李峰

摘要：在當(dāng)今日新月異的社會(huì)發(fā)展中，人們的生活節(jié)奏越來越快。高強(qiáng)度、快節(jié)奏的學(xué)習(xí)和生活，使得家中魚缸中的小魚小蝦因得不到細(xì)心認(rèn)真地照料而死去。為了解決這種問題，特設(shè)計(jì)制作具有自動(dòng)換水、室溫檢測(cè)、水溫監(jiān)測(cè)，自動(dòng)光照的功能的智能化魚缸。智能化魚缸是由一個(gè)上面無蓋的鋼化玻璃魚缸，自動(dòng)換水系統(tǒng)組件，溫度檢測(cè)系統(tǒng)組件組成。自動(dòng)換水系統(tǒng)有兩個(gè)水位檢測(cè)裝置放于魚缸內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)水位，還有水泵進(jìn)行水的更換。溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由魚缸外部與內(nèi)部的溫度監(jiān)測(cè)裝置來實(shí)現(xiàn)的，并將室溫和水溫顯示到一塊屏幕上。自動(dòng)光照系統(tǒng)是根據(jù)在魚缸內(nèi)部的光照傳感器來進(jìn)行檢測(cè)，用LED燈來進(jìn)行光照。上述系統(tǒng)都是通過芯片來進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)的處理，最終實(shí)現(xiàn)我們的智能換水，智能光照，溫度監(jiān)測(cè)功能。在我們這樣的智能魚缸中我們的小魚就可以干凈健康的生活了。

關(guān)鍵詞：魚缸;智能換水;溫度檢測(cè);自動(dòng)光照

在我們的生活中，很多家庭都會(huì)養(yǎng)一些漂亮的觀賞魚來進(jìn)行點(diǎn)綴。觀賞魚是一種嬌貴的魚類，它不像我們?nèi)粘Ｉ钪幸姷降牟蒴~，鯉魚，黑魚，泥鰍等生活在不干凈的河水中的魚類，觀賞魚適應(yīng)環(huán)境的能力非常差，對(duì)水的質(zhì)地，對(duì)水溫的要求都是非常高的。假如我們將這樣漂亮的觀賞魚放到了一池散發(fā)著腥臭味的水中，結(jié)果當(dāng)然是不言而喻的。

換水養(yǎng)魚是我們養(yǎng)魚最重要也是最主要的工作，每次換水的工作量之大使得很多人都望而卻步，但是隨著時(shí)間的推移，水質(zhì)變得越來越差，還會(huì)散發(fā)出難聞的惡臭味。不僅影響到魚類的生存，還對(duì)我們的生活環(huán)境有著非常惡劣的影響。最好的養(yǎng)魚換水頻率是每周1次或者兩周3次。每次換水并不是將所有的水都進(jìn)行跟換，每次更換魚缸中水量1/3的水是最為穩(wěn)妥的，這樣既能避免魚兒因?yàn)閾Q到新的水中，不適應(yīng)環(huán)境導(dǎo)致死亡，也能減少每次換水的費(fèi)用。

自動(dòng)換水系統(tǒng)是使用芯片來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過水位傳感器來進(jìn)行魚缸中水位的采集，所使用的水泵可以將浴缸內(nèi)的水導(dǎo)出到魚缸外，并且在臟水導(dǎo)出后進(jìn)行干凈水的導(dǎo)入，這樣既有監(jiān)測(cè)裝置，又有動(dòng)力裝置，還有處理芯片。此時(shí)自動(dòng)換水系統(tǒng)就已經(jīng)齊全了。

智能換水魚缸所使用的芯片是STC89C51RC，本款芯片的功能十分強(qiáng)大，可以通過電腦進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的功能。在自動(dòng)換水系統(tǒng)中，STC89C51RC芯片擔(dān)當(dāng)著“指揮官”的角色，能通過獲得“訊息”來進(jìn)行“決策”，控制水泵進(jìn)行換水操作。

那么“指揮官”是如何知道訊息的呢？

我們所采用STC89C51RC芯片就是一個(gè)擁有40個(gè)管腳可以采集信號(hào)，而這些信號(hào)就是通過傳感器來產(chǎn)生，傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)再通過電路傳輸?shù)叫酒?。這樣“指揮官”就能獲取信號(hào)了。獲取的信號(hào)通過芯片中寫好的程序來進(jìn)行處理和計(jì)算，再輸出給水泵，使水泵工作。

