基于单片机的智能鱼缸的设计与实现毕业设计
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
基于嵌入式平台的智能鱼缸系统
基于嵌入式平台的智能鱼缸系统
一、项目背景
养鱼是日常生活比较常见的家庭养成活动，但是目前家庭养鱼的存货率往往很低，鱼的生存寿命太短，这对养鱼的孩子是一件不愉快的事，对鱼来说也不公平。
所以我们打算设计一种智能鱼缸，使用智能技术、自动化技术提供鱼的存活率，同时结合移动平台让家人实时得悉鱼的状况，增强养鱼的趣味性，让人们的生活更美好。
二、实施方法
用单片机控制自动阀门，自动阀门分两个，一上一下提供换水。
在换水期间将鱼儿转移，同时对新注入的水进行杀菌消毒。
使用舵机以及相应的机械机构，定时按一定规律给鱼儿自动投食，避免鱼儿饥饿或撑爆。
在鱼缸壁上安装防水音箱，定时播放音乐，给鱼儿舒适心情。
用相应的传感器检测鱼缸的供氧量，保证氧气充足。
使用温度传感器检测室温，适时给鱼缸加热。
在移动端显示鱼缸的状态，并可以从移动端手动操作以上的操作。
三、达到目标
a)自动换水、杀菌功能
b)自动喂食功能
c)自动充氧功能
d)给鱼娱乐的音乐功能
e)移动平台实时显示鱼的状态功能
四、取得成果
鱼缸实体模型，产品书名书。
基于51单片机的智能鱼缸控制系统的设计与实现
基于51单片机的智能鱼缸控制系统的设计与实现摘要:本设计是基于51单片机的智能鱼缸控制系统的设计与实现，是由51单片机作为核心板，LCD1602液晶显示、由DS18B20数字温度传感器检测、由液位传感器df-893液位检测控制模块、由计时器计时投食模块。
基于单片机的智能鱼缸控制系统的鱼缸集温控和喂食，计时，一体、低成本低功耗的智能鱼缸设备。
智能鱼缸系统，免去了养鱼缸的人们对鱼缸的日常操作，本智能鱼缸系统也可以用于水族馆以及养殖场这种场合。
关键词: 51单片机；LCD1602液晶； DS18B20数字温度传感器；df-893液位检测1 设计背景及目的近几年来，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，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，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，而智能鱼缸系统，免去了养鱼缸的人们对鱼缸的日常操作，本智能鱼缸系统也可以用于水族馆以及养殖场这种场合。
目前市面上的一体、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求并且成本控制上要比单一购买鱼缸设备的成本低。
2 基本设计思路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。
3 硬件设计51 单片机是对所有兼容 Intel 8031 指令系统的单片机的统称。
该系列单片机的始祖是 Intel 的 8004 单片机，后来随着 Flash rom 技术的发展，8004 单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的 8 位单片机之一，其代表型号是ATMEL 公司的 AT89 系列，它广泛应用于工业测控系统之中。
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 。
基于单片机的智能鱼缸温控系统设计
基于单片机的智能鱼缸温控系统设计摘要本文针对传统鱼缸温控系统的不足，提出了一种基于单片机的智能鱼缸温控系统设计方案，该系统具有自动控制、实时监测、定时提醒等特点，可实时保持鱼缸水温在合适的范围内，保障鱼类健康成长。
本文首先对传统温控系统的缺陷进行介绍，然后详细阐述了智能鱼缸温控系统的硬件设计和软件设计，最后进行系统实验验证。
关键词：智能鱼缸，温控系统，单片机，健康成长，实时监测AbstractThis paper proposes a design scheme of intelligent fish tank temperature control system based on single chip microcomputer to solve the shortcomings of traditional fish tank temperature control system. The system has the characteristics of automatic control, real-time monitoring, timing reminder, etc. It can keep the water temperature offish tank in the appropriate range in real time, and ensurethe healthy growth of fish. Firstly, the deficiencies of traditional temperature control system are introduced. Then, the hardware design and software design of intelligent fish tank temperature control system are elaborated in detail. Finally, the system experiment is verified.Keywords: intelligent fish tank, temperature control system, single chip microcomputer, healthy growth, real-time monitoring1. 引言鱼类是人们生活中非常重要的食品来源，鱼缸的养殖已经成为一项风靡全球的爱好。
基于单片机的智能鱼缸的设计与实现---论文终稿
目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3研究目的 (2)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 (4)2.3.1 Android智能手机平台概述 (4)2.3.2 Android手机平台的特点 (5)2.3.3 Android系统软件架构 (5)3 需求分析 (6)3.1功能需求 (6)3.1.1系统的特点及功能描述 (6)3.1.2系统流程分析 (6)3.2用例分析 (7)3.3 开发工具 (11)3.3.1 底层硬件电路开发工具 (11)3.3.2底层系统开发工具 (12)3.3.3 Android客户端开发工具 (12)4 概要设计 (13)4.1系统总体方案与功能 (13)4.1.1系统功能组成 (13)4.1.2系统控制参数 (14)4.2系统的硬件结构 (14)4.3系统的软件设计 (15)5 详细设计 (17)5.1单片机系统设计 (17)5.1.1单片机选型 (17)5.1.2单片机最小系统设计 (18)5.1.3详细说明 (21)5.2温度传感器模块设计 (22)5.2.1温度传感器选型 (22)5.2.2温度传感器电路设计 (23)5.3蓝牙串口模块设计 (23)5.3.1串口技术 (23)5.3.2蓝牙串口电路设计 (25)5.3.3系统通讯协议设计 (25)5.3.4系统通讯详细说明 (26)5.4时钟模块设计 (27)5.4.1时钟芯片选型 (27)5.4.2时钟模块电路设计 (27)5.5 Android客户端设计 (28)5.5.1 Android蓝牙通信设计 (28)5.5.2 Android界面设计 (29)6 系统实现 (31)6.1 底层设备软件实现 (31)6.1.1系统软件流程图 (31)6.1.2底层系统算法设计 (32)6.2手机端软件实现 (35)6.2.1手机端软件流程图 (35)6.2.2底手机端软件算法设计 (36)6.3软硬件设备实物图 (38)6.3.1硬件设备实物图 (38)6.3.2手机端软件截图 (40)7 系统测试 (41)7.1LED灯光变换测试 (41)7.2检测温度测试 (42)7.3水循环控制系统测试 (42)7.4充氧模块测试 (43)结束语 (44)致谢 (45)参考文献 (46)摘要近年来嵌入式发展迅速，智能家居也进入了人们的生活。
