基于單片機(jī)的觀賞魚(yú)自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目基于單片機(jī)的觀賞魚(yú)自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 （院） 專(zhuān) 業(yè)班 級(jí)學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師 職 稱(chēng)二 年 月 日專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)獨(dú) 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名: 20 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)

2、（論文）的規(guī)定。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營(yíng)利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部?jī)?nèi)容，允許他人依法合理使用。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）作者簽名: 20 年 月 日 基于單片機(jī)的觀賞魚(yú)自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，越來(lái)越多的人喜歡飼養(yǎng)觀賞魚(yú)。但如果由于某些原因忽視了對(duì)觀賞魚(yú)的照顧，觀賞魚(yú)則有可能因饑餓或魚(yú)缸內(nèi)生態(tài)環(huán)境變壞而死亡。因此，設(shè)計(jì)一款觀賞魚(yú)魚(yú)缸自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)是非常必要的。本文設(shè)計(jì)了一款基于單片機(jī)的觀

3、賞魚(yú)自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)選用AT89C51單片機(jī)作為自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)的控制核心，用傳感器采集魚(yú)缸內(nèi)的環(huán)境參數(shù)。經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，單片機(jī)向各執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳送控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投餌和對(duì)魚(yú)缸內(nèi)溫度、水位、水質(zhì)等環(huán)境因素的自動(dòng)控制，從而為觀賞魚(yú)創(chuàng)造一個(gè)良好的生存環(huán)境。本設(shè)計(jì)采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法，主要包括主控芯片模塊、溫度控制模塊、水位控制模塊、過(guò)濾模塊、顯示模塊、殺菌照明模塊和投餌器模塊。本設(shè)計(jì)集眾多功能于一身，具有結(jié)構(gòu)小巧，操作簡(jiǎn)便，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于觀賞魚(yú)的飼養(yǎng)。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；傳感器；自動(dòng)控制；驅(qū)動(dòng)電路；C語(yǔ)言Design of Automatic Feeding System in Fish

4、 Tank Based on MCU AbstractWith the social development and the improvement of peoples lives, more and more people like breeding ornamental fish. However, if we can not take care of the ornamental fish for a long time for some reason, they may die of hunger or bad environment in the fish tank. Theref

5、ore, the design of automatic feeding system in fish tank based on MCU is very necessary.This paper has designed an automatic feeding system in fish tank based on MCU. With AT89C51 as core chip, this paper chose some sensors to collect environment parameters. After dater processing, the MCU send cont

6、rol signal to the executive bodies to achieve the functions such as temperature control, water lever control, water quality control, automatically feeding food and so on. In this case, a good environment can be created for the ornamental fish. This design uses a modular design approach. It mainly in

7、cludes main control module, water temperature control module, waterlever control module, filtering module, display module, automatic lighting and automatically feeding food module.This design is a multi-functional control system with the feature of structure compact, operation simple and low cost. I

8、t can be widely used in the area of feeding ornamental fish.Key words：MCU；Sensors； Automatic control； Driver circuit； C language 目 錄 第一章 緒論1.1 研究目的隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，越來(lái)越多的人喜歡飼養(yǎng)觀賞魚(yú)。它在美化我們生活環(huán)境的同時(shí)，給我們帶來(lái)了視覺(jué)上的美感和身心享受。但人們不可能每時(shí)每刻都控制好魚(yú)類(lèi)的生活環(huán)境，如果由于某些原因長(zhǎng)時(shí)間忽視了對(duì)觀賞魚(yú)的照料，觀賞魚(yú)則有可能因饑餓或生態(tài)環(huán)境變壞而死亡。因此，設(shè)計(jì)一款觀賞魚(yú)魚(yú)缸自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)是非常必要的

