32单片机智能鱼缸设计任务书
基于单片机的智能鱼缸设计
。功能比较全面的
鱼缸控制系统在市场上基本还处在空缺， 现在市场 上已有的喂食器功能主要是用定时电路作为控制的 核心， 只可以喂食一次， 如果想要投放饵料都必须要 再一次设置投放时间， 而且这种定时特别不准确， 往 鱼缸内投放饲料也不能保证每次投放的量是一样 的， 同时每次投放饲料与下次投放饲料的时间间隔 设置的不是特别符合鱼儿的生活习性， 特别容易造 成鱼饲料的浪费， 这些都不能满足鱼缸的自动控制 的功能的要求。如果要同时安装多个功能不同的装 置， 就会使控制系统的结构变得十分繁琐， 需要花费 大量资金， 而且组合在一起会显的整个装置特别乱， 也缺少各个功能彼此间的协调性。因此， 开发设计 一个智能鱼缸自动控制系统， 有很大的必要性。
６ ］ ， 在工作的时候运行稳 本设计采用直流电机 ［
部分是四部分组成： 温度检测装置， 只读内存镜像， 温度报警除法器， 配置寄存器； 加热棒有运行和停止 两种状态： 一种是当鱼缸内的水温达不到我们设定 的鱼儿生存环境最低值的时候加热， 第二种是停止 运行。Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０与接口的连接方式是通过使用单总 线的方式实现。单总线具有性能稳定， 价格适宜， 能 够在环境比较恶劣的情况下使用， 使用起来便捷简
山西电子技术 ㊀ ０ １ ７年第 ６期
文章编号： １ ６ ７ ４ ４ ５ ７ ８ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ６ ０ ０ ３ ４ ０ ４
应用实践㊀
基于单片机的智能鱼缸设计
杨冬英
（ 山西大学商务学院， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ３ １ ） 摘㊀要： 随着社会经济与科学技术的发展， 观赏类鱼缸的工艺品已逐渐进入了家居环境、 办公 环境、 购物环境等地点。但是， 观赏类鱼缸的水环境温度检测、 换水、 投放鱼饵等操作都需要手工进 行操作， 需要花费大量的时间和精力。本设计以 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２单片机为控制核心， 采用 Ｃ语言进行编 程， 结合直流电机、 温度传感器等硬件， 实现了对鱼缸的自动喂食、 自动加氧、 自动换水、 自动灯光关 启、 自动调温等智能化控制， 该设计的实现给人们的生活带来了极大的便利。 关键词： 单片机；鱼缸；智能化控制 中图分类号： Ｔ Ｐ ３ ６ ８ ． １ ； Ｔ Ｍ ９ ２ ５ ㊀㊀文献标识码： Ａ ㊀㊀家居环境的布置成为人们日益关心的事情， 一 个生机勃勃的鱼缸不仅可以带给人们舒适的视觉享 受， 还能调节居室环境， 让人们的生活环境更加充满 生机与活力， 让大自然的美景能够融入人们的生活。 现在观赏鱼市场上的鱼缸自动操作部分功能非常分 散， 常常只能实现某一个功能， 就像净化功能、 充氧 功能、 恒温功能等等， 并且大部分都需要人工操作， 需要耗费大量的精力去照看
基于单片机的鱼缸控制器设计
基于单片机的鱼缸控制器设计摘要本文是基于单片机的鱼缸控制器的设计，目前市场上有各种各样的观赏类的鱼缸，进入了不同的应用场合，如家庭、宾馆和商场等等，但现有的鱼缸一般需要人为的操作，比如水温的检测、水循环、鱼儿喂食和液位控制等，给人们带来了很大的不便。
本论文就是基于这一现状，分析和研究目前大多数的鱼缸的控制设备和现状，提出了一种新型的基于单片机控制的自动化鱼缸控制器，该控制器是以单片机为核心，再结合传感器技术，可以实现多种功能，包括温度控制、水位检测、氧含量控制、灯光照明等，真正做到了自动化控制。
整个控制系统分为两部分，一是以单片机AT89C52为核心，主要是实现对各种控制参数的设置、显示、处理和存储等。
二是输入输出部分，主要是采集系统所要求的各种参数和检测信号，并将核心芯片传输的信号进行执行，设计出硬件电路和软件电路，综合实现鱼缸控制的集中管理。
通过对所设计的系统进行较长时间的运行和测试，结果表明所设计的系统可以实现要求，并且其具有系统运行稳定可靠、操作简单、设计灵活、成本低廉和结构简单等特点，可以广泛的应用于家庭类的观赏性鱼缸。
关键字：单片机，自动化，鱼缸，控制系统The Designer of MCU-based tankABSTRACTThis article is based design automation aquarium, there are a variety of ornamental fish tank on the market today, into the different applications, such as home, hotel and shopping and so on, but the existing tanks generally require human operation , such as water temperature detection, water cycle, fish feeding and level control, to