基于STM32智能鱼缸监控系统的设计
基于STM32智能鱼缸监控系统的设计一、本文概述随着物联网技术的飞速发展，智能家居成为了一个备受关注的新兴领域。
作为智能家居的重要组成部分，智能鱼缸监控系统的设计与实现不仅为鱼类的养殖提供了更为便捷和高效的管理方式，同时也为家庭用户带来了更为丰富和多样的观赏体验。
本文旨在介绍一种基于STM32的智能鱼缸监控系统的设计，通过综合运用传感器技术、嵌入式系统、网络通信等技术手段，实现对鱼缸水质、温度、光照等关键环境参数的实时监控与智能调控，以提高鱼类的养殖质量和生活环境，同时为用户带来更为智能和舒适的观赏体验。
本文将从系统的硬件设计、软件编程、网络通信、用户界面等多个方面进行深入探讨，以期为相关领域的研究与实践提供有益的参考和借鉴。
二、系统总体设计基于STM32的智能鱼缸监控系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两大部分。
在硬件设计方面，系统以STM32微控制器为核心，通过外设接口与各种传感器和执行器相连。
传感器部分包括水温传感器、水质传感器（如pH值、溶解氧含量等）以及水位传感器，用于实时获取鱼缸内的环境参数。
执行器部分则包括水泵、加热棒、过滤器以及灯光等，用于根据环境参数的变化自动调整鱼缸内的环境条件。
系统还设计了人机交互模块，如液晶显示屏和触摸按键，方便用户查看鱼缸状态并进行手动控制。
同时，系统还预留了网络接口，以便将来实现远程监控和控制。
在软件设计方面，系统采用模块化编程思想，将各个功能模块独立出来，提高代码的可读性和可维护性。
主程序负责整个系统的初始化、任务调度以及异常处理等工作。
各个功能模块则根据任务需求进行相应的操作，如传感器数据采集、数据处理与分析、执行器控制等。
为了保证系统的实时性和稳定性，软件设计中还采用了中断服务程序来处理一些紧急任务，如水温过高或过低的报警处理等。
总体而言，基于STM32的智能鱼缸监控系统的设计旨在实现鱼缸环境的智能化监控和自动化管理，提高用户的使用体验并保障鱼类的健康生长。
基于单片机的智能鱼缸温控系统设计
基于单片机的智能鱼缸温控系统设计智能鱼缸温控系统是一种基于单片机技术的创新设计，旨在为鱼缸提供稳定的温度环境，以促进鱼类的生长和健康。
本文将详细介绍智能鱼缸温控系统的设计原理、硬件组成和软件实现，并对其在实际应用中的效果进行评估和分析。
一、引言随着人们对休闲娱乐生活的需求不断增加，养殖观赏鱼成为了一种越来越流行的养殖方式。
然而，不同种类的观赏鱼对水温要求不同，过高或过低的水温都会对其健康产生负面影响。
因此，设计一个能够自动调节水温的智能鱼缸温控系统势在必行。
二、设计原理智能鱼缸温控系统主要由传感器、单片机、执行器以及人机交互界面组成。
传感器用于实时监测水温，并将监测结果传输给单片机进行处理；单片机根据预设设定值与实际监测值之间的差异来判断是否需要调节水温；执行器负责控制加热器或制冷器的开关状态，以实现水温的调节；人机交互界面则提供了对系统参数进行设置和监测的功能。
三、硬件组成智能鱼缸温控系统的硬件组成主要包括传感器、单片机、执行器和人机交互界面。
传感器：系统采用高精度的水温传感器，能够准确测量鱼缸内水温，并将测量结果以数字信号的形式传输给单片机。
单片机：系统采用高性能的单片机作为控制核心，具有强大的处理能力和丰富的外设接口。
通过与传感器和执行器进行连接，实现对水温进行监测和调节。
执行器：系统根据单片机处理结果控制加热器或制冷器。
加热器通过加热元件将电能转化为热能，提高鱼缸内水温；制冷器则通过压缩循环原理将热量从鱼缸中排出，降低水温。
人机交互界面：为了方便用户对系统参数进行设置和监测，智能鱼缸温控系统还配备了一个直观友好的人机交互界面。
用户可以通过触摸屏或按钮等方式与系统进行交互，实现对温度设定值、工作模式等参数进行调整。
四、软件实现智能鱼缸温控系统的软件实现主要包括传感器数据采集、数据处理与控制策略、执行器控制以及人机交互界面。
传感器数据采集：单片机通过与传感器进行通信，实时获取鱼缸内的水温数据。
本科毕业设计-鱼缸环境自控系统设计
天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕业设计专业：XXXXXXXX班级学号：XXXXXX学生姓名：XXXX指导教师：XXXXXXXXXX二〇一五年六月天津职业技术师范大学本科生毕业设计鱼缸环境自控系统设计Aquarium environment Automatic Control System专业班级：通信1102班学生姓名：指导教师：学院：电子工程学院2015 年6 月摘要人们的收入在增加，于是大家追求舒适的生活就成为了一种新的趋势。
在家中饲养花鸟鱼虫，就是这方面的充分体现。
在居室中饲养并且观赏鱼，能够使人们的心情得到放松，对于消除学习以及工作中的疲劳还有压力都是很有好处的。
如果想养鱼就需要购买鱼缸，但是现在这一市场存在着诸多的弊端。
饲养鱼的人，大多数使用的是传统的鱼缸。
它需要人工的换水并且控制一些光照之类的问题，这对于鱼的饲养来说是有一定困难的。
而智能鱼缸大多数则是体积庞大、价格昂贵，不能得到很好的普及。
因此，将鱼缸进行智能化的设计以帮助它降低价格进行推广，也是一个需要解决的问题。
针对这个情况，本课题设计了一个基于51单片机的智能鱼缸系统。
本作品使用STC89C52，使各个模块相互配合进行协调的工作。
它能够检测鱼缸水位、水温并且控制喂食以及加氧时间等。
从而能够满足饲养鱼的生存条件，并且能够成为集装饰、欣赏、使用于一身的鱼缸。
关键词：51单片机;智能鱼缸;自动调整ABSTRACTPeople's income increases, so people to pursue a comfortable life will become a new trend. Raising flower at home, is fully reflected in this regard. Breeding and ornamental fish in the bedroom, can make people's mood to relax, to eliminate fatigue and pressure of study and work is good. If you want to breed fish will need to buy fish tank, but now the market there are a lot of disadvantages. Feeding fish, most are using traditional fish tank. It requires human