智能鱼缸的设计

基于单片机的智能鱼缸的设计与实现毕业设计目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3研究目的 (2)2 开发技术与原理简介 (4)2.1嵌入式技术 (4)2.2传感器技术 (4)2.3 Android技术 (4)2.3.1 Android智能手机平台概述 (4)2.3.2 Android手机平台的特点 (5)2.3.3 Android系统软件架构 (5)3 需求分析 (6)3.1功能需求 (6)3.1.1系统的特点及功能描述 (6)3.1.2系统流程分析 (6)3.2用例分析 (7)3.3 开发工具 (11)3.3.1 底层硬件电路开发工具 (11)3.3.2底层系统开发工具 (12)3.3.3 Android客户端开发工具 (12)4 概要设计 (13)4.1系统总体方案与功能 (13)4.1.1系统功能组成 (13)4.1.2系统控制参数 (14)4.2系统的硬件结构 (14)4.3系统的软件设计 (15)5 详细设计 (17)5.1单片机系统设计 (17)5.1.1单片机选型 (17)5.1.2单片机最小系统设计 (18)5.1.3详细说明 (21)5.2温度传感器模块设计 (22)5.2.1温度传感器选型 (22)5.2.2温度传感器电路设计 (23)5.3蓝牙串口模块设计 (23)5.3.1串口技术 (23)5.3.2蓝牙串口电路设计 (25)5.3.3系统通讯协议设计 (25)5.3.4系统通讯详细说明 (26)5.4时钟模块设计 (27)5.4.1时钟芯片选型 (27)5.4.2时钟模块电路设计 (27)5.5 Android客户端设计 (28)5.5.1 Android蓝牙通信设计 (28)5.5.2 Android界面设计 (29)6 系统实现 (31)6.1 底层设备软件实现 (31)6.1.1系统软件流程图 (31)6.1.2底层系统算法设计 (32)6.2手机端软件实现 (35)6.2.1手机端软件流程图 (35)6.2.2底手机端软件算法设计 (36)6.3软硬件设备实物图 (38)6.3.1硬件设备实物图 (38)6.3.2手机端软件截图 (40)7 系统测试 (41)7.1LED灯光变换测试 (41)7.2检测温度测试 (42)7.3水循环控制系统测试 (42)7.4充氧模块测试 (43)结束语 (44)致谢 (45)参考文献 (46)摘要近年来嵌入式发展迅速，智能家居也进入了人们的生活。