bring a lot of inconvenience. This paper is based on this situation, analysis and research equipment and the current status of control of most of the fish tank, we propose a new tank based automation microprocessor controlled, the system is core, combined with sensor technology, set multiple technologies and control functions in one, including thermostat, automatic feeding, automatic water change, automatic lighting, the perfect automated control. The whole control system is divided into two parts, one is the AT89C52 as the core, it is to achieve a variety of control parameters setting, display, processing, and storage. Second, the input and output section, mainly a variety of parameters and detect signal acquisition system requires, and will be executed, hardware design schematics signal transmission core chip and software design, integrated centralized management control tank.Based on the design of the system for a long time to run and test results show that the proposed system can achieve requirements and having the system is stable and reliable, simple operation, design flexibility, low cost and simple structure, etc., can be widely used in the family class of ornamental fish tank.KEY WORDS: MCU,automation,fish tank,control system目录前言 (1)第1章概述 (2)1.1 研究的意义 (2)1.1.1 自动化鱼缸 (2)1.1.2 自动化鱼缸应用情况及意义 (2)1.2 现状 (3)1.2.1 功能分类 (3)1.2.2 单片机的应用 (3)1.2.3 控制系统及特点 (4)1.3 论文的主要工作 (4)1.3.1 设计任务 (5)1.3.2 设计方案 (5)第2章控制方案 (6)2.1 自动化鱼缸的控制原理分析 (6)2.1.1 应用方向 (6)2.1.2 控制原理 (6)2.1.3 控制要求 (7)2.2 控制参数与性能指标 (7)2.2.1 温度 (7)2.2.2 水位 (8)2.2.3 光和氧气 (8)2.3 设备造型 (8)2.3.1I/O点分析 (8)2.3.2 单片机的选型 (9)2.3.3 电源的选择 (9)2.3.4 继电器的选择 (10)2.4 总体方案 (10)第3章系统硬件设计 (13)3.1 硬件的总体结构 (13)3.2 主从机的电路设计 (14)3.3 各个模块的硬件设计 (15)3.3.1 时钟电路模块的设计 (16)3.3.2 键盘与显示模块的设计 (16)3.3.3 温度控制模块的设计 (16)3.3.4 数据存储电路的设计 (18)第4章系统软件设计 (19)4.1 设计内容及方法 (19)4.1.1 设计内容 (19)4.1.2 设计方法 (19)4.2 主程序的设计 (21)4.3 中断服务子程序的设计 (22)4.4 时间显示和温度读取程序的设计 (23)4.4.1 显示时间的设计 (23)4.4.2 温度读取的设计 (23)第5章系统的抗干扰设计 (24)5.1 硬件电路的抗干扰 (24)5.1.1 单片机控制系统出错的原因 (24)5.1.2 电路的抗干扰设计 (24)5.2 软件电路的抗干扰 (25)5.2.1 数据采集软件的抗干扰 (25)5.2.2 输出通道的抗干扰 (25)5.2.3 程序执行过程的抗干扰 (26)结论 (28)谢辞 (29)参考文献 (1)附录 (1)外文资料翻译 (8)前言本次课题主要是完成基于单片机的鱼缸控制器的设计，针对于目前市场上的鱼缸情况，其在很大程度上都需要人为的操作，而本次论文的主要工作及目的，便是通过将单片机与传感器技术相结合，将人们从操作上解放出来，实现鱼缸的自动化控制，使得其控制更加稳定、灵活和方便。