change water and control some issues such as illumination, it is difficult for fish breeding. And the most intelligent tank is bulky and expensive price, can't get a good popularity. As a result, the fish tank in the design of the intelligent to help lower the price, it is also a need to solve the problem.Aiming at this situation, this topic has designed a intelligent tank system based on 51 single chip microcomputer. This work USES STC89C52, make the various modules together to coordinate the work. It can detect the tank water level, water temperature and oxygen feeding and control time, etc. Thus can satisfy the conditions of existence of feeding the fish, and can be set decoration, appreciation, use in a fish tank.Key Words：51 single chip microcomputer ;Intelligent fish tank ;Automatically adjust1 引言1.1智能鱼缸的市场竞争力分析新的世纪，科技发展的极其迅猛，人们的物质与生活的水平得到了极大的提高。
基于STM32单片机的智能鱼缸设计与研究
• 141•由于工作忙、出差、旅游等原因，家中、办公室等场所喂养的鱼常常无人管理。
为此，本文基于STM32单片机设计了一款智能鱼缸。
该鱼缸可以根据设定的参数自动投食、调节水温和增氧。
鱼缸内装有水循环过滤系统，可以较长时间的不用换水。
通过手机APP 可以设置参数、远程定量投食和监控鱼缸运行状态。
该智能鱼缸可以根据预置的鱼儿生长所需要的条件，投喂食物、调节环境，实现对鱼的无人化管理。
为了缓解学习、生活、工作带来的压力，提升生活品质，许多人喜欢在家中、办公室等场所养鱼。
但是，由于工作忙、出差、旅游等原因，常常没有时间去照顾鱼儿。
目前市场有一些高端鱼缸具有水循环过滤系统，可以较长时间的不用换水；也有一些鱼缸加入了加热和增氧功能；还有一些研究者设计了专用喂鱼器，可以按固定的时间间隔投喂鱼食。
这些设计在一定程度上简化了养鱼过程，但无法实现对鱼的无人化管理。
本文设计的智能鱼缸可以根据预置的鱼儿生长所需要的条件，投喂实物、调节环境，解决鱼儿长时间无人照看的问题。
1 智能鱼缸整体结构设计智能鱼缸主要由STM32单片机主控核心、无线模块、触摸屏、稳压模块、温度传感器、氧溶解度传感器、水循环过滤器、投食机构、加热棒、照明模块、增氧泵等部分组成。
整体结构如图1所示。
温度传感器和氧溶解度传感器与单片机AD 端口连接，用于采集鱼缸中水的温度和含量氧。
水循环过滤器、投食机构、加热棒、照明模块、增氧泵等执行单元与单片机GPIO 连接，用于投喂鱼食、调节鱼缸中水的环境。
触摸屏通过串型总线与单片机USART 接口连接，用于本地显示鱼缸工作状态，设置工作参数。
鱼缸通过无线模块与服务器进行数据交换。
可以通过手机APP 或PC 端获取鱼缸水环境数据、上传喂鱼参数和远程投食。
2 智能鱼缸各功能单元设计2.1 主控核心设计智能鱼缸主控核心采用STM32Rbt6单片机，该单片机具有成本低廉，功耗低，处理速度快，资源丰富等特点。
单片机片内集成128kbytes 的Flash 存储空间，可以将各类鱼生存所需要的水温、氧溶解量、投食量、水循环过滤频率等参数存储在单片机的FLASH 中。
智能鱼缸毕业论文
智能鱼缸毕业论文智能鱼缸是一种利用互联网和物联网技术，智能化管理和监控鱼缸水质、光照、氧气等环境指标，并能实现自动投食、自动换水、自动治疗等功能的设备。
本文将介绍智能鱼缸的发展历程、设计原理、功能特点和未来发展方向。
一、智能鱼缸的发展历程随着人们对生态环境的越来越关注，对宠物饲养方式的改变也越来越多样化。
智能鱼缸是近年来新兴的宠物饲养方式，其发展历程可以追溯到上世纪末。
1990年代初，人们开始使用机械式和电子式自动投食器，在一定程度上解决了投食的问题，但管理和监控水质等指标还需要人工实现。
2005年，第一款远程控制鱼缸管理器问世，它能通过互联网实现远程监控和控制水质，但价格昂贵，难以普及。
2015年，随着物联网技术的发展，智能鱼缸开始逐渐普及，价格也逐渐降低。
二、智能鱼缸的设计原理智能鱼缸通常由鱼缸本体、传感器、单片机、执行器、互联网模块等组成。
1. 传感器智能鱼缸需要使用多个传感器监测环境指标，包括温度、湿度、PH值、氧气、光照等。
传感器将监测到的数据传输给单片机，单片机通过处理数据来控制鱼缸环境。
2. 单片机智能鱼缸需要使用单片机来控制执行器和传感器，对环境参数进行调整。
常用的单片机有STC、Arduino、树莓派等。
3. 执行器智能鱼缸需要使用多个执行器，包括氧气泵、水泵、定量投食器等。
执行器由单片机控制，自动执行相应的任务，如给鱼投食、换水等。
4. 互联网模块智能鱼缸需要使用互联网模块，将鱼缸数据实时传输给云端服务器，以便用户远程监控和控制。
三、智能鱼缸的功能特点智能鱼缸具有以下功能特点：1. 实时监控环境指标。
智能鱼缸可以实时监控鱼缸内的温度、PH值、氧气、光照等环境指标，并通过云端控制平台实现远程监控。
2. 多种自动化控制功能。
智能鱼缸可以实现自动投食、自动换水、自动治疗等多种自动化控制功能，提高饲养效率和安全性。
3. 用户友好设计。
智能鱼缸使用简单，用户可以通过手机APP或云端控制平台实现一键操作。
基于单片机的智能鱼缸的设计与实现 任务书
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4
在需求分析的基础上搭好系统框架，完成系统的功能设计、界面设计以及一些其它工作，准备论文1稿
2
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5
开始对各功能模块进行程序编写，同时对整个系统进行调试,准备论文2稿
3
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6
准备毕业论文3稿，继续对系统测试，完善系统，准备毕业设计答辩
3
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毕业设计答辩，提交毕业设计所有相关文档
2
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注：1、此表由指导教师填写；
重 庆 理 工 大 学
毕业设计（论文）任务书
题 目基于单片机的智能
鱼缸的设计与实现
（任务起止日期2016年2月29日～2016年6月15日）
计算机科学与工程学院
计算机科学与技术专业112030701班
学生姓名李洋学号11203070314
指导教师黄贤英系主任黄贤英
二级学院院长杨武
