基于单片机的智能水族箱控制系统_鱼缸
基于单片机控制的鱼缸水循环系统设计
科学技术创新2020.29基于单片机控制的鱼缸水循环系统设计殷佳琪（兰州资源环境职业技术学院，甘肃兰州730000）随着人们生活水平居住环境的提高和改善，养鱼成为日常生活中陶冶情操的一种乐趣，越来越多的家庭以及办公场所均能看见鱼儿的身影，但是往往欣赏的背后却要付出很多辛苦劳动。
市面上的鱼缸多采用背部过滤设计，可以在过滤的同时给鱼缸加氧，这需要时常向鱼缸背部添水，由于养鱼者忙碌或出差不在家不能及时给鱼缸添水导致过滤系统损坏，或者要经常给鱼缸换水费时费力，所以普通鱼缸无法满足人们对智能化产品的需求，特别对于忙碌的上班族来说，养鱼往往是赏心悦目，却要被这些繁琐事情牵绊。
所以设计一款鱼缸的自动水循环系统是非常必要的，为人们自动控制管理鱼缸水位高度，清理鱼缸提供了很大的便利。
1系统总设计该设计是以STC89C51单片机芯片为整体控制中心，总体设计框图如图1所示。
由超声波测距模块、LCD 液晶显示模块、按键电路模块、以及水位高度测量电路、报警电路等结构组成得以实现鱼缸水循环系统。
该设计实现了实时监测显示鱼缸水位高度，并兼具两种控制鱼缸水位的模式：自动模式、手动模式。
图1总体设计图自动模式主要适用于无人看守鱼缸并需要实时向鱼缸里加水情况，在无人看守下，可以设定系统为自动模式。
背部过滤设计的鱼缸水分蒸发较快，由于养鱼者没有及时向鱼缸添水，可能会导致过滤系统烧坏。
在自动模式下，利用软件编程可以设置最高水位值和最低水位值，也可以通过单片机上设置按键改变水位高度设定值，当鱼缸水分蒸发低于设定最低值时，系统自动报警，红灯指示灯亮同时注水水泵工作，向鱼缸里加水。
手动模式更适用于清理鱼缸时自动换水情况，在手动模式下，实时显示鱼缸液位高度，但是报警电路不工作，当鱼缸需要换水时，可以切换成手动模式，按下设置键选择排水，当鱼缸水抽净后通过按键控制而停止抽水，再按下设置键选择注水，由此实现了自动水循环过程。
2硬件设计方案根据上述对系统的设计要求，具体实施过程与元器件选择如下：2.1单片机最小系统：首先考虑系统应有掉电保护的功能，所以在选取单片机上选择了内部含有EEPROM 的存储空间的芯片[1]，对每次设定好的水位数据值进行记忆存储，在单片机第二次开机时，系统首先读取EEPROM 的上一次记忆存储值显示在屏幕上，不会因为突然掉电、上电改变高度值从而影响鱼缸水位。
智能水族箱控制系统
哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）摘要智能水族箱控制系统, 所有的电路都是在单片机的控制下工作的，目前通常采用的是Motorola公司的MC6805系列的单片机，而本设计中采用了Intel公司的89C51作为控制核心，以单片机89C51为核心结合接口芯片及外围电路以实现水族箱的智能控制。
环境参数检测部分包含采集水体温度、水中含氧量和光照强度，它们由温度传感器Ds18b20和光敏电阻等，对养鱼的水温和光照强度进行测量，然后信号供CPU进行运算判断是否需要加热处理或辅助照明并显示在液晶上。
输出控制执行机由氧气补充模块、温度控制模块、辅助光照模块组成。
智能水族箱系统主要由单片机最小系统单元、液晶显示单元、加热电路、制冷电路、光照单元、氧气单元等部分组成。
关键词单片机；氧气控制；水族箱I哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）AbstractIntelligence aquarium control system, all of the circuit are under the control of the processor, usually use the current work is MC6805 series of Motorola company, and the design of microcontroller is adopted in the Intel company of 89C51 microcontroller as control core, with 89C51 as the core combine interface chip and periphery circuit to realize intelligent control of aquatic animals box. Environmental parameters testing section contains collecting water temperature, water