优秀WORD论文基于单片机的智能水族箱控制系统鱼缸Word文档格式.docx
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本文从功能设计、元器件选择、硬件电路设计和软件设计等几个方面对该控制系统进行阐述。
通过较长时间的运行测试，表明该控制系统运行稳定可靠、操作简单方便、具有多种节电工作模式。
同时该系统设计灵活、结构简单、成本低廉，易于规模化生产，可广泛用于家庭和宾馆等安装观赏鱼缸的场所。
关键词自动控制;
单片机;
水族箱;
传感器技术
Abstract
Withtheimprovementofpeople'
smateriallifeandappreciatingability,suchcraftsasaquariumgraduallyenterhousesandpublicplaceslikehotelsanddepartmentstores.Butasfortheaquariumsfoundinthepresentmarkets,watertemperaturetesting,waterlevelcontrol,waterrecyclingandfoodfeedingareallmanuallyperformed,bringingaboutalotoftroublesandinconveniences.
Thisdissertationanalyzesandstudiesthecurrentapplicationsofmostaquariums'
controldevicesandmakesoutadesignofmulti-functionalintelligentcontrolsysteminaquarium.Thecontrolsystembasedonthe89SeriesMCUfamilyaquariumcontrolsystem.TheentiresystemtotheSTC89C51MCUasthecorechip,combinedwiththesensortechnology,therelay,Clanguageprogrammingtechnology,setavarietyofcontrolfunctions,includingtemperature,automaticlighting,automaticwaterchanging,automaticfeeding,automaticwatercirculationandsoon,andmayneedtoincreasethecontrolparameters,throughtheselectionofdifferentcomponentsofcostcontrol.Thisarticlefromthefunctiondesign,componentsselection,hardwarecircuitdesignandsoftwaredesignaspectsofthecontrolsystemaredescribed.
Throughlongtimeoperationtest,indicatesthatthecontrolsystemisstableandreliable,theoperationissimpleandconvenient,hasavarietyofenergy-savingoperationmode.Atthesametime,thesystemofflexibledesign,simplestructure,lowcost,easytoscaleproduction,canbewidelyusedinfamiliesandhotelsandotherplacesofinstallationofornamentalfish.
KeywordsautomaticcontrolSeriesMCUaquariumsensortechnology
摘要..........................................................................................................................IAbstract........................................................................................................................II
第1章绪论...............................................................................................................1
1.1选题背景......................................................................................................1
1.2国内外研究现状及发展趋势....................................................................2
1.3主要研究内容.............................................................................................3
1.4课题研究的步骤.........................................................................................4第2章鱼缸智能控制系统的总体设计.................................................................5
2.1概述..............................................................................................................5
2.2系统的设计要求.........................................................................................5
2.3系统总体方案与功能.................................................................................6
2.3.1鱼缸智能控制系统的功能组成与控制参数................................6
2.3.2系统的硬件结构框图......................................................................7
2.4主要元器件的选取.....................................................................................8
2.4.1单片机的选取..................................................................................8
2.4.2键盘控制和LCD数码显示驱动芯片的选取............................10
2.5语言工具的选取.......................................................................................11
2.6本章小结....................................................................................................12第3章系统的硬件设计........................................................................................13
3.1硬件总体结构...........................................................................................13
3.2各模块硬件设计.......................................................................................14
3.2.1时钟电路设计................................................................................14
3.2.2键盘控制与显示模块设计...........................................................15
3.2.3温度控制模块................................................................................16
3.2.4其他模块设计................................................................................17
3.3继电器控制模块.......................................................................................18
3.3.1继电器的原理................................................................................18
3.3.2继电器的选用................................................................................19
3.4电路原理图及电路板设计.......................................................................19
3.5本章小结....................................................................................................20第4章系统的软件设计........................................................................................21