课题内容
随着人们生活节奏的加快，很多养鱼爱好者因为工作繁忙无法照顾自家养的小鱼。现在市场上常用的鱼缸控制系统有：换水器、加氧泵等养鱼设备，但是它们大多是非智能化的、单独工作的器件。本课题提出开发一个基于单片机的智能鱼缸系统，根据当前市场上的需求从系统集成角度进行设计和开发，形成了一套自动充氧、自动换水、灯光变换和自动喂食等功能为一体的控制系统。
[3]杨彦伟,苏卫红,张灏璠.基于STC889C51的智能鱼缸控制系统[J].电子技术与软件工程. 2015(22)
[4] Hu, Jia,Song, Hocheol,Karanfil, parative analysis of halonitromethane and trihalomethane formation and speciation in drinking water: The effects of disinfectants, pH, bromide, and nitrite. Environmental Sciences . 2010．
智能鱼缸设计
摘要随着社会的发展和人们生活质量的提高，越来越多的人喜欢饲养观赏鱼。
但如果由于某些原因忽视了对观赏鱼的照顾，观赏鱼则有可能因饥饿或鱼缸内生态环境变坏而死亡。
因此，设计一款智能鱼缸系统是非常必要的。
本文设计了一款基于单片机的智能鱼缸系统。
本设计选用Arduino UNO单片机作为自动喂养系统的控制核心，用传感器采集鱼缸内的环境参数。
经数据处理后，单片机向各执行机构传送控制信号，实现自动喂食和对鱼缸内温度、水位等环境因素的自动控制，从而为观赏鱼创造一个良好的生存环境。
本设计采用了模块化的设计方法，主要包括主控芯片模块、喂食器模块、温度控制模块、水位控制模块和换水模块。
本设计集众多功能于一身，具有结构小巧，操作简便，成本低廉等优点，可以广泛应用于观赏鱼的饲养。
关键词：自动喂食器结构；单片机；传感器；自动控制；驱动电路；C 语言目录摘要 (I)目录 (II)第一章绪论 (1)1.1研究目的 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3研究的主要内容和目标 (1)第二章模块方案选择与论证 (2)2.1硬件框图 (2)2.2主控芯片模块 (2)2.3温度测量模块 (3)2.4水位检测模块 (3)2.5喂食器模块 (3)2.6换水模块 (4)2.7显示模块 (5)第三章各模块的具体设计 (7)3.1控制模块 (7)3.2温度测量模块 (7)3.3水位检测模块 (8)3.4电机模块 (9)3.5喂食器模块 (12)3.6显示模块 (14)第四章系统原理图 (15)第五章结论 (18)5.1设计总结 (18)5.2创新点 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献 (17)附录18第一章绪论1.1 研究目的随着社会的发展和人们生活质量的提高，越来越多的人喜欢饲养观赏鱼。
基于C51的智能鱼缸系统设计
基于C51的智能鱼缸系统设计李湘李东来张大伟#(营口理工学院电气工程学院，辽宁营口115014)摘要:基于STC51单片机技术，设计一个集定时投喂、自动清洁和恒温控制为一体的智能鱼缸系统,通过无线传输进行远程操作，达到智能控制的目的。
关键词：51单片机；鱼缸；智能控制随着智能时代的来临，智能家居已逐渐深入人心，人们希望通工智能一大自然。
因此，众多智能化设备层穷，生态鱼中之一。
保证中的观赏鱼和水草植物的生能尽可能地简单实用，需要对智能化管理。
目前市的众多产品在水温检测、自动净化以及工作工操作，自动化程高，无形中更多的事理工作，为生活带诸多不便。
介绍了一种以STC51单片机核心的智能设计，对的水温控、及自功能结合在一起，通过无线技术，来实现远程，达到智能化管理的目的。
设STC51单片机核心，实现:的和水循环、自及水温自和功能。
本系要包括、水循环控制、和水温检测等模块，各子系据设定值自工作，在模式下可以实现人工，在WIFI模式下可以实现远程及数据功能,实时对有，项目系统框图如图1所不。
基金项目：营口理工学院2020大创项目S202014435008。
作者简介：李湘(1999-),女，四川遂宁人，在读学生。
李东来(1999-),男，辽宁大连人，在读学生。
张大伟(1983-)，男，辽 宁营口人，教师&1硬件设计1.1投系统部分运用MG996R舵机控制饲料箱的开合实现。
运用设定的时间用传对槽中采集，通过数据分析后结合喂养模式计算出准确的输出量，通过控制舵机开合来进行智能程%12系系统清洁模块以舵机为基础，通过执行单片机的控制命令在固间开滤循环系统，通舵机应角度，使对应缺口，提供放水功能。
同时在进水口设置一根联动杆装置打开进水管实现水操作，在这一过程一间之后模块自到状态，以此达到过滤鱼的和残余的鱼食，实现自动清洁的目的。
13系对鱼缸水温的测量，采用了DS18B20温度模块。
该传与单片机连接只需要一根数据线，只要完成单线通信协议的必要步骤，就能对温化，对DS18B20进行初始化，先拉低总线480us-960us,然后释放总线高电平，在接下来的480us内对总线进有低电平出现，则机应答，若一直为高电平，则机器未应答;再完成DS18B20的作，发送0XCC.0X44.0XBE，分别完成跳过ROM、温度变换和读暂存器的功能。
基于STM32单片机的智能鱼缸设计
引言随着社会经济的迅速发展袁生活质量的提高袁人们对家庭休闲娱乐设施的需求也不断增加袁水族宠物行业也因此蓬勃发展遥据叶2021年中国宠物消费趋势研究报告曳中显示袁2020年在我国因养宠物的人数日益增多所拉动的宠物行业的规模已经在向3000亿元靠拢遥疫情带来的更多潜在养宠人群及情感消费袁预计到2023年规模将达到4456亿元遥在大城市生活的居民和90后尧00后的年轻一代因不同的身份和个性等原因袁养殖的宠物种类由猫尧犬等常规宠物转移到养水族类宠物或异宠遥据统计袁2021年养殖宠物的类别结构中袁水族类宠物的占比达到了16%袁成为了非猫尧犬宠物中的第一选择袁而且有接近两成的宠物养殖者开始野智能养宠冶袁使用科技的力量养殖宠物遥智能宠物用品在两个方面受到主要的关注,一个是宠物用品的科技属性和便捷程度袁另一个就是最重要的安全性遥既能使宠物养殖者省时省力袁还能更好的照顾宠物遥由于当前市场上常见的智能鱼缸的科技属性和便捷程度并不高袁为了能给观赏鱼养殖者提供一种便捷程度高尧自动化程度高尧成本低尧节能且高效的智能鱼缸遥本文选用A R M 公司的STM 32F103ZET6单片机作为主控制板设计了一款基于STM 32单片机控制的智能鱼缸[1-3]袁该智能鱼缸可以实现定时自动喂食尧根据预设温度自动调节水温尧根据水位自动换水袁并且还能提供外围娱乐氛围灯光尧换氧机等遥用户可以使用手机蓝牙与鱼缸进行无线连接袁在A PP 上设置鱼缸的温度等所需参数尧远程进行喂食和监控鱼缸内部的状态等袁并且可以选择所养殖的鱼种袁自动将鱼缸设置为最适宜该鱼种生存的环境遥该系统包含控制鱼缸测温和加热尧定时投食尧水位检测和自动加水尧室温检测尧水质的检测尧远程监控尧蓝牙通信七个子系统遥鱼缸为用户提供了三种操作模式袁分别为自动模式尧手动模式和远程模式[4-6]遥1系统总体设计智能鱼缸的核心处理器为STM 32F103ZET6单片机遥智能鱼缸的总体构造由图1可示遥该系统主要由九个模块组成袁由主控制模块渊STM 32单片机核心处理器冤为核心袁向外延申出继电器模块尧电源模块尧蓝牙通信模块尧定时喂食模块尧智能温控模块尧自动换水模块尧用户操作模块和其他执行单元组成袁该系统与鱼缸相结合袁组成智能鱼缸[7]遥智能鱼缸通过STM 