基于Holtel单片机控制的智能鱼缸
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。
基于单片机的鱼缸控制器设计说明
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21.1 研究的意义21.1.1 自动化鱼缸21.1.2 自动化鱼缸应用情况与意义21.2 现状31.2.1 功能分类31.2.2 单片机的应用31.2.3 控制系统与特点41.3 论文的主要工作41.3.1 设计任务51.3.2 设计方案5第2章控制方案62.1 自动化鱼缸的控制原理分析62.1.1 应用方向62.1.2 控制原理62.1.3 控制要求72.2 控制参数与性能指标72.2.1 温度72.2.2 水位82.2.3 光和氧气82.3 设备造型82.3.1I/O点分析82.3.2 单片机的选型92.3.3 电源的选择92.3.4 继电器的选择102.4 总体方案10第3章系统硬件设计133.1 硬件的总体结构133.2 主从机的电路设计143.3 各个模块的硬件设计153.3.1 时钟电路模块的设计163.3.2 键盘与显示模块的设计163.3.3 温度控制模块的设计163.3.4 数据存储电路的设计18第4章系统软件设计194.1 设计容与方法194.1.1 设计容194.1.2 设计方法194.2 主程序的设计214.3 中断服务子程序的设计224.4 时间显示和温度读取程序的设计234.4.1 显示时间的设计234.4.2 温度读取的设计23第5章系统的抗干扰设计245.1 硬件电路的抗干扰245.1.1 单片机控制系统出错的原因245.1.2 电路的抗干扰设计245.2 软件电路的抗干扰255.2.1 数据采集软件的抗干扰255.2.2 输出通道的抗干扰255.2.3 程序执行过程的抗干扰26结论28辞29参考文献30附录30外文资料翻译40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与目的，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。
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。
基于单片机对智能鱼缸设计开题报告
基于单片机对智能鱼缸设计开题报告摘要：智能鱼缸是一种集成了传感器、控制器和通信模块的智能设备，能够对鱼缸内的环境参数进行监测和调节，实现鱼缸智能化管理。
本文将基于单片机技术，设计一款智能鱼缸系统，通过温度、湿度、光照等传感器反馈的数据，实现对鱼缸内环境的自动调控，提高鱼缸养殖效果。
同时，该系统将提供远程监控和控制功能，使用户能够通过手机应用等方式，实时了解鱼缸内环境状况，并进行相应操作。
本开题报告将对智能鱼缸系统的设计原理、功能模块以及预期实现效果进行详细介绍和讨论。
1. 引言智能鱼缸是一种融合了物联网和单片机技术的创新型产品，能够实现对鱼缸内环境的智能管理，提高鱼儿的生存和生长率。
传统的鱼缸养殖依赖于人工的观察和调控，存在着许多不便和局限，如难以及时调节水温、光照等参数，以及在离家期间无法有效地进行监控和管理等。
而通过单片机对智能鱼缸的设计，将实现对鱼缸内环境参数的感知、调控和监控，方便用户进行远程操作。
2. 设计原理智能鱼缸系统的设计基于单片机技术，通过传感器采集鱼缸内环境的各项参数，经过处理后，通过执行器进行相应的调控。
该系统由传感模块、控制模块、通信模块和用户界面组成。
2.1 传感模块传感模块是智能鱼缸系统的关键部分，通过温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，实时感知鱼缸内环境的温度、湿度和光照强度等重要参数。
传感器将采集到的模拟信号转换为数字信号，传输给控制模块进行处理和分析。
2.2 控制模块控制模块是智能鱼缸系统的核心部分，负责对传感器采集到的数据进行处理和分析，根据预设的控制算法，判断当前环境与设定值的差距，并通过执行器对鱼缸内环境进行自动调控。
控制模块通过单片机对各个执行器进行控制，如加热器、灯光、空气泵等，实现对鱼缸温度、光照和通气的调节。
2.3 通信模块通信模块实现了智能鱼缸系统与用户之间的远程通信功能，用户可以通过手机应用或者网页等方式，实时了解鱼缸内环境参数的状态，并进行相应操作。
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。
基于单片机的智能鱼缸显示函数流程设计
基于单片机的智能鱼缸显示函数流程设计下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!基于单片机的智能鱼缸显示函数流程设计在现代科技的推动下，传统的鱼缸已经进化为智能鱼缸，其中单片机扮演了核心角色。
基于单片机的智能水族箱控制系统设计出现的问题
