基于單片機控制的自動循環式魚缸系統

耿立明　王漢勇　徐昊　黃欽　佟玉鑫　張鵬飛沈陽城市學院機電工程學院　遼寧沈陽　110112

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基于單片機控制的自動循環式魚缸系統

耿立明王漢勇徐昊黃欽佟玉鑫張鵬飛
沈陽城市學院機電工程學院遼寧沈陽110112

【文章摘要】

本文設計了一種魚缸水循環裝置，這種魚缸水循環裝置包括一個下魚缸、水泵、過濾層、凈化層、上魚缸、三通閥和浮球閥裝置，AT89C52 單片機芯片作為控制芯片，用于計時，檢測鍵盤和控制電機，定時電機工作期間，當計時時間與設定時間參數相同時，單片機發出脈沖信號控制單片機正反轉，本文設計了一種自動循環式魚缸系統，水處理效果好，自動化程度高。

【關鍵詞】

目前，自動循環式魚缸系統的控制方式大多數采用單片機控制。根據自動循環的控制要求，選用ATMEL公司生產的AT89C52單片機，主要利用步進電機和LCD顯示屏相結合智能控制魚缸進行水循環。

1　魚缸系統描述

本文設計了一種自動循環式魚缸系統，表1為設備硬件組成，包括魚缸本體，液位傳感器和定時裝置，魚缸本體下端設有排水口，排水口上安裝有截止閥，排水口通過水管連接有過濾罐，過濾罐一側并聯設置的兩個沉淀罐，兩個沉淀罐的前后分別設置有換向閥，每個沉淀罐的底部設置有一個排渣口，沉淀罐的下游依次串聯陶瓷膜過濾罐、消毒罐、除氯罐和清水罐，清水罐一端通過水泵連接有進水管，陶瓷膜過濾罐內設置有螺旋盤管，螺旋盤管內壁設置有吸附網，螺旋盤管的末端設置有過濾膜，螺旋盤管上連接有反洗進水管和反洗出水管，消毒罐內設置有相互平行設置的若干個攪拌槳，攪拌槳采用透明材質，且內部設置有紫外線殺菌燈，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為本設計實施的結構示意圖。

圖1　結構示意圖

表1　設備硬件組成

2　具體方案

圖2為系統組成。

圖2　系統組成

2.1同步顯示系統

同步顯示器與定時器為同一設備，可顯示溫度、濕度、光照強度等指標，也可顯示“排水中”、“注水中”、“喂食中”等動態數據。

2.2排貯水系統

圖3為排注水系統。

圖3　排注水系統

兩個水泵，一個用作貯水，一個用作排水，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）和單片機一起控制，定時時間到該排水時，排水泵工作，液面下降到下面的傳感器（可調）時，排水泵停止工作，貯水泵開始工作，水位達到上面的液位傳感器時停止貯水，開始下一次計時。

2.3自動喂食系統

①控制部分：用單片機芯片作為控制芯片，用單片機比定時器的優點是可以精確計時，能夠通過編程更簡單更方便的驅動各個部件，單片機控制部分AT89C52單片機用于計時，檢測鍵盤和控制電機。

②喂食部分：兩種選擇：電磁繼電器開關控制;采用步進電機。

③顯示部分：可以選擇數碼管，或LCD裝置，LCD可以顯示大量的信息，除了能顯示設定的喂食時間間隔、喂食持續時間外，還可以有聲音的提示，采用1602藍底白字LCD顯示屏，用5v電壓供電，皆有可調變阻器用于調節顯示屏字符的對比度，用來顯示喂食器的三個時間參數，設定時間，LCD實時顯示。

④電源部分及立體結構：采用USB接口直接進行，單片機與步進電機并聯在電源上，電源有總開關控制，并且在電源正負極并聯一個LCD作為電源指示燈，單片機等模塊裝在長方形控制盒中，控制盒正面依次為LCD按鍵，電源指示燈，電源開關，側面為USB電源接口，電機控制電源線出口，電機和電機驅動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　結語

具體程序執行情況跟硬件電路也有關系，需要不斷測試調試，本文設計的自動循環式魚缸系統是一種自動控制系統，可在該基礎上利用網絡通信技術、音視頻技術將魚缸系統有關的設施集成。

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魚缸；單片機；自動化程度

中圖分類號：TP273

文獻標識碼：B