(完整版)基于单片机的智能鱼缸的设计与实现文献综述
单片机技术、传感器信息采集技术与Android技术简介李洋（一）智能鱼缸概述随着人们生活水平的不断提高，家居环境或是休闲娱乐场所都安装各种各样的观赏型鱼缸，而保持一个适宜水族生活的环境是一件非常耗费精力的工作。
针对水族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：换水器、加氧泵等改善水质的设备，但是它们大多是非智能化的、单独工作的器件。
如果仅仅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，并且不便于管理控制，该系统则是从系统集成开发的角度进行设计和开发，根据当前市场上的需求，形成了一套集自动充氧、自动水位控制进排水、灯光照明和自动喂食等功能为一体的控制系统。
系统以STC12C5A60S2 单片机为核心，实现对鱼缸的集中控制和管理，并通过手机端APP与人进行信息交互。
（二）嵌入式技术1.嵌入式技术简介嵌入式系统被定义为:以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。
嵌入式系统是一种面向应用、功能定制、资源受限、响应要求高、性能稳定、无自举开发能力，由硬件和软件两部分构成的专用计算机系统。
“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素，应用对象系统指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。
2.嵌入式技术发展环境美国著名未来学家尼葛洛庞帝1999年1月访华时预言，4～5年后嵌入式智能(电脑)工具将是PC和因特网之后最伟大的发明。
嵌入式技术已进阶成智能核心的关键性技术，随着云端运算的技术与环境逐渐成熟，各国政府均倾全力推动物联网、泛在网甚至未来网络的发展，牵动信息科技产业的技术发展走向。
智能系统已向具备更方便的使用介面，支援各式无线网络传输与容量更大的储存装置。
基于物联网的智能鱼缸远程控制系统设计及开发
随着物联网技术及软件技术的普及，国 内外嵌入式应用发展迅速，各种智能家居随之 进入了我们的生活，紧跟而来的是市场上蒸蒸 日上的智能鱼缸使用。本研究通过单片机对智 能鱼缸进行控制，并实现服务器与上位机的搭 建以及单片机与上位机的之间的远程通讯，从
2硬件设计
本次项目设计主要由传感器获取环境内 温度等因子数值，获取之后传输给中央处理器， 再通过SIM900A无线传输模块与服务器、上 位机进行交互，实现远程监测、控制的功能。
2.1单片机模块设计
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702-750MHZ,下行 758-798MHz0 2.2.2 OMC的要求
需要符合《广播电视无线双向系统OMC 系统功能技术规范书》中的技术要求和指标： 对基站、核心网进行管理，提供配置管理、 性能管理、故障管理、安全管理、日志管理、 拓扑管理、软件管理、系统管理等网管功能。 支持移动通信网网络管理系统（NMS）与移 动通信网网元管理系统（EMS）之间的管理接 口（即EMS-NMS接口）。其中EMS就是通 常所说的OMC系统。网络管理系统（NMS） 承担了 Manager的作用，移动通信网网元设备
系统的总体设计方案分为基于单片机对 鱼缸的水体环境控制和基于Python的客户端 对鱼缸环境参数的查看。通过单片机实现对鱼 缸环境的智能控制，控制的部分包括：温度， PH值，浑浊度，照明，氧气。在温度，PH值 等过高或过低时由中央处理器发出相关指令进
图2：智能鱼缸硬件图
行控制。同时完成基于C/S的客户端设计，用 户可以通过客户端查看鱼缸的温度，PH,浑 浊度等相关数据，也可直接通过鱼缸上的显示 器查看。另外在上位机设置控制命令，如升降 温、升降PH值、升降溶氧量、开关排水装置， 实现对智能鱼缸的远程控制。
基于单片机的鱼缸控制器设计毕业设计论文
基于单片机的鱼缸控制器设计摘要本文是基于单片机的鱼缸控制器的设计，目前市场上有各种各样的观赏类的鱼缸，进入了不同的应用场合，如家庭、宾馆和商场等等，但现有的鱼缸一般需要人为的操作，比如水温的检测、水循环、鱼儿喂食和液位控制等，给人们带来了很大的不便。
本论文就是基于这一现状，分析和研究目前大多数的鱼缸的控制设备和现状，提出了一种新型的基于单片机控制的自动化鱼缸控制器，该控制器是以单片机为核心，再结合传感器技术，可以实现多种功能，包括温度控制、水位检测、氧含量控制、灯光照明等，真正做到了自动化控制。
整个控制系统分为两部分，一是以单片机AT89C52为核心，主要是实现对各种控制参数的设置、显示、处理和存储等。
二是输入输出部分，主要是采集系统所要求的各种参数和检测信号，并将核心芯片传输的信号进行执行，设计出硬件电路和软件电路，综合实现鱼缸控制的集中管理。
通过对所设计的系统进行较长时间的运行和测试，结果表明所设计的系统可以实现要求，并且其具有系统运行稳定可靠、操作简单、设计灵活、成本低廉和结构简单等特点，可以广泛的应用于家庭类的观赏性鱼缸。