智能鱼缸系统是一种集成了自动化和智能化功能的鱼缸系统，通过传感器、控制器和互联网连接等技术，实现对鱼缸水质、温度、氧气供应等参数的监测和控制。

以下是一个智能鱼缸系统设计的基本要点：1. 水质监测：-使用水质传感器监测鱼缸水质，包括pH值、溶解氧、氨氮、硝酸盐等指标。

-将传感器的数据传输到控制器或手机应用程序，实时监测水质状态。

2. 温度控制：-安装温度传感器监测鱼缸水温，确保在适宜范围内。

-配备加热器或制冷器，根据水温情况控制加热或冷却设备的运行。

3. 氧气供应：-使用氧气传感器监测鱼缸水中的氧气含量。

-根据氧气水平，控制氧气泵或增氧装置的工作，以维持合适的氧气供应。

4. 光照控制：-安装光照传感器，监测鱼缸所处环境的光照强度。

-根据光照要求，控制灯光的开关和亮度，模拟日夜变化。

5. 喂食管理：-配备自动喂食器，设定合适的喂食计划和食物量。

-可通过手机应用程序或定时器自动控制喂食器的投食时间和频率。

6. 报警与提醒：-设定异常水质、温度等参数的阈值，当超过设定范围时触发报警和提醒。

-通过手机应用程序、短信或邮件等方式通知用户注意异常情况。

7. 远程监控与控制：-通过互联网连接，实现对智能鱼缸系统的远程监控和控制。

-用户可以通过手机应用程序或网络界面，随时查看鱼缸参数、控制设备和接收报警信息。

8. 数据记录与分析：-将水质、温度、氧气等参数数据记录下来，建立历史数据库。

-分析数据趋势和变化，帮助用户了解鱼缸的运行状态和健康状况。

9. 用户交互界面：-设计直观友好的用户交互界面，方便用户查看和操作智能鱼缸系统。

-提供设置参数、查看历史数据、控制设备等功能。

以上是智能鱼缸系统设计的一些基本要点，具体的设计还可以根据需求进行定制化，以满足用户对鱼缸管理的个性化需求。

自制鱼缸创意设计方案设计方案一：智能互动鱼缸在这个设计方案中，我们将鱼缸与智能科技相结合，为鱼和鱼主人创造更多的互动乐趣。

1. 内嵌摄像头和传感器：鱼缸内部将安装摄像头和传感器，以便监测水质、水温、氧气含量等参数，并通过互联网传输到鱼主人的手机或电脑上。

2. 可调节的灯光和音乐：通过设置，鱼主人可以根据自己的喜好调节鱼缸内的灯光和音乐。

不同的灯光和音乐可以创造不同的氛围，营造舒适的生活环境。

3. 远程喂食：鱼主人可以通过手机或电脑远程控制鱼缸内的喂食器，定时给鱼儿投放适量的鱼食，保证它们的营养需求。

4. VR互动游戏：鱼主人可以通过VR设备进入虚拟世界与鱼儿互动，进行游戏和喂食等活动，增加乐趣和互动性。

5. 水族知识分享：系统设有水族知识库，提供养鱼的基本知识、常见问题解答等内容，让鱼主人能够更好地照顾和了解鱼儿的需求。

设计方案二：生态循环鱼缸这个设计方案旨在构建一个自给自足的生态系统，不仅为鱼儿提供良好的生活环境，还能有效利用资源、减少浪费。

1. 循环过滤系统：设计一个循环过滤系统，通过鱼儿的新陈代谢产生的废物和废水经过过滤处理后，被重新运用于鱼缸内的植物生长或农作物种植。

2. 植物氧源：在鱼缸内设置合适的水生植物，这些植物能够吸收鱼儿产生的二氧化碳，并释放出氧气，为鱼儿提供一个更加清新的水质环境。

3. 循环农作物种植：设计一个特殊的区域，用于种植食物作物，比如蔬菜或水果。

废物和废水经过过滤处理后，用于滋养这些农作物的生长，从而形成一个循环的生态系统。

4. 可持续能源利用：利用太阳能或风能等可再生能源，为鱼缸内的设备提供能源，进一步减少对外部能源的依赖。

5. 美观设计与装饰：还可以在鱼缸周围进行美观的设计与装饰，如加入水景、石头、树枝等元素，创造一个更加自然、和谐的视觉效果。

这些创意设计方案旨在提供更多乐趣和互动性，同时也关注资源的再利用和环境保护。

可以根据个人偏好和实际情况选择适合的设计方案来打造独一无二的鱼缸。

智能水族箱的设计智能水族箱是一种结合了现代科技和养殖技术的创新产品。

它不仅仅是一个普通的水族箱，而是通过智能化的设计，提供了更便捷、智能的养鱼体验。

1. 远程监控和控制智能水族箱设计了远程监控和控制系统，使得用户可以随时随地通过手机或电脑来监控和控制水族箱。

用户可以实时查看水族箱内的水质情况、温度、氧气含量等参数，并可以通过系统控制设备来调整水质和环境，确保鱼儿的生活条件。

