基于单片机的智能鱼缸控制系统的设计与实现

1/40本科毕业设计(论文)基于单片机的智能鱼缸控制系统的设计与实现pComputer院院(系)2/40毕业设计(论文)原创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行的设计(研究)工作及取得的成果，论文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人已经发表或撰写的作品及成果。对本文的研究作出贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。3/40系主任签字(盖章)：年月日1/40要，各个装饰业也在这些年悄然出现，鱼缸也成为我们国家很多家庭用于装饰居家环境的青睐物，但是在现在的中国，生活工作节奏越来越快，大多数的家庭拥有观赏鱼缸的水族爱好者表示日常没有过多的时间和精力去对鱼缸进行日常的维护工作，因此本文设计的基于单片机的智能鱼缸控制系统有着实用和实际意义，本文的设计的智能鱼缸控制系统基于STC89C52单片机，主要组成结构有：单片机控制模块、温度检测调节STC89C52单片机作为控制的核心，通过温度检测调节模块、液位传感器模块的检测工作返回数据给控制中心，并由控制核心判断是否进行温2/40Abstractenvironmenthasalsomadeaqualitativeleap.Variousdecorationindustrieshavealsoquietlyappearedintheseyears.Thefishtankhasalsobecomeafavoredobjectformanyfamiliesinourcountrytodecoratethehomeenvironment.InChinatoday,thepaceoflifeandworkisgettingfasterandfishtanks.ThecontrolsystemhaspracticalandpracticalsignificanceTheintelligentfishtankcontrolsystemdesignedinthispaperisbasedonItsworkusesSTC89C52single-chipmicrocomputerasthecoreofcontrol,returnsthedatatothecontrolcenterthroughthedetectionworkofthetemperaturedetectionadjustmentmoduleandtheliquidlevelsensormodule,andthecontrolcorejudgeswhethertoperformtemperaturecontrol,watervelandfeedinginstructionsanddisplaysthedataToLCDfishtankcontrolsystemsinglechipmicrocomputertemperaturecontrolliquidlevelsensor3/40 4/40 1/40近几年来，随着科学水平的发展和技术的提升，人们的生活质量得到了质的飞跃，现前生活在都市远离山水环境的人们越来越追求一种宁静舒适的环境来让自己减轻压力，越来越多人会在除了衣食住行外的其他方面去提升生活质量和家庭品味，例如养宠物，不少人也会在家里摆上个鱼缸以便观赏。但是现在的快节奏生活和工作又让人们没法花费长时间在打理鱼缸上，如今的忙碌生活，为了便捷，智能统，种场而智能鱼缸系统自然也和往常的普通鱼缸存在不同的地方，现在对于鱼缸养殖的环境，市面上也出现了一些设备例如加热棒和喂食器，但是都是需要手动操作的水时研究现状进行深入分析研究。鱼缸这一概念，源自欧洲，最早的水族爱好者来自德国，而鱼缸并不止是简单是器、加水器和喂食器也琳组成一个控制系2/40当前中国和世界上其他国家，由于生活节奏和生活压力的日益增大，越来越多的家庭选择在家装饰一个鱼缸来放松自己的压力和培养多一种怡情的爱好，但是又迫于生活时间紧凑，没有过多的时间去花在照料鱼缸上面，如果长时间没有关注和照料的环境，不仅容易造成设备的损坏，还容易导致鱼缸的死亡。前市面上的一体、低成本低功耗的智能鱼缸设备还比较稀少，属于需求大于供给的状态，所以本课题研究的基于单片机的智能鱼缸控制系统可以满足这一需本控制上要比单一购买鱼缸设备的成本低。3/402.开发技术和原理的相关知识2.1开发设计目标一种集温度检测和控制、水位感应(液位传感)、计时投食和数据显示的一体化智能鱼缸控制体系。能够实现温度检测，当温度低于最低温度时间加热，并且能够自动控制加热温度，能够感应水位状态自动加水和定时给鱼缸投食。2.2开发设计使用技术和原理.1嵌入式技术、.2传感器技术4/403.基于单片机的智能鱼缸控制系统的总体设计3.1智能鱼缸控制系统的基本组成分统显DSB度，实现信号转换，将温度信号转换为数字进行识别和检测到当前温度不在所设定的最停止加热，以此来保持温度在所设的温度区液位检测控制模块：常用的液位检测模块有超声波检测(使用超声波水位计)水位的过程中受影响因素测，到投食时间的5/403.2需求分析求程6/404.系统设计概要4.1总体设计智能鱼缸控制系统的设计分为每个功能模块的硬件部分和由单片机控制的软件部分。硬件部分包括对时间，温度和液位的感知，并传送所有信息到控制端。