工厂化养殖自动控制系统的设计

毕业论文（设计）

工厂化养殖自动控制系统的设计

学生姓名：

指导老师：程绍洪副教授

专业名称：电子信息工程

所在学院：信息工程学院

2012年06月

目录

摘要 .............................................. I Abstract ........................................... II 第一章前言 .. (1)

1.1研究的目的和意义 (1)

1.2国内外研究现状 (1)

1.3研究内容和方法 (2)

第二章开放式工厂化养殖系统 (4)

2.1概述 (4)

2.2充气增氧系统 (7)

2.3 电子技术在水产养殖领域的应用 (10)

第三章系统的硬件设计 (14)

3.1 CPU与存储器RAM硬件接口电路设计 (14)

3.2传感器的选择 (16)

3.3单片机型号的选择 (23)

3.4模数转换芯片的选择 (28)

3.5电源模块 (33)

3.6显示部分设计 (35)

3.7 晶振电路 (38)

3.8复位电路 (39)

3.9输出控制电路设计 (40)

第四章系统的软件设计 (43)

4.1主程序和中断服务程序模块 (43)

4.2单片机系统内部资源分配 (45)

4.3数据采集模块 (46)

4.4数据处理模块 (51)

4.5显示模块 (57)

4.6实时控制模型 (67)

第五章基于ZigBee网络的网箱养鱼系统 (70)

5.1系统概述 (70)

5.2 ZigBee无线传感器网络简介 (71)

5.3 无线网箱温度自动检测系统的构成 (72)

5.4 无线网箱温度自动检测系统的设计 (73)

5.5无线网箱温度自动检测系统的设计意义 (76)

第六章结论与建议 (77)

致谢 (79)

参考文献 (80)

摘要

随着工厂化水产养殖在国内的不断发展，水产养殖环境因子的监控作为现代化水产养殖的重要因素正受到越来越多的关注。本文针对我国水产养殖急需应用自动控制技术的现状，研制了一套适合我国国情的水产养殖环境因子监控系统，它能在线检测温度、溶解氧浓度、酸碱度三个主要环境参数，并能在室内养殖环境实现对水温的控制，在室外网箱养殖环境实现对水温的检测。

在室内养殖环境，本系统采取了上下位机的结构；在室外网箱养殖环境，基于水产养殖的现状，结合ZigBee无线网络通信技术和RS 485有线网络通信技术的优势，设计了一种新的多水体因子远程测控系统。本系统具有低成本、低功耗、低复杂度和长寿命的特点。

整套系统实现了水产养殖环境参数的自动采集和数据的实时传输及处理，它实时性好、自动化程度高、电路简单，在工厂化水产养殖应用中具有一定的实际意义。

关键词：水产养殖，环境因子，ZigBee，RS 485

Abstract

Along with the development of aquaculture in domestic development, acquaculture environment monitoring as a modern aquaculture important factors are paid more and more attention.This article in

view of our country aquaculture in urgent need of the application of automatic control technology,develop a set of suitable for the national conditions of our country aquaculture environment factors control system,it can on-line detecting temperature,dissolved oxygen concentration,pH three main environment parameter,and in the indoor environment to achieve control of temperature,the outdoor cage culture environment realization to the water temperature detection.

In indoor environment,this system adopted on master-slave structure:the outdoor cage culture environment ,based on the current situation of aquaculture,combined with Zigbee wireless network communication technology and RS 485 cable

network communications technology advantages,designe a new multiple water factor remote measurement and control system.This system has the advantages of low cost,low power consuption,low complexity and long life characteristics.

The whole system realizes aquaculture environment parameters automatic acquisition and real-time data transmission and processing,its good real-time,high degree of automatic,simple circuit,in industrialized aquaculture application has certain practical significance.

Key words: aquaculture,environmental factor,Zigbee,RS 485