32F103单片机与室温检测传感器尧水温检测传感器尧水位检测传感器和光照度检测传感器相连遥其中主控制模块STM 32单片机的G PI O 接口与温度传感器尧水位传感器尧喂食模块使用的舵机尧蓝牙模块尧继电器尧矩阵键盘连接在一起遥继电器模块通过单片机与加热器尧氛围灯尧换氧机尧水泵连接遥单片机通过蓝牙模块与手机A PP 进行数据的传输和交换遥喂食时间采用单片机中的定时器袁当系统检测到定时器达到预设值时驱动舵机将基于STM 32单片机的智能鱼缸设计王勋袁康荣显袁王玥袁张新宇袁刘小龙袁王晓童渊赤峰学院物理与智能制造工程学院袁内蒙古赤峰024000冤摘要院随着经济水平的迅速发展袁人们对家庭娱乐设施的需求越来越高袁休闲水族行业也正是在这种需求下应运而生遥目前国内市场上常见智能鱼缸的功能性并不强袁自动程度较低袁控温模块尧加氧模块尧自动投喂和水位调节模块采用的是互相独立的组件袁不但使用时不方便袁而且成本比较高遥本文设计了一款可以根据需要自动调节水温袁自动加氧尧自动喂食和远程控制与管理的智能鱼缸袁在节省经济的同时降低了养殖难度遥关键词院ST M 32曰智能鱼缸曰设计中图分类号院TP273文献标识码院A 文章编号院1673-260X 渊2022冤05-0010-05收稿日期院2022-02-11V ol .38N o.5M ay 2022赤峰学院学报渊自然科学版冤J our nalofChi f eng U ni ver s i t y (N at ur alSci ence Edi t i on)第38卷第5期2022年5月食物投放到鱼缸中遥2系统硬件设计2.1主控制模块智能鱼缸的主控制模块使用的是STM 32F103ZET6单片机与转接控制板袁该单片机成本较低尧功耗不高尧资源丰富遥最高72M H z 的工作频率使其工作的速度非常快遥该单片机片内的Fl as h 存储为512K byt es 袁足以将鱼缸所需要的变量和参数存储在Fl as h 上遥单片机内部集成了多达8个定时器袁包含3个16位定时器袁两个看门狗定时器和系统时间定时器袁单片机根据时钟信号的频率一拍一拍地进行工作遥单片机具有2个I 2C 渊I nt er I nt egr at ed C i r cui t 冤总线接口袁3个U SA R T 渊U ni ver s al Syn 鄄chr onous A s ynchr onous R ecei ver /Tr ans m i t t er 冤接口和2个SPI 渊Ser i al Per i pher al I nt er f ace 冤总线接口遥单片机含有3个采集速度快尧精度高的的12位的高速数模转换电路遥具有引出I O 口106个袁采用2*27排针引出袁可以同时控制温度传感器尧投食结构尧加热器尧继电器模块尧换氧机等多个元件遥智能鱼缸主控制模块引脚使用情况及功能简介如表1所示遥2.2电压模块设计智能鱼缸使用220V 交流电供电遥因水泵尧换氧机LED 灯带和传感器分别需要使用12V 和5V 的直流电供电袁故使用降低电压并转换电流的装置将220V 交流电转化为12V 直流电袁为水泵尧换氧机等装置供电遥并使用LM 2596S-A D J 可调稳压降压芯片将12V 直流电转化为5V 直流电遥主控制模块的STM 32单片机采用3.3V 直流电源袁通过电压调整芯片将220V 交流电源调整到5V D C 后袁再使用降低电压稳压芯片降压后转化为3.3V 直流电袁通过滤波后提供给单片机遥同时降低电压稳压芯片具有过流过载过压保护袁可以有效降低由于过流过载过压对于单片机的伤害遥2.3温度传感器室温检测和水温检测采用返回值为数字的D S18B 20传感器袁D S18B20温度传感器是一款常用的只有一条控制总线的数字温度传感器袁它的功能十分强大袁最低测试温度可以达到零下55摄氏度袁最高测试温度可以达到125摄氏度袁在足够日常生活的使用袁而且它的体积非常小巧尧抵抗外界干扰的能力也比较强袁测试温度的误差非常小遥D S18B 20连接到核心控制模块的的PA 6和PA 7引脚上袁在初始化阶段时袁首先让Pi n_A 的时钟使能袁其次将PA 6和PA 7的引脚模式设置为输出模式袁为推挽输出模式遥初始化结束后袁通过D S18B 20的一条控制总线袁向传感器分别传输0xCC 尧0x44和0xBE 指令袁其中0xCC 这个指令执行的任务跳过R O M 曰0x44指令启动温度转换曰0xBE指令为读取图1智能鱼缸的总体构造图引脚类型连接设备功能PA 9尧PA 10U SA R 蓝牙无线模块与手机进行数据通讯PA 6尧PA 7G PI O 温度传感器获取水温度PB5G PI O 投食结构控制投食机构投食PB6G PI O 加热器控制加热袁使鱼缸中的水升温PB7G PI O 换氧机启动增氧泵PB8尧PB9G PI O 继电器模块打开鱼缸照明灯PA 2尧PA 3I 2C 显示器与显示屏进行连接袁进行显示PB 10G PI O 水位传感器检测鱼缸中的水位PB 11G PI O蜂鸣器报警表1单片机上各引脚定义和功能介绍图2温控模块逻辑图温度转换值遥它能输出数字信号的温度遥温度检测电路模块实现的功能是:当系统检测到缸中温度过低时袁驱动升温装置为缸中的水加热袁避免水温过低而导致缸中生物死亡袁当温度达到预定温度时袁关闭加热器遥其温控模块逻辑图如图2所示遥2.4光照度传感器光照传感器实现检测光照度功能的主要是依靠其内部的光敏电阻袁通过检测输入引脚模拟输入的电压袁由于光敏电阻的阻值会因光照度的变化而变化袁输出的电压会发生变化袁便可以检测光照度的变化情况遥因为光照度传感器的输出是电压袁电压并不是单片机能直接识别的数字量袁而是模拟量袁所以需要将光照度传感器的引脚连接到核心控制模块的A D 转换接口遥在初始化阶段袁首先将Pi n_A 的时钟使能袁将与光照度传感器与核心控制模块连接的PA 4引脚配置为模拟输入模式袁通过核心控制模块的数模转换渊A D C 冤来检测模拟输入的电压的变化遥由光照度传感器组成的水质检测模块实现的功能是:通过光照度传感器来感受水的浑浊成度袁当水质太差时袁发送信号驱动蜂鸣器进行报警遥光照度传感器逻辑图如图3所示遥2.5水位传感器水位传感器本装置采用非接触式的液体位传感器袁它不需要和液体直接接触袁所以它不会受到水垢或其他杂物的影响袁而且不会受到腐蚀液体对传感器的伤害袁极大的延长了使用的时间袁适用容器外壁不是金属的容器检测水位遥采用输出为高电平和低电平的传感器袁当感应到有液体的时候袁传感器输出为高电平袁没有感应到液体时输出低电平遥水位检测电路模块实现的功能是:当水位传感器检测到缸中水位过低时袁驱动抽水泵进行加水功能袁驱动蜂鸣器进行报警遥并更新状态遥当水位传感器检测到鱼缸中水位达到预设的最高水位时袁关闭加水泵遥水位检测逻辑图如图4所示遥2.6显示器模块显示器采用的是大小为2.8寸的TFT 液晶屏显示屏温度遥该液晶屏通过I 2C 总线连接袁可以显示字符与文字袁完全满足温度显示尧水位显示尧室温显示尧鱼缸状态等要求遥2.7开关模块开关模块分为手动开关与电子锁袁手动开关控制整体的电源接通与关闭袁电子开关是通过手机的远程控制来决定系统是否开启袁还保留手动控制的方法打开电子开关遥当手动开关开启时袁电源接通袁电源开始对鱼缸正常供电袁在远程控制的电子开关打开的同时袁系统开始正常运行遥2.8执行单元执行单元由LED 灯带尧换氧机等外围元件组成遥他们通过继电器与核心控制模块相连接袁其中继电器采用低电平触发的J Q C -3FF-S-Z 继电器袁在使用低电平触发的同时还具有光耦隔离袁抵抗外界的干扰的能力非常强袁而且驱动的能力比较强尧信号稳定袁输入的控制信号的电压范围是0-5V D C 袁可以负载250V 尧10A 的交流电或30V 