软件部分包含信号的转换，分析温度和液位的临界值、时间的分析，并将得到的信号转换为电信号，控制温度、液位、电机喂食的实现。4.2智能鱼缸控制系统的控制参数温度过低时，进行自动加加热没用达到则指示灯亮，并进行食①②③4.3系统的硬件组成本设计的智能鱼缸控制系统的功能分为多个模块组成模块，其组成分为核心控单片机为控制核心，分析传感器模块和时钟控制模块获取到的信号，控制其他功能功能是整个系统的时钟参数7/40的主要功能是处理单片机每个引脚的信号以及命令和参数。通过绿色能源模块接收，然后发出各种控制信号。通过驱动硬件完成与各种控制信号相对应的相关操温度检测模块：输入部分包含温度传感器的获取实时温度功能，传感器获取数值。当然温度传感器获取的数据需要进行转换才能够识别，所以也需要运用到A/D转换器。温度传感器作用是获取温度信号值，但是单片机识别不了其信号只能识别4.4系统的软件设计值获取模块、鱼缸生存环境其余参数的获取模块、按键控制功能对应按键的程序8/405.系统软硬件详情设计1单片机的设计9/40计是采否正5.2各个功能模块的硬件设计块的功能有时分秒、实时温度；还有显示设定的温度区间值，自动投食倒计时等，其DS18B20介绍:DS18B20是一种数字温度传感器，其优点是体积小不占地方，和单片机的I/O口(p23)引脚连接，供电是使用外部的电源。定时投食模块5.3各个功能模块的软件设计介绍序、单片机的时钟读取与写入和初始化、df-893上下过对本系统的模块排中断服务程序的软件设计测控制功能的完善和运作上，需要将检测到的信号值传送和转换，把检测到的BCD值转换为十进制形式。其初始化程序如下D动程序4硬件设备的实物图系统的时钟参数；电机的功能6.系统测试系统功能测试20/40的测试21/40测水位达到到最低水位线测水位达到到最高水位线自动喂食模块的检测22/4023/40本设计的智能鱼缸控制系统结合实际地通过调查研究的功能以及根据鱼缸水族爱好者对一些功能的必须性要求，从不同的功能需求和市场需求的角度进行了设计和开发，设计完成出了结合温度检测控制，液位检测和自动喂食功能的一体集成智能鱼缸控制系统。且该控制系统设在设计上安排合理，成本贴合于市场的需求，对于没有过多时间管理鱼缸的水族爱好者来说方便而且实际，本设计便于生产，可以在技术上，本设计的控制系统采用了多项高新技术，例如传感器计算和嵌入式控制技术。在硬件的排版和设计上，本设计采用了各个硬件独立工作的方式，结合实际采用了成本亲民且抗干扰性好的硬件设备。软件设计方面采用了分解整个系统本系统通过了本次课题的研究和实践，不仅完善了学过的知识，更是在知识的扩展上得到了新的提升，这次的课题研究也遇到了很多难题，在解决这些问题的过程中也，提高了自己的动手能力和解决问题的能力。24/408.参考文献[1]魏炽旭.基于nRF24L01的无线火灾报警系统设计[J].电子制作,2014(03):61-63.[2]林嘉.基于89S52的LCD1602程序设计[J].电脑知识与技术,2012(26):214-216.[3]戴青云王金斗刘瑞涛曲昀卿.报警产品智能检测系统设计[J].黑龙江科技信息,[4]孙国峻吴睿龙仓思雨朱文秀张兰红.基于nRF24L01的电动汽车无线充电控制系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2018(12):87-91.[5]谢秀颖崔英英汪明葛新洋姜海明吴晓龙.新风空调机组控制模块研制[J].智能建筑电气技术,2015(01):69-72.[6]吴亮.DS18B20型数字温度传感器在烟叶烤房监测仪中的应用[J].国外电子元器件,2005(10):19-21.[7]周克辉，基于单片机控制的DS18B20数字温度计设计[J].湖南农机,2010(11):71-72.[8]韩建魏运锋谈卿瑕田博文.基于蓝牙的体温时控监测系统[J].电子设计工程,2014(16):67-[9]刘金魁，基于DS18B20的数字测温系统[J].焦作大学学报,2014(02):105-106.[10]王振华刘原单健陈铀宋玲敏.数字温度传感器自动控制仪的研制[J].中国医学物理学杂志,2004(01):48-49.[11]宋英路，张玉薇，李政林，和子豪方敏.基于物联网的鱼缸智能控制系统[J].数字技术与[12]张博.基于单片机的温度自动控制系统的开发与设计[J].自动化与仪器仪表,2018(7):4-4.[13]张皓博.基于GSM技术的家用防盗硬件系统设计[J].黑龙江工业学院学报(综合版),2018(12):82-86.[14]雷雪梅.数字温度传感器DS18B20的结构及应用简介[J].科技创新与应用,2017(2):1-1.[15]方勇.智能多点恒温自控仪的设计与实现[J].科技信息,2011(20):157-158.[16]陶而芳.基于AT89C51的汽车前处理槽液位控制系统设计[J].湖南农机,2010(09):51-52.[17]张省伟朱慧勇.数字温度传感器在机车轴承温度检测中的研究[J].电子测试,2019(04):63-[18]张汝铅王玉暖杜军赵日峰.基于单片机的温度检测系统的设计[J].山东师范大学学报：自然科学版,2016(2):5-5.[19]孙祥棋.单片机温度自动控制系统[J].黑龙江科技信息,2011(06):51-51.[20]卫炜.太阳能热水器控制电路设计[J].邢台学院学报,2014(02):191-193.[21]张矿伟范茂彦罗增勇张玉忠李江.一种基于无线通信的智能分布式温度监控系统研究[J].玉溪师范学院学报,2016(4):