鱼塘控制系统

温度传感器
（二）非接触式温度传感
l．辐射高温计 用来测量 1000℃以上高温。分四种：光学高温计、比色高温计、辐射高 温计和光电高温计。
2．光谱高温计 前苏联研制的YCI—I型自动测温通用光谱高温计,其测量范围为400～ 6000℃,它是采用电子化自动跟踪系统,保证有足够准确的精度进行自动测量。 3．超声波温度传感器 特点是响应快(约为10ms左右)，方向性强。目前国外有可测到 5000℉的产品。 4．激光温度传感器 适用于远程和特殊环境下的温度测量。如NBS公司用氦氖激光源的 激光做光反射计可测很高的温度，精度为1％。美国麻省理工学院正在研制一种激光温 度计，最高温度可达8000℃，专门用于核聚变研究。瑞士Browa Borer研究中心用激光 温度传感器可测几千开(K)的高温。
故障处理
内部报警信号6种
水温上限报警 水温下限报警
ph上限报警 ph下限报警 溶氧量上限报警 溶氧量下限报警
序号 问题 1
原因及处理办法
运 输 后 电 缆 原因：运输震动导致松动。 虚接 处理：到货时检查，人工拉拽。
2
运 输 后 手 动 原因：1运输震动导致按钮触电接触不良 按钮不动 2运输震动导致按钮损坏 作 3运输震动导致按钮松动 处理：断电使用万用表检查按钮触点通断 原因：端子排的外部传感器常闭触点是否短接 处理：连接短接线
规划 输出
基本指标
详细参数
3.项目方案
设计框图 器件选型 原理图、接线图
设计方案
设计框图设计
输入
无线、短信
池水温度 池水含氧 池水ph
模拟量
主机 单片机 输入
远程
输出
开关量
增氧机 投铒机 水泵 报警器
开关量
设定增氧量 设定投饲量 设定警戒值
温度传感器
（－）接触式温度传感器 1．常用热电阻 范围：-260～＋850℃；精度：0.001℃。改进后可连续工作2000h，失效率小于1％，使用期为 10年。 2．管缆热电阻 测温范围为-20～＋500℃，最高上限为1000℃，精度为0.5级。 3．陶瓷热电阻 测量范围为–200～+500℃，精度为0.3、0.15级。 4．超低温热电阻 两种碳电阻，可分别测量–268.8～253℃-272.9～272.99℃的温度。 5．热敏电阻器 适于在高灵敏度的微小温度测量场合使用。经济性好、价格便宜。
采集器1
主板 采集器2
通讯 •无线 •CAN •芯片和传感 器IIC •芯片专用口 编程
含氧量采集
印制板实物图
无线 输入 2G 通讯 液晶 显示 数字 输入 PIC 单片机 USB 编程 CO2 测试
手机 卡槽
背光 调节
按键 输入
数字 输出
CAN 总线
RS485 通讯
电源 输入
温湿度 输入
控制器箱体
鱼塘主要用途
一般分类
池塘类
网箱类
湖湾类
池塘混合养 殖，水中有机物 多，形成良好的 生态循环系统。
网片制成的 箱笼养鱼，水质 清新，可高密度 精养，以浮式较 多。
水域广，水深 大，水质良好， 适宜于大规模养 殖，同时适合于 养殖大型鱼类， 及多鱼种混养。
鱼塘主要设备类型( 增氧机)
叶轮式增氧机
射流式增氧机
5
注意事项
A．主机与传感器盒之间必须使用4*0.3mm2以上屏蔽 电缆线连接以保证通讯正常。 B．上电时必须是控制器与传感器盒同时上电，否则出 现无法通讯，测试值无法显示。 C ．如果远距离通讯，控制器与传感器盒超过 50米， 使用终端电阻。 D．进行各种设定时必须保证控制器的所有控制目标均 未动作，否则在设定过程中会出现重新启动现象 E．参数设定完成后应断电10秒后，重新上电。
喷水式增氧机
wk.baidu.com
水车式增氧机
鱼塘其他设备
投饵机 停电报警器
溶氧监测控制器
鱼塘主要技术指标 （一）温度
不同鱼类对水温的要求不同。鲢、鳙、草、鲤、 团头鲂等属温水鱼类，适宜生活的水温为20℃～30℃。 罗非鱼属热带鱼类，适宜水温为25℃～34℃。
（二） 含氧量
一般鱼类适宜的溶氧值为3毫克/升以上。
（三） 投饲 投饲要与水温相结合，并且还要定点投 饲。在水温低于15℃,投饲率为1%，在水温介于 16℃到19℃之间,投饲率为1.8%，在水温介于 20℃到23℃之间日,投饲率为2.3%。
溶解氧测定仪 -BOD测定仪 Di BSB31
PH传感器
ph传感器是用来检测被测物中氢离子浓度并转换成相应的可用输出 信号的传感器，通常由化学部分和信号传输部分构成。ph传感器常 用来进行对溶液、水等物质的工业测量。
单片机系统设计 自制系统
