耿立明　王漢勇　徐昊　黃欽　佟玉鑫　張鵬飛沈陽(yáng)城市學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院　遼寧沈陽(yáng)　110112

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基于單片機(jī)控制的自動(dòng)循環(huán)式魚缸系統(tǒng)

耿立明王漢勇徐昊黃欽佟玉鑫張鵬飛
沈陽(yáng)城市學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院遼寧沈陽(yáng)110112

【文章摘要】

本文設(shè)計(jì)了一種魚缸水循環(huán)裝置，這種魚缸水循環(huán)裝置包括一個(gè)下魚缸、水泵、過(guò)濾層、凈化層、上魚缸、三通閥和浮球閥裝置，AT89C52 單片機(jī)芯片作為控制芯片，用于計(jì)時(shí)，檢測(cè)鍵盤和控制電機(jī)，定時(shí)電機(jī)工作期間，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間與設(shè)定時(shí)間參數(shù)相同時(shí)，單片機(jī)發(fā)出脈沖信號(hào)控制單片機(jī)正反轉(zhuǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)循環(huán)式魚缸系統(tǒng)，水處理效果好，自動(dòng)化程度高。

【關(guān)鍵詞】

目前，自動(dòng)循環(huán)式魚缸系統(tǒng)的控制方式大多數(shù)采用單片機(jī)控制。根據(jù)自動(dòng)循環(huán)的控制要求，選用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C52單片機(jī)，主要利用步進(jìn)電機(jī)和LCD顯示屏相結(jié)合智能控制魚缸進(jìn)行水循環(huán)。

1　魚缸系統(tǒng)描述

本文設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)循環(huán)式魚缸系統(tǒng)，表1為設(shè)備硬件組成，包括魚缸本體，液位傳感器和定時(shí)裝置，魚缸本體下端設(shè)有排水口，排水口上安裝有截止閥，排水口通過(guò)水管連接有過(guò)濾罐，過(guò)濾罐一側(cè)并聯(lián)設(shè)置的兩個(gè)沉淀罐，兩個(gè)沉淀罐的前后分別設(shè)置有換向閥，每個(gè)沉淀罐的底部設(shè)置有一個(gè)排渣口，沉淀罐的下游依次串聯(lián)陶瓷膜過(guò)濾罐、消毒罐、除氯罐和清水罐，清水罐一端通過(guò)水泵連接有進(jìn)水管，陶瓷膜過(guò)濾罐內(nèi)設(shè)置有螺旋盤管，螺旋盤管內(nèi)壁設(shè)置有吸附網(wǎng)，螺旋盤管的末端設(shè)置有過(guò)濾膜，螺旋盤管上連接有反洗進(jìn)水管和反洗出水管，消毒罐內(nèi)設(shè)置有相互平行設(shè)置的若干個(gè)攪拌槳，攪拌槳采用透明材質(zhì)，且內(nèi)部設(shè)置有紫外線殺菌燈，還包括一控制器，控制器的輸入端與定時(shí)裝置和液位傳感器相連，控制器的輸出端與截止閥、換向閥、水泵、紫外線殺菌燈相連。圖1為本設(shè)計(jì)實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1　結(jié)構(gòu)示意圖

表1　設(shè)備硬件組成

2　具體方案

圖2為系統(tǒng)組成。

圖2　系統(tǒng)組成

2.1同步顯示系統(tǒng)

同步顯示器與定時(shí)器為同一設(shè)備，可顯示溫度、濕度、光照強(qiáng)度等指標(biāo)，也可顯示“排水中”、“注水中”、“喂食中”等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

2.2排貯水系統(tǒng)

圖3為排注水系統(tǒng)。

圖3　排注水系統(tǒng)

兩個(gè)水泵，一個(gè)用作貯水，一個(gè)用作排水，水泵采用吸附式水泵，能夠吸附在魚缸壁上，采用液位傳感器（吸附）和單片機(jī)一起控制，定時(shí)時(shí)間到該排水時(shí)，排水泵工作，液面下降到下面的傳感器（可調(diào)）時(shí)，排水泵停止工作，貯水泵開(kāi)始工作，水位達(dá)到上面的液位傳感器時(shí)停止貯水，開(kāi)始下一次計(jì)時(shí)。

2.3自動(dòng)喂食系統(tǒng)

①控制部分：用單片機(jī)芯片作為控制芯片，用單片機(jī)比定時(shí)器的優(yōu)點(diǎn)是可以精確計(jì)時(shí)，能夠通過(guò)編程更簡(jiǎn)單更方便的驅(qū)動(dòng)各個(gè)部件，單片機(jī)控制部分AT89C52單片機(jī)用于計(jì)時(shí)，檢測(cè)鍵盤和控制電機(jī)。

②喂食部分：兩種選擇：電磁繼電器開(kāi)關(guān)控制;采用步進(jìn)電機(jī)。

③顯示部分：可以選擇數(shù)碼管，或LCD裝置，LCD可以顯示大量的信息，除了能顯示設(shè)定的喂食時(shí)間間隔、喂食持續(xù)時(shí)間外，還可以有聲音的提示，采用1602藍(lán)底白字LCD顯示屏，用5v電壓供電，皆有可調(diào)變阻器用于調(diào)節(jié)顯示屏字符的對(duì)比度，用來(lái)顯示喂食器的三個(gè)時(shí)間參數(shù)，設(shè)定時(shí)間，LCD實(shí)時(shí)顯示。

④電源部分及立體結(jié)構(gòu)：采用USB接口直接進(jìn)行，單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)并聯(lián)在電源上，電源有總開(kāi)關(guān)控制，并且在電源正負(fù)極并聯(lián)一個(gè)LCD作為電源指示燈，單片機(jī)等模塊裝在長(zhǎng)方形控制盒中，控制盒正面依次為L(zhǎng)CD按鍵，電源指示燈，電源開(kāi)關(guān)，側(cè)面為USB電源接口，電機(jī)控制電源線出口，電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊封裝在喂食漏斗中，喂食漏斗固定在控制盒的背面，控制盒的背面可以安裝掛鉤，可以懸掛在魚缸壁上。

3　結(jié)語(yǔ)

具體程序執(zhí)行情況跟硬件電路也有關(guān)系，需要不斷測(cè)試調(diào)試，本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)循環(huán)式魚缸系統(tǒng)是一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，可在該基礎(chǔ)上利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、音視頻技術(shù)將魚缸系統(tǒng)有關(guān)的設(shè)施集成。

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魚缸；單片機(jī)；自動(dòng)化程度

中圖分類號(hào)：TP273

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B