尧10A 的直流电袁并且可通过指示灯判断开关的状态遥LED 使用三路控制袁为V CC 尧G N D 和信号线袁当继电器低电平控制LED 点亮袁高电平熄灭LE D 袁信号线用来控制LED 灯带所显示的颜色遥2.9按键模块按键模块采用的是4*4的矩阵键盘遥4*4矩阵键盘仅仅使用8个引脚即可检测16个按键是否被图3光照度传感器逻辑图图4水位检测逻辑按下袁故体积较小袁节省整体的空间遥软件中使用4*4编码键盘检测来检测是否有按键按下袁若有按键按下则通过扫描的方法去确定按下的键是哪一个键袁然后执行这个键对应的操作遥2.10系统复位系统复位操作就是按下单片机的复位按键后袁产生一个复位信号袁单片机收到复位信号后袁进入复位状态袁使单片机的中烧写的程序从执行m ai n 函数从头执行遥STM32单片机的复位端口为R E S袁在复位电路中:连接上拉电阻袁SW-PB为复位按键袁按下SW-PB后袁R E S引脚收到低电平信号袁系统进入复位状态遥当复位按键没有被按下时袁R E S引脚接在上拉电阻上袁为高电平状态袁单片机系统便正常工作遥系统复位按键电路图如图5可示遥3系统软件设计该鱼缸使用的编程语言为C语言袁在K ei l5 K el i uV i s i on5这个编程软件上编程袁以A R M公司的STM32F103作为核心控制模块遥多种传感器各司其职的检测鱼缸内部的环境情况袁将检测的参数通过G PI O接口传送到核心控制模块中袁核心内部模块将根据传入的信息进行相应的操作遥当手动开关打开后袁鱼缸会被供电袁此时核心控制模块启动板层驱动程序的初始化后袁初始化G PI O引脚模式尧时钟使能状态尧串口波特率尧定时器的初始化等操作遥初始化过后袁鱼缸的核心控制模块会开启由电子锁控制的模式袁当电子锁被打开后袁核心控制模块收到信号后袁单片机进入正常模式袁开始继续执行m ai n函数遥当电子锁未被打开时袁单片机进入休眠模式袁以较少的能量消耗维持单片机运行袁等待电子锁被打开遥其中袁m ai n为程序中的主函数袁m ai n函数中首先进行对各个模块的初始化工作袁其中包括了G PI O引脚初始化尧延时函数初始化尧串口波特率初始化和中断优先级初始化等一系列的正常工作前对所使用单片机功能的初始化遥初始化完成后袁m ai n函数将调用各个模块工作所需要的子程序袁如温度检测子程序尧判定温度是否过低或过高的子程序等等袁将所有鱼缸中的传感器所传回的信息进行判断袁判断后返回对应的返回值袁再根据返回值的不同从而让核心控制模块执行不同的操作袁根据返回值袁核心控制模块也会将当前鱼缸中的状态通过屏幕反馈给用户遥此鱼缸的程序共有三种操作模式供用户选择使用袁分别为自动模式尧手动模式和远程模式遥当鱼缸正常启动时袁会直接进入自动模式袁自动进行对鱼缸的检测和驱动其他执行单元进行操作袁与此同时智能鱼缸的用户也可以通过使用手机与智能鱼缸的蓝牙模块进行连接后袁会将操作模式由自动模式切换为远程模式袁用户也可以通过4*4的矩阵键盘来控制核心操作模块的参数袁操作模式便会切换为手动模式遥3.1自动控制当核心操作模块被供电且电子锁处于打开状态时袁系统将自动进入自动模式袁自动进入m ai n中函数中按顺序执行程序中的命令遥当系统处于自动模式时袁核心操作模块会收到来自通过G PI O连接的水温传感器尧室温传感器尧光照度传感器尧非接触式水位传感器传回的参数遥其中袁水温传感器会返回此时鱼缸中的水温袁当传回的温度低于系统预设的温度时袁核心操作模块会使用通过G PI O连接的继电器模块来控制加热棒的使能从而进行对鱼缸中水的加热袁同时核心操作模块会将温度传感器返回的温度和此时加热器是否开启的信息通过显示屏显示出来袁当STM32F1单片机接受到温度传感器所检测到的温度到达预设温度袁若此时加热棒处于加热状态袁则停止加热袁LE D显示屏会同步显示温度和加热棒开关情况曰当STM32F1单片机接收到水位传感器为缺水状态袁则进行报警袁通过继电器驱动水泵进行加水功能袁同时LED显示屏会同步显示当前状态曰当单片机接收到定时器达到预设值时袁则驱动舵机将鱼食投入鱼缸中袁之后将数据显示在LED显示屏上遥3.2手动操作当核心操作模块通过对4*4矩阵键盘的扫描程序中检测到有按键被按下时袁系统将自动切换为手动操作遥可以通过外置的矩阵键盘来设置鱼缸中所需要的水温最高温度与水温最低温度尧自动喂食间隔尧换氧机的启动尧LE D灯带的启动与颜色尧水位最低阈值与最高阈值尧水泵的启动等操作袁优先级为最高遥3.3远程操作当用户使用手机与鱼缸中的蓝牙模块进行连图5系统复位按键电路图接后袁鱼缸会由自动模式切换为远程模式袁通过手机向蓝牙模块发送信号从而进行对鱼缸的远程控制功能遥远程模式与手动模式不同袁想要实现鱼缸的远程操控的功能袁就需要对实现远程操作的信号和指令的传送方式进行选择遥因远程信号的发射器与鱼缸使用的远程信号接收器的距离比较近袁且没有较多的障碍物和遮挡的物体对信号进行阻拦袁所以本文便采用日常中比较常见和经常使用的B l uet oot h 渊蓝牙冤就可以实现鱼缸的远程操控的功能遥因需要使用手机与鱼缸的蓝牙模块连接袁为用户使用的便捷性和简单化袁于是通过使用A ndr oi d St udi o 制作了安卓手机使用的A PP 袁其主要功能有野控制加热器冶野控制灯光冶野其他模式选择冶野显示当前鱼缸状态冶等遥利用单片机中的串口通信功能袁实现了蓝牙模块与核心控制模块信息的交互袁从而进一步实现了远程操作控制鱼缸的核心控制模块从而控制鱼缸的功能遥鱼缸通过蓝牙进行远程对鱼缸控制的结构图如图6所示遥4智能鱼缸远程控制A P P 设计本设计所使用的手机端远程控制A PP 是由A ndr oi d St udi o 软件设计实现的袁该软件主要实现安卓系统的软件设计和开发袁采用K ot l i n 作为主要编程语言遥该A PP 设计的A ct i vi t y 中主要使用R ecy 鄄cl er V i ew 控件袁R ecycl er V i ew 是很常用的一种数据展示的控件袁它与传统使用的Li s t V i ew 相比较袁不但可以轻松地实现和与Li s t V i ew 相同的滚动显示功能袁还优化了Li s t V i ew 中的不足之处袁成为本程序使用A ct i vi t y 中优先使用的控件遥A PP 中使用R ecycl er V i ew 作为一个列表视图袁并且智能鱼缸中每个功能的展示的条目布局是一致的袁因此在创建i t em 的布局时袁每一个区域都对应了一个图片控件和一个文本控件的展示和点击跳转布局的点击事件袁创建监视器创建点击事件进行布局的跳转袁跳转到不同的设置界面遥传感数据监测页面袁R ecy 鄄cl er V i ew 控件把鱼缸各区域的传感数据展示到了界面中袁看起来结构清晰袁也更加美观遥基于STM 32的智能鱼缸app 设计界面如图7所示遥5结语本文基于STM 32单片机控制的智能鱼缸采用STM 32F103ZE T6单片机作为主控芯片袁实现了鱼缸的定时投喂尧水温调节尧智能增氧尧自动换水等功能袁同时也可以满足用户远程控制的需求遥该系统具有操作简单尧性能稳定袁人机交互更加直观等特点遥随着智能家居的快速发展袁智能化鱼缸的发展前景十分可观袁具有良好的市场价值遥要要要要要要要要要要要要要要要要要要要参考文献院也1页张杰斌,谢泽奇.基于ST M 32的宠物智能投喂装置的设计与实现[J ].科技创新与应用,2021,35(10):93-95.也2页李金武,宋新爱.智能鱼缸自动控制系统设计与实现[J ].智能计算机与应用,2020,6(03):284-287.也3页邱义.基于ST M 32的智能鱼缸远程控制系统设计[J ].信息技术与信息化,2020,27(10):230-232.也4页何颖,唐幸洪,张法强,等.多功能智能鱼缸控制系统的研究与设计[J ].电子制作,2019,55(21):45-47.也5页曹益豪.基于单片机的智能鱼缸温控系统设计[J ].机电信息,2019,15(11):11-12.也6页刘伟,林开司,刘安勇.基于物联网的鱼缸智能控制系统设计与实现[J ].淮海工学院学报(自然科学版),2016,25(04):1-4.也7页向镍锌,郭平,曹旬.基于ST M 32智能鱼缸监控系统的设计[J ].科技视界,2020,45(31):97-99.图6蓝牙远程控制结构图图7基于STM 32的智能鱼缸app 设计界面。