单片机最小系统 晶振、复位、电源、按键
显示 器件 存储 器件 通讯 器件 编程 器件
运 输 后 时 间 原因：运输过程中震动导致时钟断电 不正确 处理：重新初始化，设定时间。
3
4
传 感 器 显 示 原因：温度精度范围为±0.3%到±1% 不准确 温度精度范围为±1%到±3% 处理：多个传感器是否基本一致初判好坏。 使用标准传感器值标定
故障灯亮 原因：有故障，使用故障画面查阅故障源 处理：按要求重新设定报警范围。
显示器件
128*64点阵
键盘接口电路设计
键盘接口电路如下： 通过键盘接口电路可以传输不同开关量，从而控制外部设备， 达到需要控制的效果
报警器电路设计
简介： 1KHZ 方波从单片机输出口输出0.2 秒，接着0.2 秒从输出 口输出电平信号，如此循环下去，就形成我们所需的报警声了。 1. 把“单片机系统”区域中的输出端口用导线连接到“音 频放大模块”区域中的SPK IN 端口上， 2. 在“音频放大模块”区域中的SPK OUT 端口上接上一个 8 欧或者是16 欧的喇叭。
鱼塘主要控制对象
（一）温度测量 实现24小时实时温度测量和报警。 （二）溶氧量测量和调节 通过增氧设备实现溶氧量调节， 定时进行溶氧量测量，不足时报警。 （三）自动开启和关闭投饵机 通过定时的开启和设定饲喂量的方式实 现。
本次鱼塘结构剖面图
设计输出
设备用途
能测量反映温度，且增氧机能根据 实际检测器检测的情况，适时调整 鱼塘含氧量，投饵机根据设定时间 和数量投放饵料，超出设定警戒量 后，能向外界发出警报。 鱼塘面积1亩，水深一米五， 饲养2万条鱼。要求能 24小时实 时监控，且夜晚无人值守，且超 过限定值后发出警报。 水温： 20℃～30℃. 含氧量： 3毫克/升以上. Ph： pH值为7.0~8.5 投饲比率： 15℃,投饲率为1%， 在水温16℃到19℃,投饲率为1.8%， 在水温20℃到23℃,投饲率为2.3% 投铒时间：每3小时投饲一次。 警戒值:小于30度。小于 3毫克/升
含氧量传感器
溶解氧检测仪 0 ～ 1000ug/L ； 0 ～ 20.00mg/L 测量范围： （自动切换）；0～60℃； 分 辨 度： 0.1ug/L；0.01mg/L；0.1℃； ug/L：±1.0%FS；mg/L： 基本误差： ±0.5%FS，温度：±0.5℃； 重 复 性： ±0.5%FS； 稳 定 性： ±1.0%FS； 温度补偿： 0～60℃，25℃为基准； <60秒（终值的98%，25℃） 响应时间： 37℃：98%终值<20秒；
通讯器件
I2C SPI
CAN
片 片 内 外
Zigbee
USART
2G、3G
通讯转换芯片
Max232、Max485、Mcp2551
存储、编程及其它附件
存储
使用片内EEROM
编程
使用芯片自带编程口
其它
上拉电阻、光耦器件、 电瓶转换器件、输出三极管、 续流二极管
印制板原理图
鱼塘ph，温度采集
内部 •开关量输入 •开关量输出 •时钟 •断电计时 •按键输入 •液晶显示
鱼塘生态养殖 控制系统设计
120210班 陈登弟 120210103
目
录
1
设计要求 前期调研 项目方案
2
3
4
项目总结
1.设计要求
1亩面积的鱼塘饲养 2万条鱼，夜晚无人值守，要求 自动投食、检测水质，价格便宜、尽量节约电能，出 现问题能给出报警信息。
2.前期调研
池塘生态养鱼是一种养殖水面相对狭小 、人工可 控度高的人工生态系统 。由于与外界水体交换少 ，适 宜不同栖息习性和食性 的品种混养 ，且饵料充足 ， 利用水体充分 ，甚至还可使用施肥的方法来培育天然 饵料等特点，形成了一个集约化程度高 、资源利用充 分 、物质和能量循环速度快 、产出能力大 、相 对封 闭的生态一经济循环系统。所以为了提高经济效益， 增加投入产出比，对鱼塘更有效的控制越来越成为现 代化养殖模式的必要。
控制系统电路图
控制系统电路简介
简介： （1） 通过RV1及RV2两传感器测量含氧量与温 度信息，通过ADC0809进行A/D转换后输入到 C51进行数据处理，同设定允许值对比，并通过 数码显示。 （2） 若示值超出限定，则C51输出信号通过 P2.0控制报警器以及P2.2控制指示灯闪烁，通知 管理人员处理。 （3） 同时通过设定程序通过P2.3控制投饲机投 饲料。 （4）通过以上处理即可以达到设定要求，关键 部分在于编制匹配合适的单片机程序。这里还需 要后续的技术准备。