关键字：单片机，自动化，鱼缸，控制系统The Designer of MCU-based tankABSTRACTThis article is based design automation aquarium, there are a variety of ornamental fish tank on the market today, into the different applications, such as home, hotel and shopping and so on, but the existing tanks generally require human operation , such as water temperature detection, water cycle, fish feeding and level control, to bring a lot of inconvenience. This paper is based on this situation, analysis and research equipment and the current status of control of most of the fish tank, we propose a new tank based automation microprocessor controlled, the system is core, combined with sensor technology, set multiple technologies and control functions in one, including thermostat, automatic feeding, automatic water change, automatic lighting, the perfect automated control. The whole control system is divided into two parts, one is the AT89C52 as the core, it is to achieve a variety of control parameters setting, display, processing, and storage. Second, the input and output section, mainly a variety of parameters and detect signal acquisition system requires, and will be executed, hardware design schematics signal transmission core chip and software design, integrated centralized management control tank.Based on the design of the system for a long time to run and test results show that the proposed system can achieve requirements and having the system is stable and reliable, simple operation, design flexibility, low cost and simple structure, etc., can be widely used in the family class of ornamental fish tank.KEY WORDS: MCU,automation,fish tank,control system目录前言 (1)第1章概述 (2)1.1 研究的意义 (2)1.1.1 自动化鱼缸 (2)1.1.2 自动化鱼缸应用情况及意义 (2)1.2 现状 (3)1.2.1 功能分类 (3)1.2.2 单片机的应用 (3)1.2.3 控制系统及特点 (4)1.3 论文的主要工作 (4)1.3.1 设计任务 (5)1.3.2 设计方案 (5)第2章控制方案 (6)2.1 自动化鱼缸的控制原理分析 (6)2.1.1 应用方向 (6)2.1.2 控制原理 (6)2.1.3 控制要求 (7)2.2 控制参数与性能指标 (7)2.2.1 温度 (7)2.2.2 水位 (8)2.2.3 光和氧气 (8)2.3 设备造型 (8)2.3.1I/O点分析 (8)2.3.2 单片机的选型 (9)2.3.3 电源的选择 (9)2.3.4 继电器的选择 (10)2.4 总体方案 (10)第3章系统硬件设计 (13)3.1 硬件的总体结构 (13)3.2 主从机的电路设计 (14)3.3 各个模块的硬件设计 (15)3.3.1 时钟电路模块的设计 (16)3.3.2 键盘与显示模块的设计 (16)3.3.3 温度控制模块的设计 (16)3.3.4 数据存储电路的设计 (18)第4章系统软件设计 (19)4.1 设计内容及方法 (19)4.1.1 设计内容 (19)4.1.2 设计方法 (19)4.2 主程序的设计 (21)4.3 中断服务子程序的设计 (22)4.4 时间显示和温度读取程序的设计 (23)4.4.1 显示时间的设计 (23)4.4.2 温度读取的设计 (23)第5章系统的抗干扰设计 (24)5.1 硬件电路的抗干扰 (24)5.1.1 单片机控制系统出错的原因 (24)5.1.2 电路的抗干扰设计 (24)5.2 软件电路的抗干扰 (25)5.2.1 数据采集软件的抗干扰 (25)5.2.2 输出通道的抗干扰 (25)5.2.3 程序执行过程的抗干扰 (26)结论 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)附录 (31)外文资料翻译 (41)前言本次课题主要是完成基于单片机的鱼缸控制器的设计，针对于目前市场上的鱼缸情况，其在很大程度上都需要人为的操作，而本次论文的主要工作及目的，便是通过将单片机与传感器技术相结合，将人们从操作上解放出来，实现鱼缸的自动化控制，使得其控制更加稳定、灵活和方便。
智能生态鱼缸的设计与实现
智能生态鱼缸的设计与实现发布时间：2021-12-21T02:54:18.071Z 来源：《中国科技人才》2021年第26期作者：张赞李博柯瑜苏于婷任婕妤杨宇[导读] 普通的鱼缸对于养鱼新手来说，会面临许多问题，智能鱼缸成为了其不二选择北京科技大学天津学院天津宝坻 301830摘要普通的鱼缸对于养鱼新手来说，会面临许多问题，智能鱼缸成为了其不二选择。
既享受了养鱼的乐趣，同时也解决了许多不必要的养鱼烦恼。
在智能鱼缸的基础上，加入了生态系统，使用户在家就能体验到种植的过程，吃到自己种的蔬菜。
本文将这两大板块相结合，讲述如何实现智能生态鱼缸的过程。
关键词传感器小程序生态平衡1系统实现原理：智能生态鱼缸整个运行系统基于ESP32单片机的开发，用于检测鱼缸内水质的情况，该系统的主要功能为：检测鱼缸内水温、水位、浑浊度、PH值、溶解氧浓度等数据，通过一块OLED显示屏显示，LED灯带给鱼缸内植物补光，ESP32通过WIFI模块，由微信小程序控制并实现各项功能的开关检测。
图1生态鱼缸系统示意图2传感器设计：（1）溶解氧传感器：溶解在水中的空气中的分子态氧称为溶解氧，水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。
在一般情况下，空气中的含氧量变动不大，故水温是主要的因素，水温愈低，水中溶解氧的含量愈高。
鱼缸中，溶解氧是至关重要的因素，充足的氧气才能供应鱼菜共生的系统。
（2）DS18B20数字温度传感器：DS18B20数字温度传感器，通过数字信号传输，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点，同时具有体积小，成本低，精度高等特点，十分适用于本鱼缸中测量水温。
（3）PH值检测传感器：PH传感器是用来检测被测物中氢离子浓度并转换成相应的可用输出信号，反应水质的酸碱情况，通常PH值为6.5-8.5之间，7.0较为稳定，为中性水，适合大部分常见鱼缸的鱼类，根据具体养的鱼可以适当调整PH值酸碱度。
（4）浊度传感器和水位检测传感器：浊度传感器利用光学原理通过溶液中的透光率和散射率来综合判断浊度情况。
智能鱼缸控制系统设计
智能鱼缸控制系统设计
智能鱼缸控制系统设计是一个挑战性的任务，它要求将多种功能有机地结合在一起。
该系统应包括实时监测、视觉传感器、水质监测、生物控制等许多功能。
具体而言，实时监测可以跟踪水温、叶色、溶氧量等参数，从而使运行环境更加舒适。
视觉传感器可以检测池中的生物情况，以及池壁上的藻类，以便及时发现异常情况，并按需采取行动。
水质监测系统则能够监测池水中的微生物和污染物，以确保水质是安全的。
最后，生物控制则可以控制池内生物的数量，以提高池内生物种类的多样性和健康水平。
此外，还需要考虑自动排水系统。
在此系统中，利用液位传感器来测量池水的位置，当水位过高时，排水管道就会自动打开，以释放除水滴的过量水份。
此外，还可以添加一些额外的设备，如滤网、剩余肥料检测仪和pH计，以确保水质正常。
有了上述的各个组件，接下来就是要确定如何将这些组件结合在一起。
所有传感器和监控单元都要连接到一个总线，并通过计算机程序进行调试，以监控系统的各种参数和设置。
并且，这些参数可以通过外部控制器进行调整，以达到特定的效果。
此外，为了满足用户的各种需求，计算机程序也可以被自定义，以满足不同环境的需求。
总之，智能鱼缸控制系统是一个非常具有挑战性的任务，它要求将许多功能整合在一起，以满足用户日益增长的需求。
通过调整参数，以及设计合理的结构，可以有效地实现鱼缸自动化管理，为用户提供安全、清洁和舒适的水族环境。
鱼缸智能控制系统的研究与设计
编号：毕业设计说明书题目：鱼缸智能控制系统的研究与设计学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导教师单位：电气工程及其自动化系姓名：职称：题目类型：☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发本文设计了一个鱼缸智能控制系统。
