单片机毕业设计论文鱼缸自动换水系统设计

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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。ＤＳ１８Ｂ２０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㊀０１７年第６期
文章编号：１６７４４５７８（２０１７）０６００３４０４
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０３００３１）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ＳＴＣ８９Ｃ５２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：ＴＰ３６８．１；ＴＭ９２５㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀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

基于单片机的智能鱼缸的设计与实现毕业设计

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

基于单片机的智能鱼缸的设计与实现论文终稿

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
编
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
Key words:Aquarium, automatic control, single-chip, Bluetooth communication, APP
1 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。
The control system STC12C5A60S2 microcontroller bined 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.

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。

基于单片机控制的鱼缸水循环系统设计

基于单片机控制的鱼缸水循环系统设计1.引言1.1 概述概述鱼缸水循环系统是一种可以有效控制鱼缸内水质的系统，通过循环和过滤水体来维持鱼缸内环境的稳定和清洁。

传统的鱼缸水循环系统通常需要人工操作，而基于单片机控制的鱼缸水循环系统则能够实现自动化的控制和管理。

本文章将介绍基于单片机控制的鱼缸水循环系统的设计原理和实现方法。

首先，我们将探讨鱼缸水循环系统的需求，分析传统系统的不足之处，并提出基于单片机控制的解决方案。

接着，我们会详细介绍单片机控制的原理，包括采集传感器数据、进行数据处理和控制执行等过程。

通过本文的阅读，读者将能够了解到基于单片机控制的鱼缸水循环系统的设计思路和实现方法，以及该系统相比传统系统的优势和可行性。

另外，我们也将展望未来鱼缸水循环系统的发展方向，为读者提供了进一步的思考和研究的方向。

1.2 文章结构本文主要介绍了基于单片机控制的鱼缸水循环系统设计。

文章分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分，我们首先对鱼缸水循环系统的概念进行了概述。

鱼缸水循环系统是一种能够保持鱼缸水质稳定的装置，它可以有效地循环水体，保持水中的氧气含量，排除有毒有害的废物和污染物，提供一个健康适宜的生存环境给鱼类。

接着，我们介绍了本文的文章结构。

文章主要包括引言、正文和结论三个部分。

在正文部分，我们将详细介绍鱼缸水循环系统的需求和单片机控制的原理。

首先，我们将分析鱼缸水循环系统所需的功能和性能要求，包括水质监测、水泵控制、温度控制等。

其次，我们将详细介绍单片机控制的原理，包括单片机的选择、连接方式和程序设计等。

最后，在结论部分，我们将总结本文对于鱼缸水循环系统设计的可行性和优势。

我们将分析该系统在提高水质稳定性、节约能源、减少人工操作等方面的优势，并展望其在未来的发展前景。

通过以上的文章结构，我们将全面介绍基于单片机控制的鱼缸水循环系统设计的相关内容，希望能够为读者提供有关该系统的全面了解和参考。

1.3 目的本文旨在设计一个基于单片机控制的鱼缸水循环系统，以解决传统鱼缸中存在的一些问题。

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。

基于单片机的鱼缸控制器设计

基于单片机的鱼缸控制器设计一、需求分析首先，我们需要明确鱼缸控制器需要实现的功能。

一般来说，以下几个方面是比较关键的：1、水温控制：不同种类的鱼对水温有不同的要求，因此需要能够精确地控制鱼缸内的水温在一定范围内。

2、水质监测：包括酸碱度（pH 值）、溶解氧含量等参数的监测，以确保水质适合鱼儿生存。

3、照明控制：模拟自然光照周期，为鱼儿提供合适的光照环境，同时也能起到美观的作用。

4、过滤系统控制：保证鱼缸内的水得到有效的过滤和循环，保持水质清洁。

二、硬件设计1、单片机选择选择一款适合的单片机是整个设计的核心。

常见的如STM32 系列、Arduino 等都具有良好的性能和丰富的资源，可以满足鱼缸控制器的需求。

2、温度传感器用于测量鱼缸内的水温。

可以选择数字式温度传感器，如DS18B20，其具有高精度、易于接口等优点。

3、水质传感器pH 值传感器可以选择 E-201-C 型复合电极，溶解氧传感器可以选用荧光法溶解氧传感器。

4、照明模块采用LED 灯带作为照明光源，通过单片机控制其开关和亮度调节。

5、过滤系统控制通过继电器控制过滤泵的工作状态，实现定时开启和关闭。

6、显示模块选用液晶显示屏（LCD）或者电子纸显示屏（ePaper），用于显示当前的水温、水质参数、照明状态等信息。

7、按键模块设置几个按键，用于用户手动设置温度范围、照明时间等参数。

三、软件设计1、编程语言可以选择 C 或者 C+＋等编程语言进行单片机的软件开发。

2、主程序流程系统初始化后，不断读取温度、水质等传感器的数据，并与设定值进行比较。

根据比较结果，控制加热或制冷设备、照明模块、过滤系统等的工作状态。

同时，实时更新显示模块上的信息。

3、温度控制算法采用 PID 控制算法，能够实现对水温的精确控制。

通过不断调整加热或制冷设备的工作时间，使水温稳定在设定范围内。

4、水质监测算法根据传感器返回的数据，进行相应的计算和判断。

当水质参数超出设定范围时，发出报警提示。

论文_智能水族箱控制系统_鱼缸

哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）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I哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）AbstractWith 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 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)III哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）4.1 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哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）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。