oxygenation and illumination intensity, they by temperature sensor ds18b20 and photoconductive resistance, etc, to fish the water temperature and light intensity measurements and then signal which CPU calculations to decide whether it is necessary to heat treatment or assist illume and displayed on the LCD. Output control execution machine by oxygen supplement module, temperature control module, auxiliary light module.Intelligence aquarium system mainly consists of single chip minimize system unit, liquid crystal display unit, heating, cooling circuit circuit, illumination unit, oxygen unit components.Keywords AT89C51, Oxygen control; LCD displayII哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 系统的开发背景 (1)1.2 系统的开发意义 (2)1.3 课题的研究内容 (2)第2章方案设计与论证 (4)2.1 控制芯片的选择 (4)2.2 温度传感器的选择 (5)2.3 显示模快的选择 (5)2.4 本章小结 (6)第3章硬件设计 (8)3.1 系统硬件结构框图 (8)3.2 主控模块分析 (9)3.2.1 AT89C51概述 (9)3.2.2 主要特性 (9)3.2.3 引脚说明 (9)3.3 温度信号采集单元 (12)3.3.1 DS18B20概述 (12)3.3.2 DS18B20内部结构 (12)3.3.3 DS18B20工作时序 (16)3.3.4 DS18B20与AT89C51的接口设计 (17)3.4 LCD1602液晶显示单元 (18)3.4.1 LCD1602简介 (18)3.4.2 LCD1602的基本参数及引脚功能 (19)3.4.3 LCD1602的指令说明及时序 (22)3.4.4 1602LCD的RAM地址映射及标准字库表 (24)3.4.5 1602LCD的一般初始化（复位）过程 (25)3.5 加热电路 (25)3.6 制冷电路 (26)3.7 DS18b20接口电路 (27)III哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）3.8 1602接口电路 (27)3.9 光敏电阻电路 (28)3.10 本章小结 (29)第4章软件设计及调试 (30)4.1 软件程序设计 (30)4.1.1 系统整体设计流程图 (30)4.1.2 温度采集模块设计 (31)4.1.3 显示模块程序设计 (32)4.1.4 按键模块程序设计 (32)4.2 系统硬件调试 (33)4.3 软件程序调试 (34)4.3.1 软件环境 (34)4.3.2 软件调试 (35)4.3.3 系统联调 (36)4.4 本章小结 (36)结论 (37)致谢........................................................................................ 错误！未定义书签。
鱼缸智能控制系统设计与实现
功 率放 大芯 片
继电器 （温控）Ｉ Ｉ继电器 （灯光 ）ｌ Ｉ继 电器 （增氧）ｌ Ｉ继 电器 （抽水）
图 １硬件结构框图
３ 软件 部分 设计 软件作为设计控制系统 的一个非常重要环节 ，灵活性很强 ，
可 以按照 系统要求 和其 功能进行变 化 。软件 是采用 模块化 的设 计 结构，各个 功能 程序 需要分别编 写用于 调试 。每个 模块在 调 试 成功之 后，将所 有 的模 块组合 连接起 来，组成 系统软件 。这 种设计有助于程序代码进行优化 ，而且便于维护 、编程和调试 。
…
４ 结论 通过软件调试 以及硬件实物 的制作 ，基本达到 了预期 目标 ，
