智能鱼缸设计【字数：12836】

智能鱼缸设计[160515108611271]

摘 要现在越来越多的人把养殖观赏鱼作为工作之外的娱乐生活之一。但那些凭借人们养殖经验和历史记录下来的饲养方式已经不能满足这个智能化的社会，因此设计一个智能的鱼缸系统是很具有研究意义的。本文通过采用89C52RC单片机为主体控制器，传感器为辅，实现一种对鱼缸内部环境的智能控制系统结构。该智能系统能够通过温度传感器的显示值、对鱼缸里的水温进行调节、实时检测环境的水位、调节鱼缸内的含氧量等功能。并将实时数据在LCD屏上显示，用以满足普通鱼类爱好者的基本要求，以达到充分利用资源，避免浪费。
Key words：temperature control; sensor; fish tank目录
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景 1
1.2 对环境及社会可持续发展的影响 1
1.3 课题研究主要内容 2
2 智能鱼缸的总体结构设计 3
2.1 影响系统结构的因素 3
2.2 所需器件的分析对比 3
2.3 模拟鱼缸环境系统的设计 3
2.3.1 系统的设计原理 3
2.3.2 各模块功能简述 4
3 系统的硬件结构设计 5
3.1 主控模块 5
3.2 显示模块 6
3.3 电源模块 6
3.4 水位检测模块 7
3.5 加热模块 7
3.6进出水控制模块 8
3.7增氧模块 9
3.8 温度检测模块 10
3.8.1 DS18B20工作原理 10
3.8.2 DS18B20简介和接线图 10
3.9 水质检测 10
3.9.1 TS300B浊度传感器简介 11
3.9.2 ADC0809模块简介 11
3.9.3 ADC0809接线图 11
4 系统的软件设计 13
4.1 软件实现流程图 13
4.2 显示模块程序设计 14
4.2.1 LCD1602简介 14
4.2.2 L *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@ 
CD1602工作过程 14
4.3 温度控制软件设计 15
4.3.1 温度控制流程图 15
4.3.2 DS18B20工作过程 16
4.4 水位检测模块软件设计 18
4.5 ADC0809的程序设计 19
5 系统的调试结果及问题分析 22
5.1 系统的调试结果 22
5.1.1 系统的实物制作 22
5.1.2 系统的软件调试 22
5.2 调试过程中出现的问题 24
6 课题总结和心得体会 26
6.1 总结分析 26
6.2 改进和展望 27
参考文献 28
附录一 部分源程序 29
附录二 实物和硬件电路图 34
致谢 35
1 绪论
人们在以往的鱼类养殖中，对水中的含氧量、水质等参数的判断仅来源于历史记录和经验，并没有采用专业的设施去进行测量。这种方法不仅浪费了水资源，还使得鱼类不能在最适宜的环境中生存，更容易死亡。尤其是对于那些类别特别稀少的鱼类来说，制作一个智能系统，给鱼类营造更适宜的温度环境，更加充分的利用好水资源是十分必要的。
所谓传感器就是能进行信号转换的一种工具，不同传感器的功能不同。很多时候，在检测一个参数时，都需要利用传感器这种工具来进行信号转换，当然，具有相同功能的传感器类型也很多，这里采用的传感器都是很常见的，常见的传感器不仅使用便捷，而且成本低廉。
1.1 课题研究的背景
在查阅相关资料后，对现在市场里的关于鱼类养殖的情况有了大致的了解，在现在的市场中，已经有智能型的鱼缸在市场里销售，它们的主要功能相比于传统的鱼类养殖要全很多，而且都是智能控制，不需要再像以前那样单凭人们的经验去改良水中的各个参数，市场里的智能鱼缸的型号众多，但它的售价却比较高，很少有人愿意花钱去购买。
现在的人们在物质生活的提高的同时开始转向享受生活，每个家庭现在多多少少都会养些宠物、绿色植物等来改善自己周围的生活环境和质量。像现在的上班族，工作日时就以上班为核心，周末时就以放松为核心，养养宠物，养一些鱼类作为娱乐生活，一些外表比较好看的鱼类能够在周末给主人带来轻松快乐的心情，让他们在双休的时候能够最大限度的放松自己，每种鱼类对水温、水位、含氧量等参数的要求是不同的，而且它们对这些参数的要求会随着所处的环境以及自身的适应性的改变而改变，也就是说不同地区的鱼类之间如果没有良好的生存环境，是无法正常活动的。由此可见，对于不同的鱼来说，它们各自所需要的水中的各个参数是不同的，如果各个参数适宜，那么它们就能很好的生存下去，并且能够很好地繁衍，而若是生存的环境与它们所能适应的相差过大，那么它们很有可能就会遭到灭绝，特别是对地球上那些稀有的鱼类来说，人们要与之和谐相处，保证鱼类能够在环境中生存下去，更应该为它们创造更好的生存环境，才能使人和自然更加美好的一起发展。
1.2 对环境及社会可持续发展的影响
人类为了提高鱼类的产量，过度的扩大养殖面积，大量投放饵料，对水资源环境造成了很严重的影响，许多鱼类的生存环境也因此遭到破坏，而通过该智能系统能够有效的改善水资源环境，更好的利用水中的物质，避免水资源的浪费，从而为鱼类营造一个适宜的生存环境。该系统能够循环工作，既能够满足现在鱼类养殖户的需求，又不对自然中的水资源造成影响，同时也是保护鱼类的有效途径。有利于水资源的合理利用，有利于水资源的可持续发展。
1.3 课题研究主要内容
本毕设主要以单片机编程控制为主，传感器为辅，实现一种对鱼缸内部环境各参数的智能控制。该系统能够通过温度传感器采集到的实时温度值通过加热棒对鱼缸里的水温进行调节、实时检测环境的水位、调节鱼缸内的含氧量等功能。本课题通过传感器来采集温度数据，再通过主控器进行数据运算，进而控制各个器件，充分实现对水温的自动调节。利用两个电容式水位传感器，分别检测高水位、低水位，并通过电磁阀对整个环境注水和出水；通过增氧模块对整个环境中含氧量进行控制；并将实时数据在显示屏上显示。充分利用水资源，避免水中各物质的浪费，满足大众的需求。

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