9、1。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前市場(chǎng)上的魚(yú)缸自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)功能比較分散，往往只能實(shí)現(xiàn)某個(gè)功能，如過(guò)濾功能，增氧功能，加熱功能等，而且大多需要人工操作，自動(dòng)化程度不高。投餌器部分主要采用以定時(shí)電路為控制核心的單次間歇式喂養(yǎng)系統(tǒng)，投餌器每次投餌都需要重新設(shè)定，且定時(shí)不準(zhǔn)確，投料不均勻，可靠性差，投餌與間歇時(shí)間設(shè)置不合理，易浪費(fèi)餌料，這些都無(wú)法滿(mǎn)足觀賞魚(yú)自動(dòng)喂養(yǎng)的功能要求。倘若同時(shí)安裝各種功能不同的設(shè)備，又會(huì)使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加成本，影響美觀，而且也缺乏彼此功能的協(xié)調(diào)性?，F(xiàn)在越來(lái)越多的人們開(kāi)始注重生活環(huán)境的改善，水族箱便進(jìn)入了人們的視線(xiàn)，許多賓館、展會(huì)、寫(xiě)字樓等都擺上了水族箱來(lái)美化環(huán)境，應(yīng)用于水族箱的觀

10、賞魚(yú)自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，由于水族箱一般體積較大，而且該自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)嵌入在水族箱的櫥柜內(nèi)，不可分離，使自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)移植性差，無(wú)法應(yīng)用于小型的觀賞魚(yú)魚(yú)缸上。小型觀賞魚(yú)魚(yú)缸自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)在市場(chǎng)上還基本處于空白，基于這個(gè)市場(chǎng)空白，本文設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的觀賞魚(yú)自動(dòng)控制系統(tǒng)2。1.3 研究的主要內(nèi)容和目標(biāo)本設(shè)計(jì)選用AT89C51單片機(jī)作為自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)的控制核心，加上外設(shè)備組成單片機(jī)最小系統(tǒng)，用傳感器采集環(huán)境參數(shù)，輸入單片機(jī)處理，單片機(jī)控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投餌，水溫自動(dòng)控制，水位自動(dòng)控制，自動(dòng)過(guò)濾，參數(shù)實(shí)時(shí)顯示，照明和殺菌功能，力求系統(tǒng)集成化高，結(jié)構(gòu)小巧，操作簡(jiǎn)單。設(shè)計(jì)思路大體為：設(shè)計(jì)方案的選擇，程序的編

11、寫(xiě)，系統(tǒng)仿真。在各模塊的設(shè)計(jì)中選用最優(yōu)方案；編寫(xiě)程序，在proteus仿真中發(fā)現(xiàn)并修正設(shè)計(jì)中不合理的地方；擴(kuò)充完善喂養(yǎng)系統(tǒng)的功能，使其運(yùn)行可靠。本設(shè)計(jì)所要達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)：1. 可以投擲顆粒狀餌料2. 可以設(shè)定系統(tǒng)每天投料時(shí)間和次數(shù)3. 可以實(shí)時(shí)顯示參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)4. 可以實(shí)現(xiàn)水溫的自動(dòng)控制5. 實(shí)現(xiàn)水位的自動(dòng)控制6. 可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過(guò)濾功能7. 實(shí)現(xiàn)殺菌和照明功能第二章模塊方案選擇與論證2.1 硬件框圖圖3.1 喂養(yǎng)系統(tǒng)硬件框架圖2.2控制模塊方案1：采用凌陽(yáng)16位單片機(jī)，它是16位控制器，具有體積小、驅(qū)動(dòng)能力高、集成度高、易擴(kuò)展、可靠性高、功耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、中斷處理能力強(qiáng)等特點(diǎn)。但是凌陽(yáng)單片機(jī)應(yīng)

12、用較為復(fù)雜，使用不方便，且當(dāng)占用的CPU資源較多時(shí)會(huì)使凌陽(yáng)單片機(jī)同時(shí)處理其它任務(wù)的速度和能力降低3。方案2：采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA作為控制器。是作為專(zhuān)用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門(mén)電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。FPGA具有不同的結(jié)構(gòu)，由既可實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能又可實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯功能的基本邏輯單元模塊組成，這些模塊間利用金屬連線(xiàn)互相連接或連接到I/O模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)I/O口的控制4。但使用FPGA需要學(xué)習(xí)專(zhuān)門(mén)的硬件描述語(yǔ)言Verilog或VHDL，比較復(fù)雜，而且FPGA價(jià)格比較昂貴，從學(xué)習(xí)的簡(jiǎn)便性及使用的經(jīng)濟(jì)性角度考慮放棄此方案。方案3：采

