚至还有可能因为短暂缺水以及换水过程的操作对鱼类产生伤害。利用非智能化的换水器件进行换水的方式是把多个单独设备进行组合形成一个具有多种功能的鱼缸换水系统，但是它耗成本太高，而且将多个单一器件组合非常地浪费资源，有许多器件是可以不需要的，而且它们只能各司其职，无法实现多重功能。
鱼缸自动换水系统就目前市场所需而言，从系统集成角度设计控制系统，该系统具有定时定量自动换水功能。该控制系统通过按键设置定时和定水位等参数，由显示屏显示数值，便于用户使用。
1.2设计概述
在本次毕业设计中，总结下来我的鱼缸自动换水系统主要分成了以下五个部分：单片机模块、传感器检测模块、控制器模块、电磁阀模块、电源模块。该系统实现自动换水功能，本设计课题本着精炼简洁、稳定高效、能禆实用的原则，设计一个把STC89C52单片机芯片作为系统核心，采用灵敏度较高也应用更为广泛的超声波液位传感器检测液位，通过单片机系统完成对电路的信号检测输入和输出功能，当达到设定时间，鱼缸自带向外排水，超声波液位传感器把实时检测到的液位信号传输给单片机。液晶显示模块采用1602液晶显示屏显示参数数值，按键模块一共设计了五个按键，分别为：设置、加、减、模式、复位，它们各司其职又共同作用，实现自动换水的功能。控制部分采用两个5V继电器、抽水泵、电磁阀等设备，根据单片机给出的指令来决定换水时间和换水量。水位在低位、高位处分别有黄色、红色指示灯亮。
本次毕业设计不但能将大学里学过的单片机、C语言、电路板焊接等知识融汇到设计中，还能将硬件设计和软件编程融为一体，实现真正意义上的智能，让鱼缸自动换水变得更实用。
1.3文本工作与论文结构
1.3.1文本工作
文本工作的主要内容：
（1）硬件设计：对硬件系统进行设计分析，确定硬设计思路，以获得整体构架，使用Altium Designer软件画出各个模块的电路原理图且将它们连接一起，并用Protues软件绘制完成仿真图。
（2）软件设计：对软件设计方案进行分析，设计适应本系统的程序控制程序，用keil软件设计并编译相应程序。
（3）综合调试：调试程序，并将程序下载进单片机，完成硬件的调试，并不断改进设计中的不足。
（4）论文部分：总结并逐步分析硬件、软件部分的开发过程，完成论文初稿的撰写，不断修改并完善论文，最终完成定稿。
1.3.2论文结构
在本论文中，主要介绍并说明鱼缸自动换水器系统的设计，一共有五个章节，每个章节内容如下：
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景 1
1.2设计概述 1
1.3文本工作与论文结构 2
1.3.1文本工作 2
1.3.2论文结构 2
第二章 总体方案设计与论证 3
2.1主控系统模块 3
2.2液位传感器模块 4
2.3控制器模块 6
2.4电磁阀模块 7
2.5电源模块 8
第三章 硬件设计 9
3.1总体设计 9
3.1.1系统框图 9
3.1.2元件清单 10
3.2主控系统模块 10
3.2.1单片机系统简介 11
3.2.2电源 12
3.2.3时钟电路 12
3.2.4控制线 13
3.2.5 I/O口线 13
3.2.6复位电路 14
3.3超声波液位传感器模块 14
3.3.1模块描述 15
3.4抽水泵模块 15
3.5电磁阀模块 16
3.6继电器模块 17
3.7 LCD液晶显示和LED指示灯模块 18
3.8按键模块 19
3.9定时定量换水选择模块 20
第四章 软件设计 22
4.1软件设计概述 22
4.2软件控制过程 23
4.3超声波液位采集子程序 23
4.4 LCD液晶显示子程序 26
4.5按键子程序 28
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
4.6定时程序 36
第五章 系统安装与调试 37
5.1系统安装 37
5.2系统调试 37
5.3程序的烧写 38
5.4设计结果分析 38
结束语 40
致 谢 41
参考文献 42
附录A 43
附录B 44
附录C 45
第一章 绪论
1.1选题背景
近些年，人们生活水平随着经济的飞速发展而得到了明显的提高，智能家居作为一种智能化的产品渐渐贯穿和融入人们的生活，并改变着人们的生活。养殖观赏鱼就是一个很好的例子，利用自动换水系统使得鱼类可以长期生活在鱼缸内而不致死亡，可以有效提高经济效益。
对于换水，大多采用的有两种方式：人工换水的方式和利用非智能化的换水器件进行换水的方式。人工换水的方式耗时间耗精力，操作麻烦，甚至还有可能因为短暂缺水以及换水过程的操作对鱼类产生伤害。利用非智能化的换水器件进行换水的方式是把多个单独设备进行组合形成一个具有多种功能的鱼缸换水系统，但是它耗成本太高，而且将多个单一器件组合非常地浪费资源，有许多器件是可以不需要的，而且它们只能各司其职，无法实现多重功能。
鱼缸自动换水系统就目前市场所需而言，从系统集成角度设计控制系统，该系统具有定时定量自动换水功能。该控制系统通过按键设置定时和定水位等参数，由显示屏显示数值，便于用户使用。
1.2设计概述
在本次毕业设计中，总结下来我的鱼缸自动换水系统主要分成了以下五个部分：单片机模块、传感器检测模块、控制器模块、电磁阀模块、电源模块。该系统实现自动换水功能，本设计课题本着精炼简洁、稳定高效、能禆实用的原则，设计一个把STC89C52单片机芯片作为系统核心，采用灵敏度较高也应用更为广泛的超声波液位传感器检测液位，通过单片机系统完成对电路的信号检测输入和输出功能，当达到设定时间，鱼缸自带向外排水，超声波液位传感器把实时检测到的液位信号传输给单片机。液晶显示模块采用1602液晶显示屏显示参数数值，按键模块一共设计了五个按键，分别为：设置、加、减、模式、复位，它们各司其职又共同作用，实现自动换水的功能。控制部分采用两个5V继电器、抽水泵、电磁阀等设备，根据单片机给出的指令来决定换水时间和换水量。水位在低位、高位处分别有黄色、红色指示灯亮。
本次毕业设计不但能将大学里学过的单片机、C语言、电路板焊接等知识融汇到设计中，还能将硬件设计和软件编程融为一体，实现真正意义上的智能，让鱼缸自动换水变得更实用。
1.3文本工作与论文结构
1.3.1文本工作
文本工作的主要内容：
（1）硬件设计：对硬件系统进行设计分析，确定硬设计思路，以获得整体构架，使用Altium Designer软件画出各个模块的电路原理图且将它们连接一起，并用Protues软件绘制完成仿真图。
（2）软件设计：对软件设计方案进行分析，设计适应本系统的程序控制程序，用keil软件设计并编译相应程序。
（3）综合调试：调试程序，并将程序下载进单片机，完成硬件的调试，并不断改进设计中的不足。
（4）论文部分：总结并逐步分析硬件、软件部分的开发过程，完成论文初稿的撰写，不断修改并完善论文，最终完成定稿。
1.3.2论文结构
在本论文中，主要介绍并说明鱼缸自动换水器系统的设计，一共有五个章节，每个章节内容如下：
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