第10卷第4期軟件導(dǎo)刊Vol. 10 No.42011年 4月Software GuideApr. 2011智能魚缸的設(shè)計張靜,肖杰,熊友達(dá)(武漢工程大學(xué)電氣信息學(xué)院,湖北武汊430205)摘要:針對目前市面上魚缸種類繁多,且多 為手動控制的情況,本系統(tǒng)以89C52單片機為核心，并通過相應(yīng)的軟硬件設(shè)計,實現(xiàn)了對魚缸的智能控制,完成了對魚缸的自動控溫,定時供氧,定時喂食等一系列智能化過程。關(guān)鍵詞:魚缸;單片機;智能中圈分類號:TP311. 52文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-7800(2011)04-0058-02單片機通過溫度傳感器DS18B20采集魚缸內(nèi)實時水1系統(tǒng)總體方案和功能溫,并將采集到的溫度通過LCD顯示出來,同時魚缸內(nèi)實時溫度與單片機內(nèi)設(shè)置好的溫度進(jìn)行對比，當(dāng)溫度高于設(shè)單片機有著體積小、功耗低、功能性強、性價比高、易定溫度時,系統(tǒng)通過單片機控制自動啟動降溫模塊電路和于推廣應(yīng)用等顯薯優(yōu)點,智能魚缸控制系統(tǒng)采用89C52供氧泵,當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度范圍時,則自動啟動加熱模單片機,主要由5大模塊組成:溫度時間顯示模塊、水溫自塊,使水的溫度保持在恒定范圍內(nèi)。同時單片機控制系統(tǒng)動控制模塊、定時供氧模塊、定時喂食和音樂播放模塊、每隔一個小時啟動 供氧泵5分鐘，為魚缸供氧，以此來保LED閃爍燈光照射模塊。各功能模塊通過單片機最小系證水的溶氧量。每隔4個小時系統(tǒng)啟動步進(jìn)電機和音樂統(tǒng)結(jié)合所需外圍電路完成信號檢測輸人和輸出控制功能,芯片模塊,在優(yōu)美的音樂中對魚兒喂食,促進(jìn)其生長。系統(tǒng)框如圖1所示。LED內(nèi)爍燈更增加了魚缸的觀賞性。|LED網(wǎng)爍照射2硬件設(shè)計2.1溫度檢測和調(diào)節(jié)模塊圈1系統(tǒng)框圈溫度檢測部分采用DS18B20溫度檢測芯片,體積小，[3] 常春,胡仁杰,蔣瑋.網(wǎng)絡(luò)化綜合實驗教學(xué)管理系鯇的研究與實疏[4] 王煥彬，張水平.數(shù)據(jù)訪問技術(shù)ADO. NET ADO.OLE DB的比較[].實驗技術(shù)與管理,2007(6).[J].鐵路計算機應(yīng)用,2003 (11).(責(zé)任編輯;杜能鋼)The Design and Implementtation ofExperimental Teaching System Base on WebAbstract: Teaching from the reality of our experiment, according to the actual needs of teaching management experimentsin the, NET platform to build on the success of the open Web-based management system for the overall experimentalteaching program, this article describes the system functional modules of the key technologies of the system ; ExperimentManagement System has changed the traditional teaching mode experiment, to adapt to the open network environment,teaching management, teaching and management to improve the experimental quality and efficiency.Key Words:Experimental Teaching;. NET; Multi-level Security pPolI中國煤化工CNM H G.作者簡介:張靜(1987-),女,湖北鄂州人，武漢工程大學(xué)本科生,研究方向ha但mhnin兩100),男,四川凝水人,武漢工程大學(xué)本科生,研究方向為信號檢測與估計;熊友達(dá)(1988- ),男 ,湖北仙桃人,武漢工程大學(xué)本科生,研究方向為信號檢測與估計。第4期張靜，肖杰,熊友達(dá):智 能魚缸的設(shè)計具有很高的可靠性,接線方便簡單,只需將其輸出腳與單動步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動完成自動喂食功能、音樂芯片播放音樂、片機的一個引腳相連,就可以精確地測出實時溫度,并將供氧電路自動供氧的功能。