智能魚塘監測系統

湯鵬蔚

摘 要：文中闡述了一種智能魚塘監測系統，系統利用STC89C52單片機對濁度，溫度，PH值進行控制處理，可對相關數據設定數值范圍，并進行報警。并通過顯示屏顯示各參數。此設計從難易程度上來看結構相對簡單，使用比較靈活，因此具有很大的潛力和使用研究價值。[1]

關鍵詞：STC89C52單片機;PH;溫度;濁度

前言

中國是一個農業大國，水產養殖自古以來就有許多記載，所以對是中國農業來說是重要組成的一部分。公元前幾世紀，《養魚經》出版。它由范偉在春秋末期撰寫，是中國介紹水產養殖類最早的一本書。水產養殖是人為控制下繁殖、培育和收獲水生動植物的生產活動。它需要種植的面積很廣，種植密集，種植密度高。集約化種植是利用誘餌和其他方法在小型水體中種植水產品，例如池塘養魚和網箱養魚。廣泛的養殖是在中小天然水域中通過天然誘餌養殖水產品，例如湖泊和水庫中的養魚以及淺海扇貝。高密度集約化栽培通過控制水溫，人工氧合和飼養，在小水體中進行高密度培養。[2]

近年來，水產養殖規模越來越大，成為中國最重要的農業產業之一。 2012年，中國進出口的水產品總量越來越多，貿易逆差第一次超過了100億元。全國的水產品總量達到5906萬噸，同比增長5.4%。這表明中國的水產養殖已經走上了符合國情的發展道路。水產養殖業的可持續發展對中國農村長期經濟發展和現代漁業建設具有重要的指導意義。[3]

雖然水產養殖發展迅速，但仍有許多問題需要解決。[4]培養環境的質量直接影響養殖產品的生長和發展。近年來，由于水產養殖的發展，對水產養殖水域的要求越來越高。當某些指標超標以后，輕度造成生長遲緩，造成大規模農業死亡的重大原因，造成重大經濟損失。[5]因此我們通過各種途徑和方法對水資源進行檢測和改善。一旦發現水質受到污染或發生異變，便可以立即采取措施。

1.智能魚塘監測系統的基本理論

1.1魚塘的含義與概念

魚塘是指捕魚或養魚的地方。一般理想的魚塘，深水池，大面積，供水順暢，充足的陽光，肥沃的水，交通便利，有利于魚類的生長和生產和管理。

1.2智能監測系統的概念

智能監控系統采用計算機技術，模式識別技術和圖像處理技術，通過計算機強大的數據處理能力將沒有用的信息過濾掉，然后進行預警處理，全天候全自動的情報實時監控系統。

1.3研究意義

以發展的眼觀來看，以后的水產養殖業一定會發展成大規模養殖，所以要把水產品的質量提高，產量提高，又要降低成本。水質監測就顯得尤為重要。以下是魚塘的水質檢測對人類生活的重要意義：

（1）評估周圍一帶是否適合發展水產養殖業，防止浪費人力財力，進行虧本生意。

（2）判斷魚塘是否受污染，是否會對人類產生影響

（3）判斷魚塘的生產能力，水質是否有利于生產，并提早進行防治處理，達到利益最大化

（4）分析污染物來源和途徑

（5）提升魚類生長速度

（6）為人類日常飲食安全健康和財產安全提供保障

2.系統整體設計方案

本課題是要開發一個全自動檢測魚塘濁度，PH，和溫度的智能系統。設計用STC89C52單片機為控制平臺，實現魚塘檢測系統的智能檢測。設計完成由DS18B20溫度傳感器檢測水的溫度，PH傳感器檢測水中PH值，以及紅外發射管紅外接收管檢測水的濁度，由這些共同組成智能魚塘檢測系統。最后在顯示屏上顯示數據，并伴有超出定值蜂鳴器報警的功能。

系統由單片機，按鍵電路，渾濁度模塊電路，PH模塊接口，蜂鳴器電路，液晶顯示器，下載電路，溫度傳感器組成。

3.硬件電路設計

3.1PH測量

本設計選用的PH傳感器為YC-07型的PH傳感器，溫度范圍為0℃—110℃，完全能滿足設計環境需要，可測PH范圍為0—14。

3.2 溫度測量

采用的是DS18B20溫度傳感器，是一個種單線數字溫度傳感器芯片。不像一般的熱敏電阻，所述DS18B20可以直接由微控制器改變溫度轉換成數字信號以進行處理，還可以設定溫度警戒范圍，當溫度超出可產生報警。

3.3 濁度測量

本系統采用的是紅外發射管和紅外接收管檢測水的濁度。

探頭通過光學透鏡向被測介質發射一束管線，遇到介質中的懸浮顆粒產生90度的散射光，通過探頭的另一個透鏡接收，光線的強度和被測介質的濁度成比例關系。因此紅外測濁度不受被測介質的顏色的影響。

4.總結與展望

系統可以對魚塘進行全時段監測，具有成本低，電路簡單穩定的特點。可對系統進行改良，完成各個檢測系統。所以具有推廣應用價值。

系統雖然已經初步可以實用水產養殖和水質檢測，但還有一些不完善的地方，比如：數據顯示并不直觀，并且可以在編程來進一步加工。

參考文獻：

[1]王明發，邵海龍，陳偉，等.基于51單片機的智能水族箱設計[J].電子世界，2018（16）：125-126.

[2]張航.基于MCS-51單片機的數字電子稱設計[J].大眾科技， 2018，20（06）：10-11.

[3]魏琳.基于51單片機的便攜式腦電系統的設計[J].電子測試，2018（12）：9-15.

[4]王軍琦，徐銘，岑威，等.基于51單片機與VB.NET的應用設計[J].無線互聯科技，2018，15（17）：57-58.

[5]劉子莘. 基于AT89C51單片機檢測障礙小車的設計[J].江西電力職業技術學院學報，2018，31（05）：3-4.

[6]沙益夫.基于AT89C51單片機控制的動態血壓監測系統設計[J].中國醫學裝備，2018，15（06）：7-11.DOI：10.3969/J.ISSN.1672-8270.2018.06.002.