可 以实现对 鱼缸温 度 的实 时监控和 控制 ，并且可 以控制一 些辅 助 设备 的启动和停 止。本系 统存在 一些优 点的 同时也存在着 一 些不足 ，优点有 ：
（１）成本低廉 ，功能实用 ，可 以基本满足对鱼缸控制 的要求 。 （２）红外遥 控 ，操作 方便，用户不用 走到鱼缸面 前，可在 家 中任意地方直接用手 中的遥控器控制鱼缸 。 不足有 ： （１）控 制方式不够 完善，依靠继 电器 控制鱼缸 的温 度，会 使加热装置频繁启动停止 ，容易加快设备损耗 。 （２）功能不够全面 ，在 以后 的设计 中可 以针对鱼缸 的水 位 进行检测 ，水位低时可 以自动注水 ，以达到完全 自动化控制 。
１ 引 言 智能 鱼缸是新 概念 的高档 鱼缸 。智 能鱼缸解 决 了传 统鱼缸
饲养及 照料 的困难 ，并所 有 的功能实现 全 自动 化供给 。更好地 饲养热 带鱼 ，智能鱼缸满 足热 带鱼 的所 有生存 条件 。让 更多人 成为养鱼爱好 者是水族用户 的首要选择 。智 能鱼缸可用于装饰 、 观 赏等 ，如装饰 客厅 、书房、办 公室 、公共场所 等地 方 ：智 能 鱼 缸完美 呈现 热带鱼 的绚丽 多姿，可 当夜灯 、装 饰 品、加 湿器 使 用；放松 心情 、缓解压 力、消除 学习及 工作 中的眼睛 疲劳 ； 通过 交流 饲养热 带鱼知识 拉近人 与人之 间的距离 ，是用于馈 赠 亲朋 好友 的最佳 品 因此 设计一个 系统 成本低廉 ，功能全 面 ， 并且 可 以远 距离红 外遥控 ，能为用户 提供 了更多 的方便和舒 适 的智能鱼缸非常重要 。
基于单片机的鱼缸温控系统设计
1 鱼缸温控系统总体方案设计1.1 系统功能与总体结构随着互联网的发展，人们获取信息的渠道越来越多，对观赏鱼的饲养愈加专业，因此，传统的鱼缸已经不能满足当前热带鱼饲养的需要。
虽然，当前市场上具备温度调节、制氧、喂食等功能的鱼缸非常多见，但大多数鱼缸都是非智能的，不能根据具体情况进行控制，只是一个整体的控制系统。
因此，基于单片机对鱼缸的温控系统进行设计，可以使鱼缸对温度传感器收集的数据进行分析处理，并能够根据实际情况对水温以及蜂鸣器、指示灯进行控制，从而打造一套完整的鱼缸温控系统。
在当前阶段，热带鱼逐渐成为观赏鱼市场的主要品种，而热带鱼对水温等环节的要求非常高，例如：宝莲灯鱼，它生存的适宜温度是24℃-26℃，当水温高于30℃或低于20℃时宝莲灯鱼也能存活一段时间，但是当温度长期处于异常时，就会影响宝莲灯鱼的成活率。
所以，当水体温度超出20℃-30℃的范围时，基于单片机的鱼缸温控系统就会报警，从而启动蜂鸣器，使指示灯闪烁。
除此之外，鱼缸还设有按键，以方便人们对温度进行手动调节，为热带鱼提供更好地生存环境。
因此，为使鱼缸的温控系统满足设计要求，基于单片机的鱼缸设计应具备温度检测单元、控制单元、警报单元、按键单元、屏幕显示单元。
1.2 系统功能的组成鱼缸智能系统的设计与开发，包含很多重要的子系统，其中最重要的就是温控系统。
因为鱼缸的温控系统为鱼缸内各种鱼类及水生植物的生长提供了良好的生存环境，维持了鱼缸内的生态平衡。
温控系统又包含很多控制单元，如：对水体进行自动加热、通过制冷来降低温度保持恒温，自动充氧保证鱼缸内水体的含氧量充足、自动控制水位等。
这些控制单元都具备信号输入控制输出的功能，它们通过与其他子系统进行数据的分享和传递，形成了一个完善的智能系统。
1.3 鱼缸温控系统的设计要求在对鱼缸温控系统进行设计时，应满足一定的设计要求。
首先，为了保证鱼缸内的各种鱼类及水生植物的健康生长，需要维持鱼缸内的水位、水温、含氧量等数据保持一个稳定的状态。
一种基于STM32单片机的智能鱼缸控制系统设计
STM32 单 片 机 为 低 电 平 复 位， 复 位 电 路 如 图 4 所 示， 其 是一款数字温度传感器，与传统的热敏电阻不同，它不需要模
中 R2 作为上拉电阻，SW1 为复位按键，需要复位时按下 数转换就能读取温度，可直接将被测温度转换为串行数字信号。
SW1，RESET 引脚输出低电平，此时系统复位。当复位按 其电压范围为 3.O V 到 5.5 V，测温范围为 -55 ℃～ 125 ℃，
VSS1 VSS2 VSS3 VSS4 VSS5 VSS6 VSS7 VSS8 VSS9 VSS10 VSS11 VSS12
81 125 14 22 37 61 71 90 102 113 126 135 148 158
PB3 161 PB4 162 PA13 124 PA14 137 PA15 138
GND
PB3 PB4 PA13 PA14 PA15
OSC32_IN OSC32_OUT
R8 NC R0402 BOOT0
