智能魚(yú)缸的設計

第10卷第4期軟件導刊Vol. 10 No.42011年 4月Software GuideApr. 2011智能魚(yú)缸的設計張靜,肖杰,熊友達(武漢工程大學(xué)電氣信息學(xué)院,湖北武汊430205)摘要:針對目前市面上魚(yú)缸種類(lèi)繁多,且多 為手動(dòng)控制的情況,本系統以89C52單片機為核心，并通過(guò)相應的軟硬件設計,實(shí)現了對魚(yú)缸的智能控制,完成了對魚(yú)缸的自動(dòng)控溫,定時(shí)供氧,定時(shí)喂食等一系列智能化過(guò)程。關(guān)鍵詞:魚(yú)缸;單片機;智能中圈分類(lèi)號:TP311. 52文獻標識碼:A文章編號:1672-7800(2011)04-0058-02單片機通過(guò)溫度傳感器DS18B20采集魚(yú)缸內實(shí)時(shí)水1系統總體方案和功能溫,并將采集到的溫度通過(guò)LCD顯示出來(lái),同時(shí)魚(yú)缸內實(shí)時(shí)溫度與單片機內設置好的溫度進(jìn)行對比，當溫度高于設單片機有著(zhù)體積小、功耗低、功能性強、性?xún)r(jià)比高、易定溫度時(shí),系統通過(guò)單片機控制自動(dòng)啟動(dòng)降溫模塊電路和于推廣應用等顯薯優(yōu)點(diǎn),智能魚(yú)缸控制系統采用89C52供氧泵,當溫度低于設定溫度范圍時(shí),則自動(dòng)啟動(dòng)加熱模單片機,主要由5大模塊組成:溫度時(shí)間顯示模塊、水溫自塊,使水的溫度保持在恒定范圍內。同時(shí)單片機控制系統動(dòng)控制模塊、定時(shí)供氧模塊、定時(shí)喂食和音樂(lè )播放模塊、每隔一個(gè)小時(shí)啟動(dòng) 供氧泵5分鐘，為魚(yú)缸供氧，以此來(lái)保LED閃爍燈光照射模塊。各功能模塊通過(guò)單片機最小系證水的溶氧量。每隔4個(gè)小時(shí)系統啟動(dòng)步進(jìn)電機和音樂(lè )統結合所需外圍電路完成信號檢測輸人和輸出控制功能,芯片模塊,在優(yōu)美的音樂(lè )中對魚(yú)兒喂食,促進(jìn)其生長(cháng)。系統框如圖1所示。LED內爍燈更增加了魚(yú)缸的觀(guān)賞性。|LED網(wǎng)爍照射2硬件設計2.1溫度檢測和調節模塊圈1系統框圈溫度檢測部分采用DS18B20溫度檢測芯片,體積小，[3] 常春,胡仁杰,蔣瑋.網(wǎng)絡(luò )化綜合實(shí)驗教學(xué)管理系鯇的研究與實(shí)疏[4] 王煥彬，張水平.數據訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)ADO. NET ADO.OLE DB的比較[].實(shí)驗技術(shù)與管理,2007(6).[J].鐵路計算機應用,2003 (11).(責任編輯;杜能鋼)The Design and Implementtation ofExperimental Teaching System Base on WebAbstract: Teaching from the reality of our experiment, according to the actual needs of teaching management experimentsin the, NET platform to build on the success of the open Web-based management system for the overall experimentalteaching program, this article describes the system functional modules of the key technologies of the system ; ExperimentManagement System has changed the traditional teaching mode experiment, to adapt to the open network environment,teaching management, teaching and management to improve the experimental quality and efficiency.Key Words:Experimental Teaching;. NET; Multi-level Security pPolI中國煤化工CNM H G.作者簡(jiǎn)介:張靜(1987-),女,湖北鄂州人，武漢工程大學(xué)本科生,研究方向ha但mhnin兩100),男,四川凝水人,武漢工程大學(xué)本科生,研究方向為信號檢測與估計;熊友達(1988- ),男 ,湖北仙桃人,武漢工程大學(xué)本科生,研究方向為信號檢測與估計。