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。

单片机毕业设计论文--鱼缸自动换水系统设计

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 421 控制核心AT89S52单片机422 八段四位共阳极数码管 723稳压电路设计 924电磁阀的结构原理 1025热继电器 1026微型水泵 1127水位器的选择 11第三章软件设计 1231换水时间及换水量选择 1232控制过程 1233程序设置 1434编程程序 16第四章系统安装与调试 2641软件调试 2642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用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排水一小时30升水计算一个星期换掉210升水定时器控制排水电磁阀开起电源一小时用定时器设定时间比如下午1-2点排水 2-3点进水这就自动循环的换水定时器设定时间长短和调节电磁阀上的微调是控制换水的多少和水的流量水位器是控制水位的高度进水管接在水位器上起到双重保护水鱼缸AT89S52是一种低功耗高性能CMOS8位微控制器在系统可编程Flash中拥有8k容量的存储器它是使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容而且Flash允许程序存储器在系统可编程亦适于常规编程器在单芯片上拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活超有效的解决方案AT89S52具有以下标准功能 8k字节可编程Flash存储器256字节RAM32 位IO 口线看门狗定时器2 个数据指针三个16 位定时器计数器一个6向量2级中断结构全双工UART串行通道片内晶振及时钟电路另外AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作支持2种软件可选择节电模式空闲模式下CPU停止工作允许RAM定时器计数器串口中断继续工作掉电保护方式下RAM内容被保存振荡器被冻结单片机一切工作停止直到下一个中断或硬件复位为止com 单片机的特点主要有一下几点与MCS-51单片机产品兼容1000次擦写周期全静态操作0Hz～33Hz三级加密程序存储器八个中断源低功耗空闲和掉电模式掉电后中断可唤醒掉电标识符com AT89S52的芯片管脚图如图2-1图2-1 AT89S52芯片管脚图各引脚的功能说明VCC电源GND 接地点P0 口P0口是一个8位漏极开路的双向IO口作为输出口每位能驱动8个TTL 逻辑电平对P0端口写1时引脚用作高阻抗输入当访问外部程序和数据存储器时P0口也被作为低8位地址数据复用在这种模式下P0具有内部上拉电阻在flash编程时P0口也用来接收指令字节在程序校验时输出指令字节程序校验时需要外部上拉电阻P1 口P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向IO 口p1 输出缓冲器能驱为输入口使用作为输入使用时被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因将输出电流IIL此外com定时器计数器2的外部计数输入P10T2和时器计数器2的触发输入P11T2EX含义如下P10 T2定时器计数器T2的外部计数输入时钟输出P11 T2EX定时器计数器T2的捕捉重载触发信号和方向控制P2 口P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向IO 口P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平对P2 端口写1时内部上拉电阻把端口拉高此时可以作为输入口使用作为输入使用时被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因将输出电流IIL在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器例如执行MOVXDPTR时P2 口送出高八位地址在这种应用中P2 口使用很强的内部上拉发送1在使用8位地址如MOVX RI访问外部数据存储器时P2口输出P2锁存器的内容在flash编程和校验时P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号P3 口P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向IO 