32单片机智能鱼缸设计任务书
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。
基于单片机的智能生态鱼缸的设计
开发研究基于单片机的智能生态鱼缸的设计杨雨生，吴丽波,龙明彤，周爽,史记源，黄洋，刘峥(吉林工程技术师范学院，吉林长春130052)摘要:系统采用STC12C5A系列单片机作为中央处理器控制的,系统内的单片机将液位检测模块反馈的数据经过处理并且计算出水位高低并利用单片机定时中断自动换水、自动喂食、使用DS18B20温度检测模块对水温进行实时检测并通过12864液晶显示模块进行实时显示,使我们能够更加直观地观察水温是否在适宜范围内O 该系统可让用户放心地外出旅游或出差，从而给用户生活带来了极大的便利。
关键词:单片机；自动控制针对鱼类生活环境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。
因此本文设计了一种新型的智能鱼缸监控系统。
1系统的总体设计方案本系统以STC12C5A60S2单片机作为核心处理器,同时以DS18B20温度检测模块、12864液晶显示模块、液位检测模块、自动喂食模块、DS1302时钟模块作为外接传感器，设计一款适合多种鱼类生存的智能控制系统。
首先根据系统的工作环境、控制对象等确定最佳的设计方案,将软件部分与硬件部分进行划分,使其各自完成相应的功能,形成系统研究的初步模型。
本设计的智能控制系统主要特点是:(1)以单片机作为核心处理器，将各个传感器检测的信号进行相应的运算,能够实现自动控制。
(2)人机交换界面采用12864液晶显示模块进行显示，操作简单、方便。
(3Wf®程监控，将裁传感器采集的数据实时传输到终端。
2系统硬件的选择由于市场上芯片的种类繁多且复杂，因此在选择芯片的时候，我们要以“性价比高'、'操作简单”为原则进彳謎取,要选择既适合本系统运行、又可靠的芯片和电子元器件，从而进行合理的电路设计并进行相应的调试。
基于单片机的智能鱼缸的设计与实现 论文终稿【范本模板】
编号毕业设计（论文）题目基于单片机的智能鱼缸的设计与实现二级学院计算机科学与工程专业计算机科学与技术班级112030701学生姓名李洋学号11203070314指导教师黄贤英职称教授时间2016.6目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外研究现状 (1)1。
3研究目的 (2)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 (4)2。
3.1 Android智能手机平台概述 (4)2.3.2 Android手机平台的特点 (5)2。
3.3 Android系统软件架构 (5)3 需求分析 (6)3.1功能需求 (6)3.1.1系统的特点及功能描述 (6)3。
1。
2系统流程分析 (6)3。
2用例分析 (7)3.3 开发工具 (11)3。
3.1 底层硬件电路开发工具 (11)3.3。
2底层系统开发工具 (12)3。
3。
3 Android客户端开发工具 (12)4 概要设计 (13)4。
1系统总体方案与功能 (13)4.1。
1系统功能组成 (13)4.1.2系统控制参数 (14)4.2系统的硬件结构 (14)4。
3系统的软件设计 (15)5 详细设计 (17)5。
1单片机系统设计 (17)5.1。
1单片机选型 (17)5.1.2单片机最小系统设计 (18)5.1.3详细说明 (21)5.2温度传感器模块设计 (22)5。
2。
1温度传感器选型 (22)5.2。
2温度传感器电路设计 (23)5。
3蓝牙串口模块设计 (23)5.3.1串口技术 (23)5。
3.2蓝牙串口电路设计 (25)5.3。
3系统通讯协议设计 (25)5。
3.4系统通讯详细说明 (26)5.4时钟模块设计 (27)5.4。
1时钟芯片选型 (27)5。
4。
2时钟模块电路设计 (28)5。
5 Android客户端设计 (29)5。
5。
1 Android蓝牙通信设计 (29)5。
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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国内外研究现状 (1)1.3研究目的 (2)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 (4)2.3.1 Android智能手机平台概述 (4)2.3.2 Android手机平台的特点 (5)2.3.3 Android系统软件架构 (5)3 需求分析 (6)3.1功能需求 (6)3.1.1系统的特点及功能描述 (6)3.1.2系统流程分析 (6)3.2用例分析 (7)3.3 开发工具 (11)3.3.1 底层硬件电路开发工具 (11)3.3.2底层系统开发工具 (12)3.3.3 Android客户端开发工具 (12)4 概要设计 (13)4.1系统总体方案与功能 (13)4.1.1系统功能组成 (13)4.1.2系统控制参数 (14)4.2系统的硬件结构 (14)4.3系统的软件设计 (15)5 详细设计 (17)5.1单片机系统设计 (17)5.1.1单片机选型 (17)5.1.2单片机最小系统设计 (18)5.1.3详细说明 (21)5.2温度传感器模块设计 (22)5.2.1温度传感器选型 (22)5.2.2温度传感器电路设计 (23)5.3蓝牙串口模块设计 (23)5.3.1串口技术 (23)5.3.2蓝牙串口电路设计 (25)5.3.3系统通讯协议设计 (25)5.3.4系统通讯详细说明 (26)5.4时钟模块设计 (27)5.4.1时钟芯片选型 (27)5.4.2时钟模块电路设计 (27)5.5 Android客户端设计 (28)5.5.1 Android蓝牙通信设计 (28)5.5.2 Android界面设计 (29)6 系统实现 (31)6.1 底层设备软件实现 (31)6.1.1系统软件流程图 (31)6.1.2底层系统算法设计 (32)6.2手机端软件实现 (35)6.2.1手机端软件流程图 (35)6.2.2底手机端软件算法设计 (36)6.3软硬件设备实物图 (38)6.3.1硬件设备实物图 (38)6.3.2手机端软件截图 (40)7 系统测试 (41)7.1LED灯光变换测试 (41)7.2检测温度测试 (42)7.3水循环控制系统测试 (42)7.4充氧模块测试 (43)结束语 (44)致谢 (45)参考文献 (46)摘要近年来嵌入式发展迅速，智能家居也进入了人们的生活。
智能鱼缸却没有快速发展。
我根据市场上相关设备现状的分析和研究，从系统集成角度进行设计和开发，提出了一套多功能的智能观赏鱼缸控制系统的设计方案。