傳感器就像人體的五種感覺器官：視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺。每個(gè)人都需要通過眼睛、耳朵、鼻子、舌頭、皮膚來進(jìn)行獲取外界信息的，眼睛可以分別檢測(cè)到移動(dòng)或者靜止的物體，還能分別顏色和距離遠(yuǎn)近。本次設(shè)計(jì)用相應(yīng)的傳感器來進(jìn)行分析，可以分辨顏色，判斷遠(yuǎn)近，檢測(cè)移動(dòng)。但是這樣的傳感器并不像我們的眼睛這樣高級(jí)，可以將所有的功能整合在一起，而傳感器卻只能使用單一功能來進(jìn)行信息的監(jiān)測(cè)。傳感器雖然功能單一但是性能卻十分的可靠，其傳感器就像“傳令兵”，時(shí)刻把我們要監(jiān)測(cè)的信息傳回給我們的“指揮官”。

我們的“傳令兵”有什么樣的作用呢？

在戰(zhàn)場(chǎng)上，傳令兵可是能否打贏一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的關(guān)鍵，所以說傳感器也是能否進(jìn)行自動(dòng)換水的關(guān)鍵性組件。沒有傳感器，芯片就不能開始處理信息，同樣水泵也就不能正常工作。所以說傳感器的作用就像我們?nèi)梭w的感覺器官，讓我們知道水的溫度，空氣的溫度，水位的高低。而且傳感器的能力其實(shí)比人體要強(qiáng)上千倍百倍都不止，傳感器都可以感知0.1攝氏度的溫度變換，能夠感知0.1厘米的位移變化，故傳感器要比人類可靠準(zhǔn)確地多。

在當(dāng)今社會(huì)我們?cè)诠I(yè)，醫(yī)療，交通等行業(yè)都越來越廣泛的應(yīng)用傳感器，人們也在不知覺中體驗(yàn)著傳感器帶給我們的便利。比如我們的自動(dòng)門，在你離門口一定距離時(shí)候，我們門上方的傳感器就可以檢測(cè)到我們，并將信息傳輸給芯片，芯片再控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，門就打開了。在我們的智能魚缸中所使用的傳感器有Y25-V水位監(jiān)測(cè)感應(yīng)防水探頭，WZP-PT100溫度傳感器，光敏電阻傳感器模塊。

我們介紹了“指揮官”和“傳令兵”，下面來介紹一下我們的“炮手”——水泵?！爸笓]官”傳信號(hào)給“炮手”，告訴“炮手”開始工作。這時(shí)候水泵就會(huì)開始進(jìn)行魚缸換水工作。當(dāng)芯片收到了傳感器發(fā)來的信號(hào)，水已經(jīng)到了足夠的多或少的時(shí)候，芯片就會(huì)發(fā)出新的信號(hào)，水泵收到信號(hào)后就會(huì)停止工作。

制作步驟：

1.將兩個(gè)水位傳感器貼在水缸透明一側(cè)的壁上，注意區(qū)分高低傳感器，位置分別是魚缸接近頂處以及接近一半高度處，將我們的信號(hào)線連接到我們芯片板正確的位置上。

2.將兩個(gè)溫度傳感器分別粘貼到水位傳感器的一側(cè)，將信號(hào)線連接到我們芯片的正確位置上。

3.將兩個(gè)水泵固定在魚缸一側(cè)，信號(hào)線連接到芯片板的正確位置，將排水管和加水管用配重綁在水管前側(cè)，放入魚缸中，排水泵所連接的水管另一側(cè)深入排水道，加水泵另外一端可以連接水箱或水管。

4.將照明使用的LED照明燈組放置到魚缸頂部，信號(hào)線連接到芯片板的正確位置，切記不能放入水中。

5.將我們的溫度顯示屏幕安裝到我們的芯片板上，芯片板安裝在魚缸外側(cè)，切記不能浸泡在水中。

6.將電源線連接到我們的芯片組上，按下開關(guān)，就可以使用了。

日常通過調(diào)節(jié)水位傳感器的位置來實(shí)現(xiàn)最高最低水位控制，這樣智能換水魚缸的設(shè)計(jì)就完成了，在放入魚兒之前還要進(jìn)行測(cè)試，換水系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是否準(zhǔn)確。通過智能換水魚缸的設(shè)計(jì)制作，再也不用擔(dān)心魚缸換水問題了，平時(shí)就可以放心的飼養(yǎng)魚兒了。

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