口p2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平对P3 端口写1时内部上拉电阻把端口拉高此时可以作为输入口使用作为输入使用时被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因将输出电流IILP3口亦作为AT89S52特殊功能第二功能使用在flash编程和校验时P3口也接收一些控制信号引脚的功能如表2-1所示表2-1 P3口的特殊功能引脚名称含义P30 RXD 串行输入P31 TXD 串行输出P32 INT0 外部中断0 P33 INT0 外部中断0 P34 T0 定时器0外部输入P35 T1 定时器1外部输入P36 WR 外部数据存储器写选通 P37 RD 外部数据存储器写选通RST 复位输入晶振工作时RST脚持续2 个机器周期时高电平将使单片机复位当看门狗计时完成后RST 脚输出96 个晶振周期的高电平另外在地址8EH上的特殊寄存器AUXR上的DISRTO位可以使此功能无效当DISRTO处于默认状态下复位高电平有效ALEPROG地址锁存控制信号ALE是访问外部程序存储器时锁存低8 位地址的输出脉冲在flash编程时此引脚PROG也用作编程输入脉冲在一般情况下ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲可用来作为外部定时器或时钟使用然而特别强调在每次访问外部数据存储器时ALE脉冲将会跳过如果需要通过将地址为8EH的SFR的第0位置设置为 1时ALE操作将无效这一位置为0时ALE 仅在执行MOVX 或MOVC指令时有效否则ALE 将被微弱拉高这个ALE 使能标志位地址为8EH的SFR的第0位的设置对微控制器处于外部执行模式下无效PSEN表示外部程序存储器选通信号当AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时PSEN在每个机器周期中被激活两次而在访问外部数据存储器时PSEN不被激活EAVPP访问外部程序存储器控制信号为使能从0000H 到FFFFH的外部程序存储器读取指令EA必须接GND为了执行内部程序指令EA应该接VCC 在flash编程期间EA也接收12伏VPP电压XTAL1振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端XTAL2振荡器反相放大器的输出端com硬件资源的分配P00-P07连接四位共阳极数码管P2．0连接按键K1P2．1 连接按键K2P2．2 连接按键K3P2．3连接按键K422 七段四位共阳极数码管com介绍七段数码管发光二极管单共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极 COM 的数码管共阳数码管在应用时应将公共极COM接到5V当某一字段发光二极管的阴极为低电平时相应字段就点亮当某一字段的阴极为高电平时相应字段就不亮数码管的驱动方式数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"abcdefgdp"的同名端连在一起另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路位选通由各自独立的IO线控制当单片机输出字形码时所有数码管都接收到相同的字形码数码管显示出字形取决于单片机对位选通COM端电路的控制所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开该位就显示出字形没有选通的数码管就不会亮通过分时轮流控制各个数码管的的COM端就使各个数码管轮流受控显示这就是动态驱动在轮流显示过程中每位数码管的点亮时间为1～2ms能够节省大量的IO端口而且功耗更低3 端正稳压电路TO-220 封装能提供多种固定的输出电压应用范围比较广内含过流过热和过载保护电路带散热片时输出电流可达 1A虽然是固定稳压电路但使用外接元件可获得不同的电压和电流它的各个脚的含义为1―输入INPUT 2―地GND 3―输出OUTPUT TO-220图2-4 元器件H7805的外形图它的主要特点输出电流可达 1A输出电压有5V 内含有过热保护短路保护输出晶体管 SOA 保护以及一些极限值Ta 25℃ VI输入电压 VO 5～18V 35VRθJC热阻 5℃WRθJA热阻 65℃WTOPR工作结温范围 0125℃H7805在硬件电路中的使用起到固定输出电压作用使按键更好的使用如图所示2-5所示图2-5 H7805在电路中的连接2．