目前各式各样的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，由于现有的观赏鱼缸的水温检测、液位控制、水循环等操作都需要人为的手工进行，这就给人们带来了很大的不便。
本文通过对目前大多数鱼缸控制设备应用现状的分析和研究，提出了一种鱼缸智能控制系统的设计方案。
针对目前大多数鱼缸控制设备价格昂贵、安装繁琐、运行费用高，一般的用户难以使用的情况，结合单片机强大的开发技术，设计制作了一种以单片机为控制核心，结合传感器技术，可以实现鱼缸温度自动检测、温度显示、鱼缸水位控制、水泵自动给水、智能控制灯光开关的鱼缸智能控制系统。
此系统的硬件部分主要包括单片机主控制模块、温度检测模块、温度显示模块、水位控制模块、继电器控制模块和供电模块。
软件部分主要运用C语言程序编写，主要包括主控制程序、温度检测程序、温度显示程序、时钟设置程序。
通过较长时间的运行测试，结果表明该智能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，可广泛用于安装鱼缸的场所。
关键词：鱼缸；单片机；智能控制；With the aim to improve the deficiency of current aquarium control system, a design of intelligent control system of aquarium is stated in the thesis. Nowadays, various aquariums are commonly seen in families, hotels, and other places like supermarkets. However, many operations such as water temperature detection, water level control, water circulation have to be manually operated, thus bringing much inconvenience. Based on the studies and analysis of current situation of the application of aquarium control facilities, a set of design of aquarium intelligent control is proposed in the thesis.The intelligent control system is designed to cope with the problems existing in aquarium maintaining, such as expensive facilities and maintenance cost, cumbersome installation, and poor user-friendliness. Combined with the strong development technologies of microcontroller, taking chip microprocessors as the control core and combining sensor technology, has realized multifunctions, several models are included in the system, automatic control of aquarium temperature and light, temperature display ,water level control, automatic water supply pump, etc. The hardware of the system consists of main control module of the micro control, temperature detection module, temperature display module, water level control module, relay control module and electricity supply module; while the software program is compiled by C language, consists of main control program, temperature detection program, temperature display program, clock setting program.After a comparably long period of working test, it is proved that the system functions reliable with multiple electricity saving models