该控制系统以STC12C5A60S2单片机为控制核心，结合传感器技术，集多种控制功能于一体，包括检测温度、自动充氧、自动换水、灯光变换和自动喂食等，同时在系统中设计一个蓝牙通信模块，可实现对鱼缸的远程控制和管理。
整个系统分为两个部分：第一部分是以STC12C5A60S2为核心的控制部分，实现对各种控制参数的设置、存储、和处理。
第二部分是手机安卓部分，通过手机端APP可以对鱼缸进行实时控制、参数设置等，实现人机交互。
两个部分之间采用蓝牙通讯技术，将数据信息在上位机与下位机之间交互传输。
该系统根据当前市场上的需求进行设计和开发，形成了一套自动充氧、自动换水、灯光变换和自动喂食等功能为一体的集成控制系统。
同时该系统设计灵活、成本低廉，便于量产，可广泛用于家庭和宾馆等安装观赏鱼缸的场所。
关键词：鱼缸，自动控制，单片机，蓝牙通讯，APPAbstractIn recent years, with the development of embedded, intelligent household also entered people's lives. The intelligent aquarium is not development. I according to the current market analysis and research status quo of related equipment, system integration from the perspective of design and development, a set of multi-functional intelligent fish tank control system design.The control system STC12C5A60S2 microcontroller core. Combined with sensor technology. Set a variety of control functions. Including temperature detection, automatic oxygenation, automatic water change, transform and lighting automatic feeding. While the design of a Bluetooth communication module in the system can be realized on the tank remote control and management. The whole system is divided into two parts: the first part is STC12C5A60S2 the control part of the core, to achieve a variety of control parameters settings, storage, and processing. The second part is the part of Android phones, the tank can be real-time control, parameter setting via mobile phone terminal APP, human-computer interaction. Between the two parts of the Bluetooth communication technology, information exchange data transmission between the host computer and the next crew.The system is designed and developed according to the needs of the current market. The formation of an automatic oxygenation, automatic water change, transform and lighting automatic feeding and other functions into one integrated control system. Meanwhile, the system is designed to be flexible, low cost, ease of mass production, it can be widely used in homes and hotels and other places to install aquarium.Key words: Aquarium, automatic control, single-chip, Bluetooth communication, APP1 绪论1.1课题背景随着我们国家经济的快速发展，人民对生活质量的追求也一直在提高，人们也不再像前一代人那样的消费观念。
人们追求越来越高的生活品位，导致了消费水平也在提高，家居环境的个性化、环保化也越来越受到人们的重视，同时相关的智能家居等行业相应的出现大发展之机遇。
现代都市生活使人们承受着种种压力许多人需要得到精神的安慰，心底渴望怀抱大自然的宁静与和谐，饲养宠物已经成为一股经久不息的潮流。
而一个生机勃勃的鱼草生活惬意的鱼缸不但可以给人们带来春季盎然的美感，更能美化居室环境，使人回归那久违的绿色，让自己重新回到大自然美景的怀抱中。
在这样的新趋势下，饲养几条观赏鱼将成为新的潮流。
智能鱼缸控制系统正是在这种需求下产生的。
水族箱不单单只是一个是养鱼、鱼草的水容器，它更是大自然的一个小小的缩影，是一个相对完整的小型生态系统。
最近这些年，这种以水草、观赏鱼为主体的生态鱼缸被叫做“微缩鱼草园林”，人们对其非常喜爱和追捧。
但是要让一个适宜水草、小鱼生活的环境长时间保持是一件费时费力的事情，很多都市人忙于工作或者迫于生活压力都没有时间照料小鱼，所以一般结局大都是水草枯死小鱼干死。
所以现在出现的鱼缸水体净化和水质改善的设备有很多，目前市场上经常看见的鱼缸控制设备有：换水设备、加氧泵、喂食设备等，但是它们一般都是非智能化的、单独工作需要人工控制开关的器件。
但若是把若干独立的鱼缸控制设备机械的组成一个多功能的控制设备，需要的花费是很多的，而且这些器件按装在一起之后，同时存在着电的浪费，不便于集中统一进行管理控制。
1.2国内外研究现状“鱼缸"又称“水族箱"，水族箱一词起源于英国，水族箱饲养始于1851年的英国万国工业博览会上，沿用至今已经有150年的历史。
鱼缸在150年前的定义仅是一个养动植物的容器，最原始的鱼缸只一个结构简单水箱，水族箱也没有什么复杂的功能。
德国与英国在这个嗜好上竞争，踏入20世纪，汉堡市成为欧洲入口新奇水族品种的港口。
第一次世界大战后几乎所有家居都已经有电力供应，水族箱亦因此更广泛地受欢迎。
电力的改善使水族科技得以发展，使人工照明、通风、过滤、水温加热都成为可能。
空中运输的出现使更多远方的外地品种能够入口，亦使水族饲养更受欢迎。
现时，估计全球有大约6千万水族喜好者。
水族嗜好最强列的地区依次序为欧洲、亚洲及北美洲。
在美国，大部分人（40%）同时打理2个或以上的水族箱。
我国的水族箱控制系统发展起步相对较晚。
随着经济水平的突飞猛进，装饰业的日趋兴起，人们对生活、家居品位的追求愈加重视，体现在经济形态中就是与之相关的休闲、居家装饰等行业日显蓬勃发展之势。
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。