基于单片机的智能水族箱控制系统设计出现的问题
智能水族箱控制系统是一种基于单片机的智能化控制系统，可以实现水族箱内温度、水质、灯光等参数的自动控制，从而提高了水族箱的管理效率和观赏性。
但是，在设计这种系统的过程中，可能会遇到以下问题：
1. 控制精度问题
智能水族箱控制系统中的传感器用于检测水族箱内部的温度、水质等参数，但是传感器本身存在一定的误差，因此在控制时需要考虑传感器误差的影响。
同时，单片机的数字量化能力也存在一定的限制，可能会影响系统的精度。
为了保证系统的控制精度，需要选择高精度的传感器，并对传感器的数据进行滤波、校准等处理。
2. 硬件设计问题
智能水族箱控制系统需要包括单片机、传感器、执行器等硬件组件。
如何选择合适的硬件组件，如何将这些硬件组件进行组合、布局和连接，都需要考虑。
此外，还需要考虑系统的电源供应、保护等问题。
3. 软件设计问题
智能水族箱控制系统需要通过单片机程序实现自动控制，因此需要进行软件设计。
在软件设计中，需要考虑系统的逻辑结构、数据结构、算法等问题。
同时，还需要注意程序的稳定性、可靠性，以及程序的占用资源等问题。
4. 用户交互问题
智能水族箱控制系统的用户需要通过某种方式与系统进行交互，如设定温度、设置灯光等。
因此，需要设计用户界面，提供用户友好的操作方式。
此外，还需要考虑系统的安全保护问题，以避免用户误操作或恶意操作导致系统故障。
在设计智能水族箱控制系统时，需要综合考虑以上问题，并进行合理的解决方案。
基于单片机的智能鱼缸的设计与实现 任务书
—
—
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
—
—
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
—
—
—
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
—
—
—
7
毕业设计答辩，提交毕业设计所有相关文档
2
—
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．
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。
基于单片机的智能鱼缸的设计与实现文献综述
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。
基于单片机的智能水族箱控制系统_鱼缸
基于单片机的智能水族箱控制系统_鱼缸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 currentapplications 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。
基于单片机的智能鱼缸控制系统设计
基于单片机的智能鱼缸控制系统设计
郝海燕;李梦琪;李瑾玥;龚杰
【期刊名称】《内江科技》
【年(卷),期】2022(43)3
【摘要】为了增强鱼缸智能化,设计了一种新的控制系统,集多种功能于一体。
该自控系统核心是单片机,联结温度传感器与水位检测器,时钟电路,显示电路和继电器控制电路等共同实现对鱼缸内环境参数检测以及控制。
该系统可实现的功能包括温度检测与控制、定时喂食、水位检测与自动换水,显示当前状态等。
该智能鱼缸优点是可稳定运行,耗能较低,而且成本低廉,方便大规模生产,设计灵活,且在众多场所都便于安装运行。
【总页数】2页(P49-50)
【作者】郝海燕;李梦琪;李瑾玥;龚杰
【作者单位】咸阳师范学院物理与电子工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】G62
【相关文献】
1.基于单片机的全自动智能鱼缸清理器系统设计
2.基于单片机的智能鱼缸温控系统设计
3.一种基于STM32单片机的智能鱼缸控制系统设计
4.基于单片机的智能鱼缸温控系统设计
5.一种基于STM32单片机的智能鱼缸控制系统设计
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于单片机对智能鱼缸设计开题报告
基于单片机对智能鱼缸设计开题报告开题报告：基于单片机对智能鱼缸设计1. 研究背景与目的：随着人们对休闲娱乐和室内装饰的需求增加，智能鱼缸作为一种常见的室内装饰品逐渐受到人们的喜爱。
传统的鱼缸只是提供基本维护功能，而智能鱼缸通过引入单片机技术，可以实现更多的功能和便利性。
本研究的目的是设计一种基于单片机的智能鱼缸，实现自动喂食、水质监测、温度控制等功能。
2. 研究内容与方法：（1）硬件设计：选择合适的单片机控制器，并搭建硬件电路，包括传感器模块、执行器模块和显示模块等，用于检测水质、温度等参数，并控制喂食和温度调节。
（2）软件设计：编写单片机程序，实现对传感器数据的采集和处理，以及对执行器的控制。