R9 10 K R0402
GND
GND
GND
GND
图 3 时钟电路与 BOOT 设置电路
复位操作是对单片机片内的各寄存器的初始化操作，
水温检测采用防水型温度传感器 DS18B20。DS18B20
VBTA
D2 BAT54C
3.3 V
下位机 STM32 单片机最小系统由 STM32 单片机、时钟电路、 BOOT 设置电路和复位电路组成。其中，时钟电路用于产生 单片机工作时所必需的控制信号，单片机内部的电路在时钟
信号的驱动下，严格地按时序执行指令进行工作，单片机的
各外围部件的运行都以时钟控制信号为基准，有条不紊、一 拍一拍地工作 [3]。STM32F429IGT6 单片机将时钟电路提供 的脉冲信号倍频，最高可倍频至 180 MHz[4]STM32F429IGT6 单片机的 BOOT 引脚在单片机复位时的电平状态决定了单 片机复位后从哪个区域开始执行程序，通过设置 BOOT0 引 脚的状态，来选择在复位后的启动模式。STM32F429IGT6 单片机时钟电路与 BOOT 设置电路如图 3 所示，复位电路 如图 4 所示。
开题报告_智能水族箱控制系统_智能鱼缸_温度控制
哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）开题报告题目：智能水族箱控制系统系（部）计算机应用技术专业计算机科学与技术学生曹阳学号1089112202班号0891122指导教师高洪志开题报告日期2011.09.19哈工大华德学院说明一、开题报告应包括下列主要内容：1．通过学生对文献论述和方案论证，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求2．进度计划是否切实可行；3．是否具备毕业设计所要求的基础条件。
4．预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施；5．主要参考文献。
二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。
三、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。
指导教师评语：指导教师签字：检查日期：一、课题的开发背景与需求分析随着人们生活水平的不断提高，各种观赏娱乐电器层出不穷，其中水族箱就开始进驻许多家庭、办公室等地方，五颜六色，美轮美奂的观赏鱼让人醉心不已。
它不但可以给人带来无比宽松舒适的美感，更能调节居室环境，使人寻回那久违的绿色与鲜活的鱼类，让大自然的美景在自己的身边长存。
但人们不可能每时每刻的调控着水族箱中的合适的温度和氧量，这也就孕育而生了水族箱控制系统。
通过研究它，使它能够自动的调节水族箱里的水温和水里的含氧量，从而营造出适合观赏鱼健康生存的环境。
针对水族箱的控制问题，也陆续出现了各种控制水族箱水温、水位、充氧和排水的设备，如过滤器、加热器、加氧泵等改善水环境的设备。
但是由于产品繁多，功能不统一，而且大多是非智能化的，单一的恒温控制、充氧或是排水的系统。
如果组成一套完整的结合一体的控制系统，往往需要购置多个设备分别安装，投入的费用较大，也存在一定的资源浪费。
这样不仅增加了成本，重复投资，影响美观，而且功能使用不灵活、不方便，整体性能也无法得到提升。
因此，本设计以家庭中水族箱的日常养护为背景，以水族箱中的水位、水温、溶氧量等的控制为研究对象，对日常养护过程中的综合自动化及其应用技术展开研究，这对利用高新技术改造原有的水族箱及传统规模化水产养殖产业的自动化发展具有较大的实际意义和研究价值。
基于STM32的智能鱼缸远程控制系统设计
2020年第10期230智能技术信息技术与信息化基于STM32的智能鱼缸远程控制系统设计邱 义* QIU Yi摘 要 随着人们物质生活水平的日益提高，精神生活也有了一定的需求，观赏养鱼也成了人们丰富生活的方法之一。
本文是基于STM32单片机为核心设计了一款智能鱼缸投食的控制系统，针对鱼缸的水温、光照、水质等环境数据参数进行检测和控制，并且实现了定时定点定量的投食功能。
该系统实现了远程服务器与STM32的通信，用户可以通过手机远程观测鱼缸内数据、控制投食时间以及投食量，为观赏养鱼人们提供了极大便利。
关键词 STM32；智能鱼缸；远程控制；HTTP 通信doi：10.3969/j.issn.1672-9528.2020.10.073* 厦门大学嘉庚学院信息科学与技术学院 福建漳州 363105[基金项目]2017年福建省中青年教师教育科研项目《基于ZigBee 的分布式智能门禁系统》（JAT170838）0 引言随着人们的生活水平及欣赏能力的提高，对物质上的要求也变得越来越高，使得观赏鱼也成了人们丰富生活的方法之一。