4.1软件设计方法...........................................................................................21
4.2主程序工作流程.......................................................................................22
4.2.1主程序工作流程图........................................................................22
4.2.2主程序流程详解............................................................................22
4.2.3DS18B20工作流程图....................................................................24
4.3时间和温度读取模块...............................................................................24
4.3.1读取DS1302的时钟....................................................................24
4.3.2读取DS18B20的温度..................................................................24
4.4键盘控制与显示处理模块.......................................................................26
24.5EPROM模块............................................................................................28
4.6本章小结....................................................................................................28第5章总体设计的调试与展望............................................................................29
5.1系统的调试................................................................................................29
5.1.1系统硬件调试................................................................................29
5.1.2系统软件调试................................................................................30
5.2创新点与应用范围...................................................................................30
5.2.1设计总结........................................................................................30
5.2.2创新点............................................................................................31
5.2.3应用范围和实施效果....................................................................31
5.3展望............................................................................................................32
5.4本章小结....................................................................................................32结论.......................................................................................................................33致谢.......................................................................................................................34参考文献...................................................................................................................35附录1........................................................................................................................36附录2........................................................................................................................40附录3........................................................................................................................44附录4........................................................................................................................45附录5........................................................................................................................46附录6........................................................................................................................47
第1章绪论
1.1选题背景
随着我国经济的发展和人民生活水平的大幅度提高，人们的消费观念变化很大，消费档次与水平都在提高，人们的生活品味越来越高，环境的个性化、环保化也越来越受到人们的重视，与之相关的休闲、居家装饰等行业相应的日显蓬勃发展趋势。
人们开始渴望那大自然的宁静与和谐，而一个生机盎然、苍翠欲滴的鱼草水族箱不但可以给人带来无比宽松舒适的美感，更能调节居住环境，让人们感受那久违的大自然，让大自然的美景在自己的身边
[1]长存。
水族行业正是在这种需求下应运而生的。
“鱼缸”又称为“水族箱”，“水族箱”一词起源于英国，沿用至今已超过了150年。
当时的定义仅仅是一个养动植物的水容器，而随着科技水平的不断进步，以及人们养殖观赏鱼和种植水草的水平的不断提高，水族箱不仅被认为是一个养动植物的容器，而且被认为是自然城的一个缩影，是一相对完备的生态系统。
在早期，水族箱多用于展览馆、公园等大众化的场所供大家观赏，随着生活水平的提高，科技和水族养殖业的快速发展。
水族箱已成为普通家庭的室内装饰。
近年来，这种以水草、金鱼为主的水族箱被称作“水中微缩的鱼草园林”，深受人们的喜爱，但由于人们缺乏养护的技艺或者是由于时间原因不能及时进行养护，往往“好景不长”，最后的结局多是“草桔鱼忘”。
在家居环境或是休闲娱乐场所都有各种各样的鱼缸，而保持一个适宜鱼类生活的环境是一件非常耗精力的工作。
针对鱼类生活环境的净化和改善的设备有很多，目前市场上常用的鱼缸控制系统有:
水温控制、充氧控制、过滤控制等相关系统。
但是由于产品繁多，功能不统一，而且大多是非智能化的、单一的恒温控制、充氧或照明系统。
如果仅仅是把多个单独的设备组成一套多功能的鱼缸控制系统，需要投入的费用较大，同时多个单一器件机械化的组装之后，也存在一定的资源浪费。
这样不仅增加了成本，重复投资，影响美观，而且功能使用不灵活、不方便，整体性能也无法得到提升。
因此，根据当前市场的需求，以鱼缸中的水温、溶氧量、光照等的控制为研究对象，形成一套集多个功能为一体的控制系统。
该设计不仅解决了人们在日常生活中对鱼缸的维护问题，还对利用高薪技术改造原有的普通家居的发展有一定的实际意义和研究价值。
1.2国内外研究现状及发展趋势
随着经济水平的突飞猛进，装饰业的日趋兴起，人们对生活、家居品味的追求愈加重视，体现在经济形态中就是与之相关的休闲、居家装饰等行业日趋蓬勃发展之势。
居住、工作环境的生动化、温馨化也越来越和人的精神、情操、新的生活观念紧密地联系在一起。
休闲水族行业也正是在人类的这种需求下应运而生，并且近年来其快速发展之状况使其已经成为一股新兴的经济力量受到经济界及业内人士的关注，据最新资料显示:
水族产品的日渐丰富，水族市场更加繁荣昌盛，水族行业产业规模的年增长率达到13.8%，仅北京就由传统的几个小市场，发展成8个大规模的市场。
其市场空间的拓展速度也昭示着将有更多的投资机会点在这种新的经济形势下诞生。
如今是国际水族产品看中国，许多国外大的采购公司都盯准中国这个市场，把长远的
[2]目标放在中国。
随着鱼缸产业迅猛发展，巨大的鱼缸市场的需求也极大推动了国内外各种鱼缸控制设备的研发和生产。
传统的鱼缸需经常换水和补充氧气，常配备两
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