基于单片机控制的自动循环式鱼缸系统

耿立明　王汉勇　徐昊　黄钦　佟玉鑫　张鹏飞沈阳城市学院机电工程学院　辽宁沈阳　110112



基于单片机控制的自动循环式鱼缸系统

耿立明王汉勇徐昊黄钦佟玉鑫张鹏飞
沈阳城市学院机电工程学院辽宁沈阳110112

【文章摘要】

本文设计了一种鱼缸水循环装置，这种鱼缸水循环装置包括一个下鱼缸、水泵、过滤层、净化层、上鱼缸、三通阀和浮球阀装置，AT89C52 单片机芯片作为控制芯片，用于计时，检测键盘和控制电机，定时电机工作期间，当计时时间与设定时间参数相同时，单片机发出脉冲信号控制单片机正反转，本文设计了一种自动循环式鱼缸系统，水处理效果好，自动化程度高。

【关键词】

目前，自动循环式鱼缸系统的控制方式大多数采用单片机控制。根据自动循环的控制要求，选用ATMEL公司生产的AT89C52单片机，主要利用步进电机和LCD显示屏相结合智能控制鱼缸进行水循环。

1　鱼缸系统描述

本文设计了一种自动循环式鱼缸系统，表1为设备硬件组成，包括鱼缸本体，液位传感器和定时装置，鱼缸本体下端设有排水口，排水口上安装有截止阀，排水口通过水管连接有过滤罐，过滤罐一侧并联设置的两个沉淀罐，两个沉淀罐的前后分别设置有换向阀，每个沉淀罐的底部设置有一个排渣口，沉淀罐的下游依次串联陶瓷膜过滤罐、消毒罐、除氯罐和清水罐，清水罐一端通过水泵连接有进水管，陶瓷膜过滤罐内设置有螺旋盘管，螺旋盘管内壁设置有吸附网，螺旋盘管的末端设置有过滤膜，螺旋盘管上连接有反洗进水管和反洗出水管，消毒罐内设置有相互平行设置的若干个搅拌桨，搅拌桨采用透明材质，且内部设置有紫外线杀菌灯，还包括一控制器，控制器的输入端与定时装置和液位传感器相连，控制器的输出端与截止阀、换向阀、水泵、紫外线杀菌灯相连。图1为本设计实施的结构示意图。

图1　结构示意图

表1　设备硬件组成

2　具体方案

图2为系统组成。

图2　系统组成

2.1同步显示系统

同步显示器与定时器为同一设备，可显示温度、湿度、光照强度等指标，也可显示“排水中”、“注水中”、“喂食中”等动态数据。

2.2排贮水系统

图3为排注水系统。

图3　排注水系统

两个水泵，一个用作贮水，一个用作排水，水泵采用吸附式水泵，能够吸附在鱼缸壁上，采用液位传感器（吸附）和单片机一起控制，定时时间到该排水时，排水泵工作，液面下降到下面的传感器（可调）时，排水泵停止工作，贮水泵开始工作，水位达到上面的液位传感器时停止贮水，开始下一次计时。

2.3自动喂食系统

①控制部分：用单片机芯片作为控制芯片，用单片机比定时器的优点是可以精确计时，能够通过编程更简单更方便的驱动各个部件，单片机控制部分AT89C52单片机用于计时，检测键盘和控制电机。

②喂食部分：两种选择：电磁继电器开关控制;采用步进电机。

③显示部分：可以选择数码管，或LCD装置，LCD可以显示大量的信息，除了能显示设定的喂食时间间隔、喂食持续时间外，还可以有声音的提示，采用1602蓝底白字LCD显示屏，用5v电压供电，皆有可调变阻器用于调节显示屏字符的对比度，用来显示喂食器的三个时间参数，设定时间，LCD实时显示。

④电源部分及立体结构：采用USB接口直接进行，单片机与步进电机并联在电源上，电源有总开关控制，并且在电源正负极并联一个LCD作为电源指示灯，单片机等模块装在长方形控制盒中，控制盒正面依次为LCD按键，电源指示灯，电源开关，侧面为USB电源接口，电机控制电源线出口，电机和电机驱动模块封装在喂食漏斗中，喂食漏斗固定在控制盒的背面，控制盒的背面可以安装挂钩，可以悬挂在鱼缸壁上。

3　结语

具体程序执行情况跟硬件电路也有关系，需要不断测试调试，本文设计的自动循环式鱼缸系统是一种自动控制系统，可在该基础上利用网络通信技术、音视频技术将鱼缸系统有关的设施集成。

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鱼缸；单片机；自动化程度

中图分类号：TP273

文献标识码：B