研究发现鱼缸的投食时间和投食量会对观赏鱼的生长造成很大的影响。
当今大部分家庭的观赏鱼缸还是传统的养殖方法，无法定时定点投食饲料，尤其是鱼主人由于工作、出差、旅游等原因外出，鱼缸内的鱼无人看管照顾，容易出现鱼类生病甚至是死亡的情况。
当今智能化的生活方式也逐渐步入人们的生活，人们开始追求更方便、更快捷、更智能的生活方式，智能控制的鱼缸也 越来越受到人们喜爱。
本文基于STM32单片机设计了一款科学合理的智能鱼缸以解决人们家庭观赏鱼养殖问题。
该款智能鱼缸具有温度、光照、水质等鱼缸环境参数监测以及定时定点定量投食功能，还可以通过网页远程观测鱼缸数据并且控制投食的时间和数量。
1 整体设计智能鱼缸远程控制系统由底层硬件和Web 远程服务器组成。
底层控制器硬件采用STM32F103RCT6为主控芯片，连接有温度、光照、TDS、GPRS、继电器控制等外围设备；远程服务器使用PHP 后端语言和JavaScript 前端技术设计，具有远程监测水质参数和投食控制的功能，系统总体结构如图1所示。
基于单片机的智能鱼缸的设计与实现毕业设计
.WORD版本. 基于单片机的智能鱼缸的设计与实现毕业设计 目 录
摘 要 ........................................................... I Abstract .......................................................... II 1 绪论 ............................................................. 1 1.1课题背景 .................................................... 1 1.2国外研究现状 ................................................ 2 1.3研究目的 .................................................... 3
2 开发技术与原理简介 ............................................... 4 2.1嵌入式技术 .................................................. 4 2.2传感器技术 .................................................. 4 2.3 Android技术 ................................................ 5 2.3.1 Android智能手机平台概述 .............................. 5 2.3.2 Android手机平台的特点 ................................ 5 2.3.3 Android系统软件架构 .................................. 5
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摘要随着人们物质生活的改善和欣赏能力的提高，观赏鱼缸之类的工艺产品逐渐进入了家庭和宾馆、商场等公共场所。
但是，目前市场上的观赏鱼缸的水温检测、液位控制、水循环、喂食等操作都需要人为的手工进行，这就给人们带来了很大的麻烦和不便。
本文通过对目前大多数水族箱控制设备应用现状的分析和研究，提出了一种多功能的观赏鱼缸智能控制系统的设计方案。
该控制系统基于89系列单片机的家庭水族箱控制系统。
整套系统以STC89C51单片机为核心芯片，结合传感器技术、继电器原理、C语言编程等技术，集多种控制功能于一体，包括恒温、自动照明、自动换水、自动喂食、自动水循环等，并可根据需要增加控制参数，通过选择不同元器件控制成本。
本文从功能设计、元器件选择、硬件电路设计和软件设计等几个方面对该控制系统进行阐述。
通过较长时间的运行测试，表明该控制系统运行稳定可靠、操作简单方便、具有多种节电工作模式。
同时该系统设计灵活、结构简单、成本低廉，易于规模化生产，可广泛用于家庭和宾馆等安装观赏鱼缸的场所。