第4期張靜，肖杰,熊友達:智 能魚(yú)缸的設計具有很高的可靠性,接線(xiàn)方便簡(jiǎn)單,只需將其輸出腳與單動(dòng)步進(jìn)電機轉動(dòng)完成自動(dòng)喂食功能、音樂(lè )芯片播放音樂(lè )、片機的一個(gè)引腳相連,就可以精確地測出實(shí)時(shí)溫度,并將供氧電路自動(dòng)供氧的功能。其反饋回單片機控制系統,單片機將DS18B20芯片檢測溫度調節模塊:通過(guò)溫度傳感器DS18B20采集溫度的溫度信息與設定值進(jìn)行比較,如果不相符,數字調節程信號,并對溫度信號實(shí)時(shí)控制，當溫度過(guò)高時(shí)觸發(fā)降溫電序根據給定值與測得值的差值按PID控制算法設計控制路;當溫度過(guò)低時(shí)觸發(fā)加熱電路.保證水溫維持合適的范量,觸發(fā)程序根據控制量控制執行單元。如果測量值高于圍內。設定值,則啟動(dòng)降溫系統,降低水溫;如果檢測值低于設定人機交互模塊:通過(guò)液晶1602顯示當前的時(shí)刻和溫值,則啟動(dòng)加熱系統.提高水溫,達到控制溫度的目的。度。并外接了3個(gè)按鍵,第1、2兩個(gè)按鍵采用查詢(xún)的工作2.2步進(jìn)電機喂貪模塊方式來(lái)調節時(shí)間,第3個(gè)按鍵采用中斷的方式,調節增還小型步進(jìn)電機驅動(dòng)電路可以用ULN2003. ULN2003是減時(shí)間。設置靈活,使用方便。主程序流程如圖3所是高壓大電流達林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品,具有電流增益示。高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負載能力強等特點(diǎn)。本系開(kāi)始統采用的步進(jìn)電機是四相八拍電機,當對步進(jìn)電機施加一[系統初始們系列連續不斷的控制脈沖時(shí),它可以連續不斷地轉動(dòng)。每國示時(shí)間和溫圈一個(gè)脈沖信號對應步進(jìn)電機的某-相或兩相繞組的通電<定時(shí)嗽低Y囤機轉動(dòng)。播放音易狀態(tài)改變一次,也就對應轉子轉過(guò)一定的角度(一個(gè)步距角)。當通電狀態(tài)的改變完成一個(gè)循環(huán)時(shí),轉子轉過(guò)一個(gè)開(kāi)白隆溫電路Jh齒距。四相步進(jìn)電機可以在不同的通電方式下運行,在單一上片機的控制下,步進(jìn)電機可以左右旋轉.使食槽打開(kāi)或者通度過(guò)低>Y C開(kāi)府加熱電路JhNE關(guān)閉,選擇好時(shí)間就可以精確地定時(shí)喂食,同時(shí)步進(jìn)電機<醫氧時(shí)間>Y C自動(dòng)供氧電路h在ULN2003的驅動(dòng)下,能夠產(chǎn)生較大的力矩,使食槽關(guān)N-閉自如,不會(huì )出現卡死現象。原理圖如圖2所示。圈3主程序流程圈IC22B4結束語(yǔ)3B4B5B本設計已通過(guò)仿真器進(jìn)行了仿真,載人程序到單片機后運行良好,達到了預期的效果,實(shí)現了對魚(yú)缸的自動(dòng)控CND VCcD ULN2003制,并且本系統具有很大的可擴展性,比如定時(shí)供氧部分圈2步進(jìn)電機原理設計比較粗糙,可以做進(jìn)-一步的設計改進(jìn),譬如,通過(guò)檢測魚(yú)缸內溶氧量實(shí)現自動(dòng)供氧,或者改進(jìn)魚(yú)缸的進(jìn)出水方3軟件設計式,進(jìn)行雜質(zhì)過(guò)濾等,都可以提高魚(yú)缸的智能化效果?？刂颇K的軟件部分用C51編程,采用模塊化設計參考文獻:方法,由主程序、子程序和中斷服務(wù)程序組成。[1] 陳光東,趙性初.單片微型計算機原理與接口技術(shù)[M].武漢:華中系統時(shí)鐘模塊:采用89C52的定時(shí)中斷來(lái)提供系統科技大學(xué)出版社,1994.[2] 張道德.單片機接口技術(shù)(C51版)[M].北京:中國水利水電出版的時(shí)鐘信號。社,2007.定時(shí)觸發(fā)模塊:通過(guò)查詢(xún)當前時(shí)鐘，如果到達設定的(責任齲輯:周曉輝)時(shí)間,會(huì )將相應的I/O置為高電平,便能夠實(shí)現定時(shí)的驅The Design of Intelligent FishbowlAbstract: Aiming at the situation that there are a variety of fishbowls中國煤化工I are manual control,this system realizes the itelligent control of a fishbowl,completes a se:ing the 89C52 as thecore and designing from the aspects of hardware and software, such as:TYHC N M H Gtiming oxygen regu- .lar feeding and so on,Key Words:Fisbwl;89C52tnelligent