设计用户界面，提供用户交互功能，如设置喂食时间、温度范围等。
（3）系统集成与测试：将硬件和软件进行集成，并进行全面的功能测试和稳定性测试，确保整个系统能够正常运行。
3. 预期研究成果与创新点：（1）实现自动化控制：通过单片机技术，实现智能鱼缸的自动喂食、水质监测和温度控制，提高了鱼缸的维护便利性。
（2）优化用户体验：设计友好的用户界面，提供方便的交互功能，使用户能够更加轻松地操作智能鱼缸。
（3）提高鱼缸管理效率：通过水质监测和温度控制功能，及时调整环境参数，保证鱼儿的健康生长。
4. 计划进度与可行性：（1）第一阶段（1周）：调研市场上已有的智能鱼缸产品和相关技术，分析其优缺点，确定本研究的创新点。
（2）第二阶段（2周）：进行硬件设计，选择合适的单片机控制器和其他硬件模块，并完成电路搭建。
（3）第三阶段（2周）：编写单片机程序，实现传感器数据采集和处理，以及执行器控制功能。
（4）第四阶段（1周）：设计用户界面，实现用户交互功能。
（5）第五阶段（1周）：进行系统集成与测试，确保整个系统能够正常工作。
（6）第六阶段（1周）：撰写开题报告。
本研究的进度计划具有可行性，因为基于单片机的智能鱼缸已经有一定的市场需求，并且相关的硬件和软件技术也已经成熟。
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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于Holtel单片机控制的智能鱼缸
作者：张书源
来源：《文化产业》2014年第11期
摘 ;要：随着人民生活水平的日益提高，人们对舒适生活的追求成为一种趋势。
对于居室中鱼的饲养价值和观赏价值更是得到充分的体现，它可以放松心情、缓解压力、消除学习及工作中的眼睛及心理的疲劳。
对于养鱼所需要的鱼缸，目前市场上存在着诸多问题。
养鱼者大部分采用传统鱼缸，这对鱼的饲养及照料有一定的困难;而智能鱼缸多为价格昂贵，体积庞大的水族箱，得不到广泛的普及。
故鱼缸的智能化设计以及其普遍推广使用的结合也是亟待解决的问题。
针对这一现状，设计了一套基于Holtek单片机控制的智能鱼缸。
关键词：合泰Holtek单片机;HT46RU232;智能鱼缸;自动调整
文章编号：1674-3520（2014）-11-00-02
针对鱼缸的养护问题，市场上出现了很多有关鱼缸的水温控制、换水、充氧和照明的设备和器具，例如过滤器可除去水中杂质、加热器给水加温、加氧泵改善水中含氧量等的设备。
但是由于产品种类繁多，功能效果不统一，而且大部分都是非智能化的、单一化的恒温控制、充氧和照明的系统。
一、本设计中智能鱼缸的实现
本课题设计是根据目前国内外水族行业的发展情况，以及水族箱和观赏鱼的养护需求进行分析，并对行业中水族箱控制设备的研发和产品的特点进行总结，自主设计并开发制作的价格低廉，操作简单，节能环保，集恒温控制、自动充氧、自动水位检测并控制进排水、自动照明、自动喂食以及要遥控设计控制等多功能与一体的鱼缸智能控制系统。
（一）HT46RU232最小系统的设计
HT46RU232单片机最小系统和其他单片机的使用相似，同样需要除单片机组件外的时钟振荡电路、复位电路。
（二）系统功能特色
1、组合创新。
市场上的鱼缸大多没有其他附属功能，许多商家有这方面的研究，但是功能相对单一，我们将鱼缸水温、排水、充氧、照明和喂食等设备结合在一起，用单片机进行控制，实现了功能的统一和系统的智能化
2、恒温设计。
具有低温加热功能;可以根据不同鱼的水中的适宜温度进行不同的设置。
3、定时自动喂食功能。
可以按键设置喂食的时间，当设置的时刻一到，单片机发送喂食命令，控制舵机转动，使其放食口打开并适时关闭，使其食物适量放入鱼缸中。
4、具有多重水循环与水质过滤。
5、运用无线遥控进行控制，更能方便使用者对其进行开光照、启用水泵、启用充氧泵、喂食等的设置。
6、应用超声波原理进行对水位进行检测，根据所得到的值进行判断是否关闭抽水水泵，达到自动停止放水的功能。
二、系统硬件设计
（一）传感器模块设计
传感器模块由光照传感器、温度传感器、水位监测器等构成。
1、光照传感器
光照传感器是由光敏电阻和LM358为主要部件制作的，应用光敏电阻有入射光强电阻减小，入射光弱电阻增大的特性，还有LM358的电压放大功能，得到一个随光照减弱而增强的电压。
把此电压值用单片机内部自带的AD功能将电压模拟量变为数字量，
2、温度传感器
温度传感器采用单总线温度传感器DS18B20，性能稳定，可以节省IO，由于测的是水温故需要选择带有防水型不锈钢封装水温探头的DS18B20。
3、水位监测器
水位监测器是应用超声波可以测距的功能来制作的，应用NE555占空比可调的脉冲振荡电路产生40KHz的信号，利用CX20106进行接收40KHz的信号，由单片机计数器计算发送到接收到信号的时间T，有距离（Distance）=T*340/2即可得到离水面的高度。