关键词自动控制；单片机；水族箱；传感器技术IAbstractWith the improvement of people's material life and appreciating ability,such crafts as aquarium gradually enter houses and public places like hotels and department stores.But as for the aquariums found in the present markets,water temperature testing,water level control,water recycling and food feeding are all manually performed,bringing about a lot of troubles and inconveniences.This dissertation analyzes and studies the current applications of most aquariums' control devices and makes out a design of multi-functional intelligent control system in aquarium.The control system based on the 89 Series MCU family aquarium control system.The entire system to the STC89C51 MCU as the core chip,combined with the sensor technology, the relay, C language programming technology, set a variety of control functions, including temperature, automatic lighting, automatic water changing, automatic feeding, automatic water circulation and so on, and may need to increase the control parameters, through the selection of different components of cost control. This article from the function design, components selection, hardware circuit design and software design aspects of the control system are described.Through long time operation test, indicates that the control system is stable and reliable,the operation is simple and convenient, has a variety of energy-saving operation mode. At the same time, the system of flexible design, simple structure, low cost, easy to scale production, can be widely used in families and hotels and other places of installation of ornamental fish.Keywords automatic control Series MCU aquarium sensor technologyII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (2)1.3 主要研究内容 (3)1.4 课题研究的步骤 (4)第2章鱼缸智能控制系统的总体设计 (5)2.1 概述 (5)2.2 系统的设计要求 (5)2.3 系统总体方案与功能 (6)2.3.1 鱼缸智能控制系统的功能组成与控制参数 (6)2.3.2 系统的硬件结构框图 (7)2.4 主要元器件的选取 (8)2.4.1 单片机的选取 (8)2.4.2 键盘控制和LCD数码显示驱动芯片的选取 (10)2.5 语言工具的选取 (11)2.6 本章小结 (12)第3章系统的硬件设计 (13)3.1 硬件总体结构 (13)3.2 各模块硬件设计 (14)3.2.1 时钟电路设计 (14)3.2.2 键盘控制与显示模块设计 (15)3.2.3 