13、用AT89C51作為主控制芯片，該芯片有足夠的存儲(chǔ)空間，可以方便的在線(xiàn)ISP下載程序，能夠滿(mǎn)足該系統(tǒng)軟件的需要，該芯片提供了兩個(gè)計(jì)數(shù)器中斷，對(duì)于本作品系統(tǒng)已經(jīng)足夠，采用該芯片可以比較靈活的選擇各個(gè)模塊控制芯片，能夠準(zhǔn)確的計(jì)算出時(shí)間，有很好的實(shí)時(shí)性5。綜合使用、經(jīng)濟(jì)等方面，在控制模塊方面選擇方案3。2.3溫度測(cè)量模塊方案1：采用DS18B20溫度傳感器。DS18B20數(shù)字溫度傳感器在使用中不需要任何外圍元件，接線(xiàn)方便，能使現(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線(xiàn)總線(xiàn)”的數(shù)字方式傳輸，僅需要一條口線(xiàn)即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊，大大減少了系統(tǒng)的連線(xiàn)數(shù)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾性。測(cè)溫范圍為55125，

14、分辨率為0.5。工作電源：35V/DC，封裝成后可應(yīng)用于多種場(chǎng)合，有LTM8877，LTM8874等型號(hào)。它體積小，重量輕，使用方便，可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同而改變其外觀，廣泛應(yīng)用于各種便攜式數(shù)字設(shè)備測(cè)溫和控制領(lǐng)域6。 方案2：采用紅外測(cè)溫模塊。紅外溫度傳感器是利用電磁輻射這一原理制作而成的，當(dāng)物體的溫度高于絕對(duì)零度時(shí)，就會(huì)不斷地向四周輻射電磁波，而這些電磁波中就包含了波段位于0.75100m 的紅外線(xiàn)，紅外傳感器接收輻射能后引起溫度的升高，使傳感器中與溫度相關(guān)的物理量發(fā)生變化，通過(guò)檢測(cè)該物理量的變化來(lái)檢測(cè)溫度變化。該傳感器功耗低，精度高，雖能滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)的功能要求，但需要外圍電路支持，成本太高7

15、。 從經(jīng)濟(jì)方面考慮，方案1經(jīng)濟(jì)適中，功能能夠完全可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要，而且技術(shù)比較成熟，綜合電路搭建、軟件編程功能實(shí)現(xiàn)等方面，溫度測(cè)量模塊選擇方案1。2.4 水位檢測(cè)模塊方案1：采用投入式液位計(jì)。投入式液位計(jì)又稱(chēng)為靜壓投入式液位變送器，是一種測(cè)量液位的壓力傳感器由于液體靜壓與該液體的高度成比例，該液位計(jì)就是根據(jù)這一原理采用隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器作為測(cè)量元件，將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)高可靠性的放大處理電路及精密溫度補(bǔ)償，將被測(cè)介質(zhì)的表壓或絕壓轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電壓或電流信號(hào)。本產(chǎn)品體積小巧，使用安裝方便，直接投入水中即可測(cè)量出變送器末端到液面的液位高度8。方案2：用光電開(kāi)關(guān)進(jìn)行水位檢

16、測(cè)。光電開(kāi)關(guān)將輸入電流轉(zhuǎn)換為紅外光信號(hào)在發(fā)射器上射出，當(dāng)光線(xiàn)被物體反射后，接收器再根據(jù)接收到的光線(xiàn)的強(qiáng)弱進(jìn)行檢測(cè)。從而對(duì)單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)。該傳感器壽命長(zhǎng)、重量輕、價(jià)格低、響應(yīng)速度快，結(jié)構(gòu)牢靠，抗光、電、磁干擾能力強(qiáng)。由于不需要實(shí)時(shí)測(cè)量液面高度，為使系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單可靠，在水位檢測(cè)模塊選擇方案2。2.5 電機(jī)模塊方案1：用步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)在控制精度還有角度上有著其他電機(jī)無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。但是步進(jìn)電機(jī)力矩低，轉(zhuǎn)速不高，這不能實(shí)現(xiàn)快速投餌。而且由于步進(jìn)電機(jī)效率低，發(fā)熱大，價(jià)格高，體積笨重?？刂葡鄬?duì)其他電機(jī)復(fù)雜，增加了編程的難度9。方案2：采用直流電機(jī)。直流電機(jī)雖然精度較低，但運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速高，而且結(jié)構(gòu)