2. 自动喂食系统为了方便用户，并保证鱼儿的饮食准确和规律，智能水族箱设计了自动喂食系统。

用户可以根据鱼儿的需求和饮食惯，设定喂食时间和喂食量。

系统会自动按照设定的时间和量给鱼儿喂食，不需要用户手动操作。

3. 智能化养殖指导智能水族箱还提供了智能化的养殖指导功能，以帮助用户更好地照顾鱼儿。

系统会根据鱼儿的品种和健康状况，给出相应的养殖建议和提醒。

比如合适的水温范围、饲料选择等，以帮助用户提高鱼儿的养殖成功率。

4. 多样化的设计风格智能水族箱的设计还注重美观和实用性。

它提供了多样化的设计风格和外观，以满足不同用户的需求和喜好。

用户可以根据自己的家居风格和个人喜好选择不同款式的智能水族箱，让其更好地融入家庭环境。

5. 环境保护和可持续性智能水族箱的设计也注重环境保护和可持续性。

它使用高效节能的设备，减少能源消耗。

同时，智能水族箱还提供了水质循环和过滤系统，确保水质清洁，并减少对外部环境的影响。

总之，智能水族箱的设计创新了传统的水族箱概念，提供了更便捷、智能和可持续的养鱼体验。

它不仅能满足用户的需求，还能保护环境，提高养殖的成功率。

希望智能水族箱能够在未来得到更广泛的应用和推广。

基于51单片机的智能鱼缸控制系统的设计与实现摘要:本设计是基于51单片机的智能鱼缸控制系统的设计与实现，是由51单片机作为核心板，LCD1602液晶显示、由DS18B20数字温度传感器检测、由液位传感器df-893液位检测控制模块、由计时器计时投食模块。

基于单片机的智能鱼缸控制系统的鱼缸集温控和喂食，计时，一体、低成本低功耗的智能鱼缸设备。

智能鱼缸系统，免去了养鱼缸的人们对鱼缸的日常操作，本智能鱼缸系统也可以用于水族馆以及养殖场这种场合。

关键词: 51单片机；LCD1602液晶； DS18B20数字温度传感器；df-893液位检测1 设计背景及目的近几年来，随着科学水平的发展和技术的提升，人们的生活质量得到了质的飞跃，越来越多人会在除了衣食住行外的其他方面去提升生活质量和家庭品味，不少人也会在家里摆上个鱼缸以便观赏。

但是现在的快节奏生活和工作又让人们没法花费长时间在打理鱼缸上，而智能鱼缸系统，免去了养鱼缸的人们对鱼缸的日常操作，本智能鱼缸系统也可以用于水族馆以及养殖场这种场合。

目前市面上的一体、低成本低功耗的智能鱼缸设备还比较稀少，属于需求大于供给的状态，所以本课题研究的基于单片机的智能鱼缸控制系统可以满足这一需求并且成本控制上要比单一购买鱼缸设备的成本低。

2 基本设计思路智能鱼缸控制系统的设计分为每个功能模块的硬件部分和由单片机控制的软件部分。

硬件部分包括对时间，温度和液位的感知，并传送所有信息到控制端。

软件部分包含信号的转换，分析温度和液位的临界值、时间的分析，并将得到的信号转换为电信号，控制温度、液位、电机喂食的实现。

3 硬件设计51 单片机是对所有兼容 Intel 8031 指令系统的单片机的统称。

该系列单片机的始祖是 Intel 的 8004 单片机，后来随着 Flash rom 技术的发展，8004 单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的 8 位单片机之一，其代表型号是ATMEL 公司的 AT89 系列，它广泛应用于工业测控系统之中。

arduino的智能鱼缸监测系统设计
Arduino的智能鱼缸监测系统设计主要包括以下内容:
1.硬件系统：主要由Arduino微处理器、温度传感器、水位传感器和可编程逻辑控制器等硬件装置组成，它们之间以标准串口连接相互沟通；
2.软件系统：利用ArduinoIDE开发工具，来根据不同需求设计不同程序，对硬件和传感器进行编程，使整套系统能够实现实时应用；
3.物联网系统：由控制器、Wi-Fi模块和其他传感器组成，该模块在实时监测系统中起到重要作用，将鱼缸的信息传送到控制平台上实现远程控制；
4.远程控制平台：用户可以在远程控制平台上实时查看鱼缸的温度、水位、pH值等参数，并能够实现远程操作；
5.传感器系统：传感器系统由多个传感器组成，主要用于测量水箱温度、水位、PH值等，它们还可以用来检测水质，探测鱼缸中存在的有害气体；
6.安全保障系统：系统外部设有安全管理功能，可以有效的检测鱼缸的参数，并根据设定的参数值自动调节，以保证鱼缸的安全运行。