available. Meanwhile, the system outstands with advantages of its flexible design; convenient operation, simple construction and low cost, making it easy to be manufactured on a large scale. This system can be applied in aquariums of different places.Keyword: aquarium ; microcontroller; intelligent control;目录引言 (1)1 绪论 (2)1.1 选题背景 (2)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (3)1.3 相关参数分析 (3)2鱼缸智能控制系统总体设计 (5)2.1 概述 (5)2.2 系统设计要求 (5)2.3 鱼缸控制系统的功能组成 (5)2.4 系统控制参数 (5)2.5 主要元器件的选取 (6)3 系统硬件设计 (24)3.1 主电路控制模块设计 (24)3.2 时钟电路模块设计 (24)3.3 温度检测模块设计 (24)3.4 温度显示模块设计 (25)3.5 继电器控制模块设计 (26)3.6电路原理图及电路板设计的原则和体会 (24)4 系统软件设计 (27)4.1软件设计方法 (29)4.2 主电路控制模块程序 (30)4.3 温度检测模块程序 (31)4.4 温度显示模块程序 (32)5 结论 (36)谢辞 (37)参考文献 (38)附录 (39)引言随着人们生活水平的不断提高，家居环境和休闲娱乐场所都安装各种各样的鱼缸，而保持一个适宜水族生活的环境是一件非常耗费精力的工作。
智能鱼缸的设计
智能鱼缸要完成的工作主要包括水温的自动调节以及自动换水，针对这些工作，本设计要解决的问题主要有以下几个方面：①水温的检测问题；②水温的调节问题；③水位的检测问题；④自动换水的实现问题。
1 总体设计智能鱼缸涉及自动控制的领域，一切工作都要在无人的情况下按照预先的设计准确的进行下去。
目前，关于自动控制的实现方面，只要有单片机以及PLC两类设计方案，PLC 多用于生产车间，在体积、成本以及能耗等方面并不具备优势，所以本设计采用单片机控制的方法。
本设计的目标是自动的调节水温到适合鱼的范围，要解决的问题主要有温度的检测与调节以及自动的完成换水的工作，为此本设计设置了中央控制系统、传感器系统以及执行系统。
其中中央控制系统由单片机构成，主要负责信息的接收与转化以及命令的发布的工作。
传感器系统包含温度传感器以及液位传感器，其主要工作为监测环境信息并将该信息传递给中央控制系统。
执行系统包括加热棒以及水泵，其要完成的任务为水温的调节以及自动换水的工作。
本设计的结构框图如图1所示。
本设计中单片机的型号为STC89C52，温度传感器的型号为DS18B20，对于液位的检测，本设计利用两个红外传感器代替液位传感器对液位的上限以及下线进行监视。
由于单片机的输出功率很小，难以直接启动加热棒，因此本设计中利用继电器作为二者之间命令传输的桥梁。
本设计中的抽图1 系统结构框图2 硬件设计单片机：单片机在控制领域的应用非常广泛，自其诞生之日起就受到了广泛的关注，其应用已经渗透到了社会的方方面面。
单片机经过这近50年的发展，技术日趋成熟。
本设计利用的为STC89C52，该种单片机属于51系列单片机，其在功耗、操作操作方面优势明显，很适合初学者。
温度传感器：温度传感器用于测量温度并将该信息进行转换和传递，其测量温度的主要原理为金属的电阻值随着温度的变化而变化，并且其对应关系为一对一的关系，并且其有两种变化类型，一种是电阻随着温度的升高而变大，另外一种正好相反。
单片机毕业设计论文鱼缸自动换水系统设计
河南农业职业学院毕业设计报告课题：鱼缸自动换水系统设计系部：电子信息工程系专业：电气自动化班级：07-1姓名：xxx指导老师：xxx2010年6月26日目录：第一章总体方案设计 (3)第二章硬件设计 (4)2.1 控制核心AT89S52单片机 (4)2.2 八段四位共阳极数码管 (7)2.3稳压电路设计 (9)2.4电磁阀的结构原理 (10)2.5热继电器 (10)2.6微型水泵 (11)2.7水位器的选择 (11)第三章软件设计 (12)3.1换水时间及换水量选择 (12)3.2控制过程 (12)3.3程序设置 (14)3.4编程程序 (16)第四章系统安装与调试 (26)4.1软件调试 (26)4.2系统调试 (26)结束语 (27)辞谢 (27)参考文献 (28)附录1 (29)附录2 (30)摘要：养鱼的朋友都知道，水质对鱼儿影响是最严重的，好的水质可以使你的鱼儿健康生长，怎样才能保证水质呢？只有经常换水，对现在上班族来说换水是很麻烦的，占用很长的时间，对鱼缸的市场前景考虑，分析自动换水鱼缸实现的必要性和可行性，选用合适的单片机芯片和多种外围器件，完成硬件和软件的整体设计，最终实现了一个每天按时定量换水控制系统关键词：自动换水系统；定时控制；实时显示第一章总体方案设计鱼缸自动换水系统的原理图如图1-1所示：图1-1 鱼缸自动换水系统原理图原理图中的电磁阀（2）和水位器主要控制水位起到双保险，用单片机控制更精确。