其反饋回單片機控制系統(tǒng),單片機將DS18B20芯片檢測溫度調(diào)節(jié)模塊:通過溫度傳感器DS18B20采集溫度的溫度信息與設(shè)定值進(jìn)行比較,如果不相符,數(shù)字調(diào)節(jié)程信號,并對溫度信號實時控制，當(dāng)溫度過高時觸發(fā)降溫電序根據(jù)給定值與測得值的差值按PID控制算法設(shè)計控制路;當(dāng)溫度過低時觸發(fā)加熱電路.保證水溫維持合適的范量,觸發(fā)程序根據(jù)控制量控制執(zhí)行單元。如果測量值高于圍內(nèi)。設(shè)定值,則啟動降溫系統(tǒng),降低水溫;如果檢測值低于設(shè)定人機交互模塊:通過液晶1602顯示當(dāng)前的時刻和溫值,則啟動加熱系統(tǒng).提高水溫,達(dá)到控制溫度的目的。度。并外接了3個按鍵,第1、2兩個按鍵采用查詢的工作2.2步進(jìn)電機喂貪模塊方式來調(diào)節(jié)時間,第3個按鍵采用中斷的方式,調(diào)節(jié)增還小型步進(jìn)電機驅(qū)動電路可以用ULN2003. ULN2003是減時間。設(shè)置靈活,使用方便。主程序流程如圖3所是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品,具有電流增益示。高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強等特點。本系開始統(tǒng)采用的步進(jìn)電機是四相八拍電機,當(dāng)對步進(jìn)電機施加一[系統(tǒng)初始們系列連續(xù)不斷的控制脈沖時,它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動。每國示時間和溫圈一個脈沖信號對應(yīng)步進(jìn)電機的某-相或兩相繞組的通電<定時嗽低Y囤機轉(zhuǎn)動。播放音易狀態(tài)改變一次,也就對應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定的角度(一個步距角)。當(dāng)通電狀態(tài)的改變完成一個循環(huán)時,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個開白隆溫電路Jh齒距。四相步進(jìn)電機可以在不同的通電方式下運行,在單一上片機的控制下,步進(jìn)電機可以左右旋轉(zhuǎn).使食槽打開或者通度過低>Y C開府加熱電路JhNE關(guān)閉,選擇好時間就可以精確地定時喂食,同時步進(jìn)電機<醫(yī)氧時間>Y C自動供氧電路h在ULN2003的驅(qū)動下,能夠產(chǎn)生較大的力矩,使食槽關(guān)N-閉自如,不會出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。原理圖如圖2所示。圈3主程序流程圈IC22B4結(jié)束語3B4B5B本設(shè)計已通過仿真器進(jìn)行了仿真,載人程序到單片機后運行良好,達(dá)到了預(yù)期的效果,實現(xiàn)了對魚缸的自動控CND VCcD ULN2003制,并且本系統(tǒng)具有很大的可擴展性,比如定時供氧部分圈2步進(jìn)電機原理設(shè)計比較粗糙,可以做進(jìn)-一步的設(shè)計改進(jìn),譬如,通過檢測魚缸內(nèi)溶氧量實現(xiàn)自動供氧,或者改進(jìn)魚缸的進(jìn)出水方3軟件設(shè)計式,進(jìn)行雜質(zhì)過濾等,都可以提高魚缸的智能化效果。控制模塊的軟件部分用C51編程,采用模塊化設(shè)計參考文獻(xiàn):方法,由主程序、子程序和中斷服務(wù)程序組成。[1] 陳光東,趙性初.單片微型計算機原理與接口技術(shù)[M].武漢:華中系統(tǒng)時鐘模塊:采用89C52的定時中斷來提供系統(tǒng)科技大學(xué)出版社,1994.[2] 張道德.單片機接口技術(shù)(C51版)[M].北京:中國水利水電出版的時鐘信號。社,2007.定時觸發(fā)模塊:通過查詢當(dāng)前時鐘，如果到達(dá)設(shè)定的(責(zé)任齲輯:周曉輝)時間,會將相應(yīng)的I/O置為高電平,便能夠?qū)崿F(xiàn)定時的驅(qū)The Design of Intelligent FishbowlAbstract: Aiming at the situation that there are a variety of fishbowls中國煤化工I are manual control,this system realizes the itelligent control of a fishbowl,completes a se:ing the 89C52 as thecore and designing from the aspects of hardware and software, such as:TYHC N M H Gtiming oxygen regu- .lar feeding and so on,Key Words:Fisbwl;89C52tnelligent