总之，Arduino的智能鱼缸监测系统设计的核心就是利用Arduino的核心处理器来控制传感器、控制器和物联网系统，同时利用远程控制平台来实现对鱼缸参数的实时监测和远程操作，以保证鱼缸的安全运行。

基于STM32智能鱼缸监控系统的设计一、本文概述随着物联网技术的飞速发展，智能家居成为了一个备受关注的新兴领域。

作为智能家居的重要组成部分，智能鱼缸监控系统的设计与实现不仅为鱼类的养殖提供了更为便捷和高效的管理方式，同时也为家庭用户带来了更为丰富和多样的观赏体验。

本文旨在介绍一种基于STM32的智能鱼缸监控系统的设计，通过综合运用传感器技术、嵌入式系统、网络通信等技术手段，实现对鱼缸水质、温度、光照等关键环境参数的实时监控与智能调控，以提高鱼类的养殖质量和生活环境，同时为用户带来更为智能和舒适的观赏体验。

本文将从系统的硬件设计、软件编程、网络通信、用户界面等多个方面进行深入探讨，以期为相关领域的研究与实践提供有益的参考和借鉴。

二、系统总体设计基于STM32的智能鱼缸监控系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两大部分。

在硬件设计方面，系统以STM32微控制器为核心，通过外设接口与各种传感器和执行器相连。

传感器部分包括水温传感器、水质传感器（如pH值、溶解氧含量等）以及水位传感器，用于实时获取鱼缸内的环境参数。

执行器部分则包括水泵、加热棒、过滤器以及灯光等，用于根据环境参数的变化自动调整鱼缸内的环境条件。

系统还设计了人机交互模块，如液晶显示屏和触摸按键，方便用户查看鱼缸状态并进行手动控制。

同时，系统还预留了网络接口，以便将来实现远程监控和控制。

在软件设计方面，系统采用模块化编程思想，将各个功能模块独立出来，提高代码的可读性和可维护性。

主程序负责整个系统的初始化、任务调度以及异常处理等工作。

各个功能模块则根据任务需求进行相应的操作，如传感器数据采集、数据处理与分析、执行器控制等。

为了保证系统的实时性和稳定性，软件设计中还采用了中断服务程序来处理一些紧急任务，如水温过高或过低的报警处理等。

总体而言，基于STM32的智能鱼缸监控系统的设计旨在实现鱼缸环境的智能化监控和自动化管理，提高用户的使用体验并保障鱼类的健康生长。

基于手机遥控的智能鱼缸控制系统的设计作者：何锋兰慧来源：《电脑知识与技术》2024年第18期关键词：鱼缸水温控制；自动换水；自动喂食；Wi-Fi通信；手机遥控中图分类号：TP311 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2024）18-0040-030 引言随着人们生活水平的提高，对生活品质的追求也越来越高，许多人开始在家中饲养观赏鱼。

不同类型的观赏鱼对生活环境的需求各异，例如淡水鱼与深海鱼需要不同的水温，食物也不相同。

为了满足不同客户的需求，目前市场上的鱼缸通常增加了如水温控制、充氧控制、过滤控制等功能[1-2]。

然而，由于产品繁多且功能未集成在同一个系统内，本文根据当前市场需求，设计了一种集水温控制、自动换水、自动喂食等功能于一体，并具备手机遥控功能的智能鱼缸控制系统。

1 整體设计智能鱼缸的原理框图如图1 所示，主要包括：STM32F103C8T6 最小系统、水温检测、水位检测、OLED显示、自动喂食、自动加热、自动换水、Wi-Fi通信、手机App等模块。

