基于单片机控制的自动循环式鱼缸系统

2016-06-18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

电子制作 2016年6期

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。