温度控制模块 (16)3.2.4 其他模块设计 (17)3.3 继电器控制模块 (18)3.3.1 继电器的原理 (18)3.3.2 继电器的选用 (19)3.4 电路原理图及电路板设计 (19)3.5 本章小结 (20)第4章系统的软件设计 (21)III4.1 软件设计方法 (21)4.2 主程序工作流程 (22)4.2.1 主程序工作流程图 (22)4.2.2 主程序流程详解 (22)4.2.3 DS18B20工作流程图 (24)4.3 时间和温度读取模块 (24)4.3.1 读取DS1302的时钟 (24)4.3.2 读取DS18B20的温度 (24)4.4 键盘控制与显示处理模块 (26)4.5 E2PROM模块 (28)4.6 本章小结 (28)第5章总体设计的调试与展望 (29)5.1 系统的调试 (29)5.1.1 系统硬件调试 (29)5.1.2 系统软件调试 (30)5.2 创新点与应用范围 (30)5.2.1 设计总结 (30)5.2.2 创新点 (31)5.2.3 应用范围和实施效果 (31)5.3 展望 (32)5.4 本章小结 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录1 (36)附录2 (40)附录3 (44)附录4 (45)附录5 (46)附录6 (47)IV第1章绪论1.1选题背景随着我国经济的发展和人民生活水平的大幅度提高，人们的消费观念变化很大，消费档次与水平都在提高，人们的生活品味越来越高，环境的个性化、环保化也越来越受到人们的重视，与之相关的休闲、居家装饰等行业相应的日显蓬勃发展趋势。
人们开始渴望那大自然的宁静与和谐，而一个生机盎然、苍翠欲滴的鱼草水族箱不但可以给人带来无比宽松舒适的美感，更能调节居住环境，让人们感受那久违的大自然，让大自然的美景在自己的身边长存[1]。
水族行业正是在这种需求下应运而生的。
“鱼缸”又称为“水族箱”，“水族箱”一词起源于英国，沿用至今已超过了150年。
当时的定义仅仅是一个养动植物的水容器，而随着科技水平的不断进步，以及人们养殖观赏鱼和种植水草的水平的不断提高，水族箱不仅被认为是一个养动植物的容器，而且被认为是自然城的一个缩影，是一相对完备的生态系统。
在早期，水族箱多用于展览馆、公园等大众化的场所供大家观赏，随着生活水平的提高，科技和水族养殖业的快速发展。
水族箱已成为普通家庭的室内装饰。
近年来，这种以水草、金鱼为主的水族箱被称作“水中微缩的鱼草园林”，深受人们的喜爱，但由于人们缺乏养护的技艺或者是由于时间原因不能及时进行养护，往往“好景不长”，最后的结局多是“草桔鱼忘”。
在家居环境或是休闲娱乐场所都有各种各样的鱼缸，而保持一个适宜鱼类生活的环境是一件非常耗精力的工作。
针对鱼类生活环境的净化和改善的设备有很多，目前市场上常用的鱼缸控制系统有：水温控制、充氧控制、过滤控制等相关系统。
但是由于产品繁多，功能不统一，而且大多是非智能化的、单一的恒温控制、充氧或照明系统。
如果仅仅是把多个单独的设备组成一套多功能的鱼缸控制系统，需要投入的费用较大，同时多个单一器件机械化的组装之后，也存在一定的资源浪费。
这样不仅增加了成本，重复投资，影响美观，而且功能使用不灵活、不方便，整体性能也无法得到提升。
因此，根据当前市场的需求，以鱼缸中的水温、溶氧量、光照等的控制为研究对象，形成一套集多个功能为一体的控制系统。
该设计不仅解决了人们在日常生活中对鱼缸的维护问题，还对利用高薪技术改造原有的普通家居的发展有一定的实际意义和研究价值。
11.2国内外研究现状及发展趋势随着经济水平的突飞猛进，装饰业的日趋兴起，人们对生活、家居品味的追求愈加重视，体现在经济形态中就是与之相关的休闲、居家装饰等行业日趋蓬勃发展之势。
居住、工作环境的生动化、温馨化也越来越和人的精神、情操、新的生活观念紧密地联系在一起。
休闲水族行业也正是在人类的这种需求下应运而生，并且近年来其快速发展之状况使其已经成为一股新兴的经济力量受到经济界及业内人士的关注，据最新资料显示：水族产品的日渐丰富，水族市场更加繁荣昌盛，水族行业产业规模的年增长率达到13.8%，仅北京就由传统的几个小市场，发展成8个大规模的市场。
其市场空间的拓展速度也昭示着将有更多的投资机会点在这种新的经济形势下诞生。
如今是国际水族产品看中国，许多国外大的采购公司都盯准中国这个市场，把长远的目标放在中国[2]。
随着鱼缸产业迅猛发展，巨大的鱼缸市场的需求也极大推动了国内外各种鱼缸控制设备的研发和生产。
传统的鱼缸需经常换水和补充氧气，常配备两种设备：水泵和空气泵，用以清洁水体和补充氧气。