1.1 主控电路本文采用STM32F103C8T6最小系统板作为主控电路。

该最小系统主要由STM32单片机、电源、时钟电路和复位电路组成。

其特点是体积小、功耗低、性价比高、计算能力强，内部自带12位AD转换，数据处理速度快，精度高[3，7]。

1.2 温度采集电路设计温度采集电路采用NTC热敏电阻作为水温传感元件。

通过单片机ADC采集其变化的电压并转换成对应的ADC 值，最终根据公式计算出当前的水温。

NTC热敏电阻在本系统中连接如图2所示，其中ADC 接口为STM32的PA3口，NTC的两个接口分别连接热敏电阻的两端。

1.3 水位采集电路设计水位采集电路采用HC-SR04超声波测距模块，其Trig与单片机的PA5引脚相连，Echo与STM32单片机的PA4引脚相连。

超声波通过其中一个发射管发射出去，当超声波接触到被测面后反射回来进入接收管。

智能鱼缸控制系统设计
智能鱼缸控制系统设计是一个挑战性的任务，它要求将多种功能有机地结合在一起。

该系统应包括实时监测、视觉传感器、水质监测、生物控制等许多功能。

具体而言，实时监测可以跟踪水温、叶色、溶氧量等参数，从而使运行环境更加舒适。

视觉传感器可以检测池中的生物情况，以及池壁上的藻类，以便及时发现异常情况，并按需采取行动。

水质监测系统则能够监测池水中的微生物和污染物，以确保水质是安全的。

最后，生物控制则可以控制池内生物的数量，以提高池内生物种类的多样性和健康水平。

此外，还需要考虑自动排水系统。

在此系统中，利用液位传感器来测量池水的位置，当水位过高时，排水管道就会自动打开，以释放除水滴的过量水份。

此外，还可以添加一些额外的设备，如滤网、剩余肥料检测仪和pH计，以确保水质正常。

有了上述的各个组件，接下来就是要确定如何将这些组件结合在一起。

所有传感器和监控单元都要连接到一个总线，并通过计算机程序进行调试，以监控系统的各种参数和设置。

并且，这些参数可以通过外部控制器进行调整，以达到特定的效果。

此外，为了满足用户的各种需求，计算机程序也可以被自定义，以满足不同环境的需求。

总之，智能鱼缸控制系统是一个非常具有挑战性的任务，它要求将许多功能整合在一起，以满足用户日益增长的需求。

通过调整参数，以及设计合理的结构，可以有效地实现鱼缸自动化管理，为用户提供安全、清洁和舒适的水族环境。

基于单片机的智能鱼缸温控系统设计智能鱼缸温控系统是一种基于单片机技术的创新设计，旨在为鱼缸提供稳定的温度环境，以促进鱼类的生长和健康。

本文将详细介绍智能鱼缸温控系统的设计原理、硬件组成和软件实现，并对其在实际应用中的效果进行评估和分析。

一、引言随着人们对休闲娱乐生活的需求不断增加，养殖观赏鱼成为了一种越来越流行的养殖方式。

然而，不同种类的观赏鱼对水温要求不同，过高或过低的水温都会对其健康产生负面影响。

因此，设计一个能够自动调节水温的智能鱼缸温控系统势在必行。

二、设计原理智能鱼缸温控系统主要由传感器、单片机、执行器以及人机交互界面组成。

传感器用于实时监测水温，并将监测结果传输给单片机进行处理；单片机根据预设设定值与实际监测值之间的差异来判断是否需要调节水温；执行器负责控制加热器或制冷器的开关状态，以实现水温的调节；人机交互界面则提供了对系统参数进行设置和监测的功能。