4电磁阀的结构原理直动式电磁阀有常闭型和常开型二种在我的鱼缸自动换水的系统中主要采用常闭型它在断电时呈关闭状态当线圈通电时产生电磁力使动铁芯克服弹簧力同静铁芯吸合直接开启阀介质呈通路当线圈断电时电磁力消失动铁芯在弹簧力的作用下复位直接关闭阀口介质不通此电磁阀结构简单动作可靠在零压差和微真空下正常工作结构如图2-6所示图2-6 直动式电磁阀结构图25热继电器继电器通俗意义上来说就是开关在条件满足的情况下关闭或者开启继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用继电器交流电动机过载保护用微型水泵体积超小独有水气两用功能工作介质可以为气体和液体非油无强腐蚀有水抽水有气抽气可24小时连续运转长期空转属正常工作不会损坏泵具备可靠自吸功能吸程15米扬程3米无油不污染工作介质免维护任意方向安装out1on亮表示设置电磁阀1定开时间LED3out1off亮表示设置电磁阀1定关时间LED4out2on亮表示设置电磁阀2定开时间LED4out1off亮表示设置电磁阀2定关时间详细内容请看图3-2图3-233程序设计com 主程序设计com 子程序设计主要控制子程序说明如下● Timer2_Server定时器2计时中断程序每隔3125ms中断一次● DELAY延时子程序● feng蜂鸣器鸣响处理程序● display工作LED闪动控制转换数据为七段显示器显示数据并写入显示内存内● LED_out七段数码管显示程序● CONV将时及分的数据转换为七段显示器显示数据并写入显示内存内● key按键检测包括设置现在的时间小时及分钟查看设置定时时间等34编程程序P00－P07与数码管中的ABCDEFGH端口连接P10－P13与数码管中的S1S2S3S4端口includedefine uint unsigned intdefine uchar unsigned charuchar code dispcode[] 0xC00xF90xA40xB00x990x920x820xF80x800x900xFF0xC00x8E0x8C0x860xC8O F P E Nuchar timecountHourCentSecondqianbaishigeTHourTCentoffTHoffTC onTH2onTC2offTH2offTC2uchar disLdisHkeytempmbiaoApponHouronCentoffHouroffCentuchar onHour2onCent2offHour2offCent2bit biaoAsbit led0 P10sbit led1 P11sbit led2 P12sbit led3 P13sbit led4 P37sbit K0 P20sbit K1 P21sbit K2 P22sbit K3 P23sbit BP P32sbit Aout P16sbit Aout2 P17void displayvoid keyuchar AddReduce uchar dduchar char min void Alarm_clockvoid LED_outvoid delay uchar i 延时uint xfor i 0i--for x 114x 0x-- 221184 228110592 114void feng uchar i 蜂鸣器uint xfor i 0i-- BP BPfor x 114x 0x--BP 1void main voidHour 12Cent 00Second 50onHour 13onCent 0offHour 13offCent 20biaoA 1 onHour2 14onCent2 0offHour2 14offCent2 15 RCAP2H 0x8F 110592 8F80221184 1F00RCAP2L 0x80ET2 1 允许T2定时器中断TR2 1 启动T2定时器EA 1while 1displaykeyT2中断函数void Timer2_Server void interrupt 5 using 3TF2 0 清除溢出标记timecountif timecount 32timecount 0Secondif Second 60Second 0Centif Cent 60Cent 0Hourif Hour 24Hour 0Alarm_clockswitch mbiaocase 0 disH HourdisL Cent breakcase 1 disH 100disL Second break显示函数void displayif disH 100qian 10bai 10shi disL10ge disL10elseif disL 100qian disH10bai