（二）无线控制模块设计
315M无线模块体积小，操作简单，价格低廉，采用315M无线模块可以在20米的范围内遥控开关灯、加氧泵和抽水泵等。
（三）人机界面设计
系统以液晶显示器LCD12864作为人机显示界面，以键盘作为人机交流界面。
显示界面将显示时间、日期、温度等信息，实时时间由DS1302时钟芯片提供。
通过键盘还可设定启用光照的最小强度值、水温的恒温值和定时喂食时间，充分体现了智能鱼缸的人性化和智能化。
1、液晶显示LCD12864
LCD12864汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字
（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示绘图RAM（GDRAM）。
在本设计中采用了3位串行的输入方式，虽然对于并行输入方式来说速度相对慢些，但对硬件线路连接来说相对变的简单了，并且节省了不少单片机的I/O口资源。
此时15引脚PSB 应该接地或是在单片机的使其在使用时该引脚设置为0，在本设计中选择15引脚PSB接地的方式进行选择其串行输入方式。
为方便其与单片机连接，制作了LCD12864的转接板。
2、键盘设计
键盘采用独立按键，通过按键的复用达到相应需要的数值的调整、以及选择。
KEY1设置为Enter确认键，KEY2设置为Add加调整键，KEY3设置为Sub减调整键，KEY4设置为Back返回键。
3、时钟模块
DS1302芯片管脚说明：
表3-1 ; DS1302管脚：
（四）执行部分设计
执行部分包括水中加热棒、灯、加氧泵、水泵。
由于其供电均用220V/50Hz供电，故需要对其控制部分与执行部分进行隔离，采用PC817芯片进行光电耦合控制通过驱动继电器的通断来分别实现加热棒、灯、加氧泵、水泵的开启与否，光电耦合器PC817在电路中起到隔离的效果，使继电器在导通的情况下产生的较大电流与单片机的控制管脚进行。
三、系统软件设计
（一）系统中使用Holtek MCU的主要核心功能
1、AD转换器
将光照传感器输出电压接至AD转换器的一个通道引脚上（PB0），将模拟电压转化为数字信号，有效的减少了外围电路和开发成本。
2、外部中断
水位监测器中，应用了HT46RU232中的外部中断功能。
40KHz信号接收端接外部中断引脚（PA5），当接收到40KHz信号时，立即执行计算计数值的中断程序，从而可得到较准确的水位值。
3、定时/计数器
利用了单片机中是定时/计数器0（16位定时计数），计算发送到接收到信号的时间T。
4、看门狗定时器功能
启用看门狗定时器功能能防止如电磁的干扰等外部不可控制事件，所造成的程序不正常动作或跳转到未知的地址，从而提高了系统的稳定性。
在系统主程序中，首先是对各个模块的初始化，除了包括液晶屏LCD12864、DS1302及串口的初始化外，还应对I/O口进行正确设置，按键设定为输入状态，继电器控制脚设置为输出状态。
经过单片机对DS1302读取时间数据、DS18B20进行温度读取、AD采集到的光照值、定时器记下的时间数据经过数据的处理后分别其显示时间（时分秒年月日星期）、温度、光照值、离水面的距离。
（二）系统流程图
当菜单键按下后，就进入了设置模式选择的界面，显示2当确定调整模式后，就分别可以进入四种调整界面，即时间调整确定后就进入了显示3的界面，定时调整确定后就进入了显示4的界面，光照调整界面确定后就进入了显示5的界面，温度调整确定后就进入了显示6的界面。
当进入各自的调整界面后就可以通过加减及确定按键进行相应的数值调整，从而改变显示时间、喂食时间、光照最低值、温度设定值。
图4-1 ;人机界面及控制软件流程图
除此之外，在不进入设定调整状态时，可以通过无线遥控进行相应的控制。
即水泵、加氧、灯光、喂食的工作控制。
在遥控模式下，遥控的四个按键进行相应的控制，并且配合着相应的指示灯进行指示说明，按下后启动，再次按下后关闭，第三次按下后开启，第四次按下后关闭，以此类推。
这样就达到了无线控制的方便、简捷的控制。
图4-2 ; ;显示界面设计
四、结论
本设计主要采用Holtek合泰单片机HT46RU232为主控芯片作为控制器，充分使用其单片机的内部资源所做的一套智能鱼缸系统。
该系统有着恒温设计、定时自动喂食、多重水循环与水质过滤、运用无线遥控进行控制、超声波原理进行对水位进行检测等功能性和实用性的组合创新。
在设计制作的过程中对单片机的硬件结构和指令系统有了进一步充分的了解，通过Holtek 合泰单片机的学习，培养了自己对知识的迁移性和灵活性的掌握，同时也锻炼了自己的学习新事物的能力。
在编写程序的时候出现了语法正确，编译RAM超出范围的情况。
分析应该是数据存储器使用完毕，初步认为解决的方法有外加存储器、使用串口多使用一块单片机。
但看到程序存储器使用度较低，故发现了可以用在ROM定义所要显示的字符串，节省RAM。
经过此番处理，问题得以完善解决。