三、硬件组成智能鱼缸温控系统的硬件组成主要包括传感器、单片机、执行器和人机交互界面。

传感器：系统采用高精度的水温传感器，能够准确测量鱼缸内水温，并将测量结果以数字信号的形式传输给单片机。

单片机：系统采用高性能的单片机作为控制核心，具有强大的处理能力和丰富的外设接口。

通过与传感器和执行器进行连接，实现对水温进行监测和调节。

执行器：系统根据单片机处理结果控制加热器或制冷器。

加热器通过加热元件将电能转化为热能，提高鱼缸内水温；制冷器则通过压缩循环原理将热量从鱼缸中排出，降低水温。

人机交互界面：为了方便用户对系统参数进行设置和监测，智能鱼缸温控系统还配备了一个直观友好的人机交互界面。

用户可以通过触摸屏或按钮等方式与系统进行交互，实现对温度设定值、工作模式等参数进行调整。

四、软件实现智能鱼缸温控系统的软件实现主要包括传感器数据采集、数据处理与控制策略、执行器控制以及人机交互界面。

传感器数据采集：单片机通过与传感器进行通信，实时获取鱼缸内的水温数据。

智能鱼缸要完成的工作主要包括水温的自动调节以及自动换水，针对这些工作，本设计要解决的问题主要有以下几个方面：①水温的检测问题；②水温的调节问题；③水位的检测问题；④自动换水的实现问题。

1 总体设计智能鱼缸涉及自动控制的领域，一切工作都要在无人的情况下按照预先的设计准确的进行下去。

目前，关于自动控制的实现方面，只要有单片机以及PLC两类设计方案，PLC 多用于生产车间，在体积、成本以及能耗等方面并不具备优势，所以本设计采用单片机控制的方法。

本设计的目标是自动的调节水温到适合鱼的范围，要解决的问题主要有温度的检测与调节以及自动的完成换水的工作，为此本设计设置了中央控制系统、传感器系统以及执行系统。

其中中央控制系统由单片机构成，主要负责信息的接收与转化以及命令的发布的工作。

传感器系统包含温度传感器以及液位传感器，其主要工作为监测环境信息并将该信息传递给中央控制系统。

执行系统包括加热棒以及水泵，其要完成的任务为水温的调节以及自动换水的工作。

本设计的结构框图如图1所示。

本设计中单片机的型号为STC89C52，温度传感器的型号为DS18B20，对于液位的检测，本设计利用两个红外传感器代替液位传感器对液位的上限以及下线进行监视。

由于单片机的输出功率很小，难以直接启动加热棒，因此本设计中利用继电器作为二者之间命令传输的桥梁。

本设计中的抽图1 系统结构框图2 硬件设计单片机：单片机在控制领域的应用非常广泛，自其诞生之日起就受到了广泛的关注，其应用已经渗透到了社会的方方面面。

单片机经过这近50年的发展，技术日趋成熟。

本设计利用的为STC89C52，该种单片机属于51系列单片机，其在功耗、操作操作方面优势明显，很适合初学者。

温度传感器：温度传感器用于测量温度并将该信息进行转换和传递，其测量温度的主要原理为金属的电阻值随着温度的变化而变化，并且其对应关系为一对一的关系，并且其有两种变化类型，一种是电阻随着温度的升高而变大，另外一种正好相反。