disH10shi 10ge 10 elseqian disH10bai disH10shi disL10ge disL10if mbiao 3 if timecount 16if keytemp2 shi 10ge 10if keytemp2 0 qian 10bai 10LED_outvoid LED_outif qian 千位处理P0 dispcode[qian]led0 0delay 2 led0 1P0 dispcode[bai] 百位处理led1 0delay 2 led1 1if timecount 16 mbiao 0 十位处理P0 dispcode[shi]0x7felseP0 dispcode[shi]led2 0delay 2 led2 1if timecount 16 mbiao 0 个位处理P0 dispcode[ge]0x7felseP0 dispcode[ge]led3 0delay 2 led3 1if mbiao 5switch keytempcase 0 P0 0xFEbreakcase 1 P0 0xFEbreakcase 2 P0 0xFDbreakcase 3 P0 0xFDbreakcase 4 P0 0xFBbreakcase 5 P0 0xFBbreakcase 6 P0 0xF7breakcase 7 P0 0xF7breakled4 0delay 2 led4 1按键检测void keyuchar itempif K3 0 delay 5 if K3 0while K3 display tempif temp 125 if mbiao 0feng 20 mbiao 4THour HourTCent Centkeytemp 0breakelsetemp 0breakif mbiao 4feng 20 mbiaoif mbiao 2 mbiao 0if temp 125 mbiao 3 feng 20 keytempswitch mbiaocase 4 if keytemp 2 mbiao 0breakcase 5 if keytemp 8 mbiao 0breakwhile K3 displaytemp 0if mbiao 0if K2 0delay 5if K2 0while K2display tempif temp 125feng 20 mbiao 5keytemp 0THour onHourTCent onCentoffTH offHouroffTC offCentonTH2 onHour2onTC2 onCent2offTH2 offHour2offTC2offCent2while K2disH THourdisL TCentdisplaybreakif temp 125 feng 20 mbiao 6temp 0switch mbiaocase 0 if K0 0 delay 5 if K0 0feng 20 Aout Aoutif K1 0 delay 5 if K1 0feng 20 Aout2 Aout2while K0K1 LED_outbreakcase 2breakcase 3breakcase 4 if keytemp 0 THour AddReduce THour230 disH THourdisL TCentdisplayif keytemp 1 TCent AddReduce TCent590 disH THourdisL TCentdisplayif K2 0 delay 5 if K2 0 保存数据并退出TR2 0Second 0timecount 0Hour THourCent TCentTR2 1feng 20 mbiao 0while K2 displaybreakcase 5 if keytemp 0 THour AddReduce THour230 disH THourdisL TCentdisplayif keytemp 1 TCent AddReduce TCent590 disH THourdisL TCentdisplayif keytemp 2 offTH AddReduce offTH230 disH offTHdisL offTCdisplayif keytemp 3 offTC AddReduce offTC590 disH offTHdisL offTCdisplayif keytemp 4 onTH2 AddReduce onTH2230 disH onTH2disL onTC2displayif keytemp 5 onTC2 AddReduce onTC2590 disH onTH2disLonTC2displayif