有效防止水流出缸外。
电磁阀（1）和抽水马达是把想要换的沉水抽出，换水的多少由单片机设定，流量的大小是用微量调控运行的情况。
工作过程为：用单片机控制电磁阀.电源接通电磁阀就开起，水管就通了。
反之电磁阀电源关闭水管断流。
进水管直接接在自来水管子上。
进水的多少要看想要换多少水（抽掉的水）这也是用单片机控制电磁阀和抽水马达。
排水管接在抽水马达喷水口只要接通电源水就会往外排，如果每天按排水一小时30升水来计算的话，一个星期能换掉210升水（定时器控制排水电磁阀开起电源一小时）。
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32单片机智能鱼缸设计任务书
1. 任务背景
随着人们生活水平的提高，越来越多的人开始关注和热爱养鱼。
然而，传统的鱼缸仅仅只是提供一个容纳鱼儿的空间，缺乏智能化的功能，无法满足人们对于鱼儿健康养殖和观赏的需求。
因此，设计一个智能鱼缸成为了一个值得探索和实现的任务。
2. 任务目标
本任务的目标是设计一个基于32单片机的智能鱼缸系统，实现以下功能：
1.温度控制：通过传感器感知鱼缸内部温度，并根据
设定的温度范围自动调节加热和散热装置，以维持适宜的水温。
2.光照控制：根据设定的光照时间表，自动控制LED
灯的开关，提供适宜的光照条件。
（如PH值、溶解氧含量等），并将数据反馈给用户，以便进行相应处理。
4.鱼饵投喂：根据设定的投喂时间表，自动进行鱼饵
投喂，确保鱼儿得到充足的食物。
5.远程控制与监测：通过手机或电脑等终端设备，远
程实现对智能鱼缸的控制和监测，方便用户随时随地对鱼缸进行管理。
3. 设计方案
本设计任务采用32单片机作为核心控制器，结合各类传感器、执行器以及通信模块，构建智能鱼缸系统。
具体的设计方案如下：
1.温度控制：采用温度传感器监测鱼缸内部温度，并
通过继电器控制加热和散热装置的开关。
2.光照控制：使用光照传感器感知环境光强度，并通
过继电器控制LED灯的开关。
并将数据显示在LCD屏幕上或通过WiFi模块传输到手机APP上。
4.鱼饵投喂：采用螺杆驱动器和定时器实现饲料投喂
功能。
5.远程控制与监测：利用WiFi模块或蓝牙模块，与
手机或电脑等终端设备进行通信，实现远程控制与监测功能。
4. 任务分工
为了保证任务的顺利进行，将团队成员按照不同的专业领域进行分工，具体如下：
•软件开发工程师：负责32单片机的程序开发和调试，以及与传感器和执行器的连接。
•电路设计工程师：负责设计并制作与32单片机连接的电路板，保证其稳定性和可靠性。
•机械工程师：负责设计并制作鱼缸的支架和外壳，保证其美观和实用性。
•测试工程师：负责对整个智能鱼缸系统进行全面的测试和调试，确保其正常运行。
•项目经理：负责协调团队工作，保证任务按计划完成。
5. 项目进度安排
基于以上任务和分工，我们制定了如下项目进度安排：
•第1周：完成32单片机的程序开发和调试。
•第2周：设计并制作与32单片机连接的电路板。
•第3周：设计并制作鱼缸的支架和外壳。
•第4周：对整个智能鱼缸系统进行全面的测试和调试。
•第5周：完善系统功能，并解决可能存在的问题。
•第6周：撰写项目报告和准备最终交付。
6. 项目资源需求
为了顺利完成项目，我们需要以下资源支持：
•32单片机开发板：1个
•传感器（温度传感器、光照传感器、水质传感器
等）：若干个
•执行器（继电器、螺杆驱动器等）：若干个
•电路设计和制作工具：电路设计软件、焊接工具等
•机械设计和制作工具：CAD软件、机械加工设备等
•终端设备（手机、电脑等）：若干台
•项目经费：用于购买所需材料和设备的费用
7. 预期成果
本项目的预期成果是一个功能完善、稳定可靠的智能鱼缸系统原型。
通过该原型的设计和制作，我们可以探索智能化鱼缸系统的设计思路和技术实现，为今后更广泛的应用提供经验和参考。
8. 项目风险及解决方案
本项目存在以下风险：
1.技术风险：由于涉及硬件和软件两方面的开发，可
能会在技术实现上遇到一些困难。
针对这一风险，我们将加强团队成员之间的沟通和合作，及时解决技术问题。
2.时间风险：由于任务相对较复杂，可能会超出原定
的时间进度。
为了尽量避免这一风险，我们将合理分配工作，每周进行进度跟踪和评估，及时调整计划。
3.成本风险：本项目所需的资源和设备可能会超出预
算。
为了控制成本，我们将优先考虑选择性能和价格都较为合理的设备和材料。
9. 工作评估和验收标准
为了评估和验收项目的工作，我们将根据以下标准进行评估：
1.功能实现程度：检查和测试智能鱼缸系统是否实现
了任务目标中规定的各项功能。
2.性能稳定性：通过长时间运行和测试，评估智能鱼
缸系统的性能稳定性和可靠性。
3.操作便捷性：评估智能鱼缸系统的操作界面和远程
控制方式是否方便和易于理解。
4.项目报告和交付物：评估项目报告的完整性和详细
程度，以及交付的智能鱼缸系统原型的质量和美观度。
希望通过本项目的设计和实现，可以为人们提供更好的养鱼体验和观赏效果，同时也为智能化家居领域的发展做出一定的贡献。