智能鱼缸毕业设计智能鱼缸毕业设计在现代科技的快速发展下，智能化已经成为了各行各业的发展趋势。

智能家居、智能交通、智能医疗等领域的应用层出不穷，而智能鱼缸作为一种创新的设计理念，也逐渐引起了人们的关注。

智能鱼缸并不仅仅是一个普通的鱼缸，它集成了先进的传感器技术和智能控制系统，能够实现对鱼类生活环境的全面监测和控制。

通过智能鱼缸，我们可以更好地了解鱼类的生活习性，提供一个更加舒适和健康的生活环境。

首先，智能鱼缸可以实时监测水质的情况。

通过在鱼缸中安装水质传感器，可以实时检测水中的温度、PH值、溶解氧含量等关键指标。

一旦水质超出了安全范围，智能鱼缸会立即发出警报并自动调节水质，保证鱼类的生活环境始终处于良好状态。

其次，智能鱼缸还可以模拟不同的自然环境。

通过智能控制系统，我们可以根据不同鱼类的需求，模拟出它们习惯的水温、水流、光照等环境条件。

这不仅可以提高鱼类的生活质量，还可以促进它们的生长和繁殖。

另外，智能鱼缸还具备远程监控和控制功能。

通过连接互联网，我们可以随时随地通过手机或电脑远程监测鱼缸的情况。

如果发现有异常，可以及时采取措施进行处理，避免鱼类受到伤害。

同时，我们还可以通过远程控制，调整鱼缸的参数，实现远程喂食、远程换水等功能，方便我们在外出期间对鱼缸进行管理。

此外，智能鱼缸还可以与其他智能设备进行联动。

比如，可以通过智能家居系统，将鱼缸的情况与室内温度、湿度等参数进行关联，实现自动调节。

另外，还可以通过语音助手，通过语音指令对鱼缸进行控制，提高用户的使用便利性。

然而，智能鱼缸的设计并非一帆风顺。

首先，智能鱼缸的成本较高，不仅需要购买传感器、控制系统等硬件设备，还需要进行软件开发和系统集成。

其次，智能鱼缸的维护和管理也需要一定的技术和知识，对于一些不懂技术的用户来说可能存在一定的难度。

总的来说，智能鱼缸作为一种创新的设计理念，为我们提供了更好的鱼类养殖和观赏的方式。

通过智能化的监测和控制，我们可以为鱼类提供一个更加舒适和健康的生活环境。

• 141•由于工作忙、出差、旅游等原因，家中、办公室等场所喂养的鱼常常无人管理。

为此，本文基于STM32单片机设计了一款智能鱼缸。

该鱼缸可以根据设定的参数自动投食、调节水温和增氧。

鱼缸内装有水循环过滤系统，可以较长时间的不用换水。

通过手机APP 可以设置参数、远程定量投食和监控鱼缸运行状态。

该智能鱼缸可以根据预置的鱼儿生长所需要的条件，投喂食物、调节环境，实现对鱼的无人化管理。

为了缓解学习、生活、工作带来的压力，提升生活品质，许多人喜欢在家中、办公室等场所养鱼。

但是，由于工作忙、出差、旅游等原因，常常没有时间去照顾鱼儿。

目前市场有一些高端鱼缸具有水循环过滤系统，可以较长时间的不用换水；也有一些鱼缸加入了加热和增氧功能；还有一些研究者设计了专用喂鱼器，可以按固定的时间间隔投喂鱼食。

这些设计在一定程度上简化了养鱼过程，但无法实现对鱼的无人化管理。

本文设计的智能鱼缸可以根据预置的鱼儿生长所需要的条件，投喂实物、调节环境，解决鱼儿长时间无人照看的问题。

1 智能鱼缸整体结构设计智能鱼缸主要由STM32单片机主控核心、无线模块、触摸屏、稳压模块、温度传感器、氧溶解度传感器、水循环过滤器、投食机构、加热棒、照明模块、增氧泵等部分组成。

整体结构如图1所示。

温度传感器和氧溶解度传感器与单片机AD 端口连接，用于采集鱼缸中水的温度和含量氧。

水循环过滤器、投食机构、加热棒、照明模块、增氧泵等执行单元与单片机GPIO 连接，用于投喂鱼食、调节鱼缸中水的环境。

触摸屏通过串型总线与单片机USART 接口连接，用于本地显示鱼缸工作状态，设置工作参数。

鱼缸通过无线模块与服务器进行数据交换。

可以通过手机APP 或PC 端获取鱼缸水环境数据、上传喂鱼参数和远程投食。

2 智能鱼缸各功能单元设计2.1 主控核心设计智能鱼缸主控核心采用STM32Rbt6单片机，该单片机具有成本低廉，功耗低，处理速度快，资源丰富等特点。

单片机片内集成128kbytes 的Flash 存储空间，可以将各类鱼生存所需要的水温、氧溶解量、投食量、水循环过滤频率等参数存储在单片机的FLASH 中。

居家智能鱼缸控制系统设计摘要：随着经济的发展，观赏性鱼缸逐渐进入人们的生活。

但是低成本的半自动化鱼缸模块能达到饲养观赏鱼的目的，还存在很多缺点；而高成本的智能鱼缸控制系统，不适用于家家户户。

本文设计了一种居家智能鱼缸的生态控制系统，包括温度检测控制模块、PH检测控制模块、水位检测控制模块、WiFi无线传输模块、声光模块、手机APP，通过各种传感器、执行器对观赏鱼的生存环境参数进行采集和控制，并通过WiFi技术将数据传输给手机App终端，实现智能化控制和管理。