keytemp 6 offTH2 AddReduce offTH2230 disH offTH2disL offTC2displayif keytemp 7 offTC2 AddReduce offTC2590 disH offTH2disL offTC2displayif K2 0 delay 5 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系统调试软硬件结合在一起看是否能工作正常由于在模块调试过程中我们把软硬件所出现的错误都调整过来了所以系统调试通过结束语在这次毕业设计中我学到了很多东西真的没有想到搞一篇毕业设计这么难每天脑子里总想着怎么做才能更好本人专业知识有限设计出来的东西还存在很多很多问题这是专业知识的不够在以后走入工作岗位中要把技术学到位等以后再来设计这样产品就是轻而易举的事情了从这次毕业设计中明白了单片机的重要性平时没有感觉到单片机在生活中的作用这么大通过这次设计才明白单片机无处不在生活中到处都用的到它谢辞快要毕业了感觉自己没有学到什么但学校提供给我们这次机会大大弥补了我的理论学习感谢学校还要感谢我的指导老师焦振宇老师没有他每时每刻提醒我督促我我不会按时完成的在我想不出来设计什么产品时是焦老师提醒了我给我启发在这次毕业设计中遇到一些问题特别是编程问题说实话我个人没有能力去完成在这要谢谢我认识一个工程师在我最无助的时候帮助了我感谢他谢谢参考文献[1] 胡汉才编《单片机原理及其接口技术》北京清华大学出版社1996[2] 徐爱均编《智能化仪表原理与设计》北京北京航空大学出版社1996[3] 公茂法等编《单片机人机接口实力集》北京北京航空大学出版社1998[4] 李朝青编《单片机原理及其接口技术》北京北京航空大学出版社1998[5] 邬宽明编《单片机外围器件实用手册》北京北京航空大学出版社1998[6] 先锋工作室编著《单片机程序设计实例》北京清华大学出版社2002[7] 张毅刚彭喜元孟升卫刘兆庆编《MCS-51单片机使用子程序设计》哈尔滨哈尔滨工业大学出版社2003[8] 陈明荧编《8051单片机课程设计实训教材》北京清华大学出版社2003[9] 肖玲妮袁增贵编《Protel99SE印刷电路板设计教程》北京清华大学出版社2003[10] X5045的中英文资料附录1原理图附录2物料清单编号注释封装编号注释封装B1 喇叭RB24 K5 5V继电器RELAY C1 10uF RB12 K6 5V继电器RELAY C2 22P RAD01 LED1 4LED 4LED C3 22P RAD01 LED2 A2out1on C4 470u RB24 LED3 A2 out1off C5 100uRB12 LED2 A2 out2on D1 4007 DIODE04 LED3 A2out2off D2 4007 DIODE04 Q1 8550 TO92C D3 4007 DIODE04 Q2 8550 TO92C D4 4007 DIODE04 Q3 8550TO92C D5 4148 DIODE04 Q4 8550 TO92C D6 4148 DIODE04 Q5 8550 TO92C J1 ISP SIP6 Q6 8550 TO92CJ2 12V SIP2 Q7 8550 TO92C J3 CON5 VH5 Q8 8550 TO92C K1 Up SW6 R1 330 AXIAL04 K2 Down SW6 R2 330 AXIAL04 K3 Enter SW6 R3 330 AXIAL04 K4 Menu SW6 R4 330 AXIAL04 R9 2K AXIAL04 R5 330 AXIAL04 R10 10K AXIAL04 R6 330 AXIAL04 R11 10K AXIAL04 R7 330 AXIAL04 R12 10K AXIAL04 R8 330 AXIAL04 R13 10K AXIAL04 U189S52 DIP-40 R14 10K AXIAL04 U2 7805 TO-220 R15 10K AXIAL04 X1 12MHz XATL R16 10K AXIAL04R17 10K AXIAL04-28-主程序开始扫描显示器更新时间数据初始化定时器初始化变量K1 继电器1 ONOFFK2 继电器2 ONOFFK3点按显示钟控状态长按设置定时时间K4点按显示秒长按设置现在的时间是否按K1K2K3K4键中断时间到对时分秒进行计数执行继电器1 ONOFF继电器2 ONOFF1秒是否到对比2路定时时间是否到中断退出。

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