能够实现自动换水、自动喂食、冷热自动恒温、状态显示。

关键词：居家；智能鱼缸；设计；系统1导言随着科学技术的发展进步，生活中的各种器具都带上了智能、全自动的标签，例如智能家居、全自动洗衣机等，这些都为人们的生活提供了极大地便利，渐渐地人们也开始依赖这些器件，并且期待功能更加强大的器件发挥作用。

有效的水质管理能让鱼缸水质保持良好的状态，为鱼类的健康成长提供必要的生存条件。

现有的鱼缸水质管理产品缺乏有效的水质信息提示，产品检测操作较为繁琐，检测硬件与饲养环境不协调，产品设计不够完善。

因此，有必要针对智能鱼缸控制系统进行研究。

2总体设计智能鱼缸是集成多种传感器与控制设备一体的高档鱼缸。

智能鱼缸一般具有多种功能，如智能照明、自动喂食、自动控温等，水质监测只是智能鱼缸的其中一部分功能。

市面上的智能鱼缸一般分为单一鱼缸类型和软硬结合鱼缸系统。

以森森智能鱼缸为代表的智能鱼缸，将系统信息显示与操作按键全部集成在鱼缸面板上。

这种类型的智能鱼缸特点是操控方便，缺点是鱼缸面板面积有限，只能显示简单的信息，如水温、日期，无法获取水质变化的趋势，而且不能远程监控。

智能鱼缸涉及自动控制的领域，一切工作都要在无人的情况下按照预先的设计准确的进行下去。

目前，关于自动控制的实现方面，只要有单片机以及PLC两类设计方案，PLC多用于生产车间，在体积、成本以及能耗等方面并不具备优势，所以本设计采用单片机控制的方法。

摘要随着社会的发展和人们生活质量的提高，越来越多的人喜欢饲养观赏鱼。

但如果由于某些原因忽视了对观赏鱼的照顾，观赏鱼则有可能因饥饿或鱼缸内生态环境变坏而死亡。

因此，设计一款智能鱼缸系统是非常必要的。

本文设计了一款基于单片机的智能鱼缸系统。

本设计选用Arduino UNO单片机作为自动喂养系统的控制核心，用传感器采集鱼缸内的环境参数。

经数据处理后，单片机向各执行机构传送控制信号，实现自动喂食和对鱼缸内温度、水位等环境因素的自动控制，从而为观赏鱼创造一个良好的生存环境。

本设计采用了模块化的设计方法，主要包括主控芯片模块、喂食器模块、温度控制模块、水位控制模块和换水模块。

本设计集众多功能于一身，具有结构小巧，操作简便，成本低廉等优点，可以广泛应用于观赏鱼的饲养。

关键词：自动喂食器结构；单片机；传感器；自动控制；驱动电路；C 语言目录摘要 (I)目录 (II)第一章绪论 (1)1.1研究目的 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3研究的主要内容和目标 (1)第二章模块方案选择与论证 (2)2.1硬件框图 (2)2.2主控芯片模块 (2)2.3温度测量模块 (3)2.4水位检测模块 (3)2.5喂食器模块 (3)2.6换水模块 (4)2.7显示模块 (5)第三章各模块的具体设计 (7)3.1控制模块 (7)3.2温度测量模块 (7)3.3水位检测模块 (8)3.4电机模块 (9)3.5喂食器模块 (12)3.6显示模块 (14)第四章系统原理图 (15)第五章结论 (18)5.1设计总结 (18)5.2创新点 ............................................................................................ 错误!未定义书签。

参考文献 (17)附录18第一章绪论1.1 研究目的随着社会的发展和人们生活质量的提高，越来越多的人喜欢饲养观赏鱼。