17、簡(jiǎn)單，易于控制，能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)功能要求。綜合設(shè)計(jì)要求，在電機(jī)模塊選擇方案2。2.6 顯示模塊方案1：采用七段數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管是一類(lèi)數(shù)字形式的顯示屏，通過(guò)對(duì)其不同的管腳輸入相對(duì)的電流，會(huì)使其發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字能夠顯示時(shí)間、溫度等參數(shù)。由于它的價(jià)格便宜、使用簡(jiǎn)單、在電器，特別是家電領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，但數(shù)碼管顯示屏不能顯示漢字10。方案2：采用1602LCD顯示屏。字符型液晶模塊是一種用5x7點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個(gè)字、2行16個(gè)字、2行20個(gè)字等等。該液晶顯示器體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧使用方便，在各種儀器儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛11。方

18、案3：采用全彩LED顯示屏。該彩屏不僅能夠顯示數(shù)字、字符而且能夠顯示圖像，性能穩(wěn)定，色彩艷麗，畫(huà)面逼真，在手機(jī)，相機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品中有著廣泛的應(yīng)用。但這種顯示屏相比較而言?xún)r(jià)格較貴。綜合設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)需要顯示數(shù)字、字符但不需要顯示畫(huà)面，為了節(jié)約成本我們采用方案2。第三章 各模塊的具體設(shè)計(jì)3.1控制模塊 為本系統(tǒng)的最終控制模塊電路圖，其中采用AT89C51作為主控制芯片，該芯片有足夠的存儲(chǔ)空間，可以方便的在線(xiàn)ISP下載程序，能夠滿(mǎn)足該需要，I/O接口數(shù)目對(duì)于本設(shè)計(jì)已經(jīng)足夠，采用該芯片可以比較靈活的選擇各個(gè)模塊控制芯片。圖3.1 AT89C51最小系統(tǒng)電路3.2 溫度測(cè)量模塊DS18B20采用單總線(xiàn)的接

19、口方式與單片機(jī)連接，僅需要一條線(xiàn)即可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與DS18B20的雙向通訊。單總線(xiàn)具有經(jīng)濟(jì)性好，抗干擾能力強(qiáng)，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，測(cè)量溫度范圍寬，精度高，DS18B20的溫度測(cè)量范圍為-55-125，在-10-85范圍內(nèi)，精度為0.5。DS18B20主要由4部分組成：64位ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警除法器TH和TL、配置寄存器。圖3.2 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)水溫傳感器DS18B20芯片三個(gè)引腳的接法為：GND端直接接地；QD端直接和單片機(jī)相連，把水溫?cái)?shù)據(jù)直接傳送給單片機(jī)處理；VDD端接5V電源，給芯片供電。圖3.3 DS18B20與單片機(jī)的連接3.3 水位檢

20、測(cè)模塊系統(tǒng)用光電開(kāi)關(guān)對(duì)水位進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)魚(yú)缸中水位低于預(yù)定值時(shí)，光電開(kāi)關(guān)發(fā)出的光信號(hào)被阻擋，此時(shí)光電開(kāi)關(guān)便會(huì)給單片機(jī)一個(gè)控制信號(hào)，當(dāng)單片機(jī)判斷到水位過(guò)低時(shí)，便控制電磁閥導(dǎo)通，向魚(yú)缸內(nèi)補(bǔ)水，當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)便使電磁閥關(guān)閉，停止補(bǔ)水。圖3.4 光電開(kāi)關(guān)原理圖圖3.5 光電開(kāi)關(guān)實(shí)物3.4 電機(jī)模塊由于直流電機(jī)的功率比較高，而單片機(jī)輸出的電平為T(mén)TL電平，不能直接驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，該系統(tǒng)電機(jī)不需正反轉(zhuǎn)變換和調(diào)速，為了使電路簡(jiǎn)單和節(jié)約成本的需要，我們用繼電器直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)。實(shí)際上是用較小電流控制較大的電流，從而達(dá)到控制電路通斷的目的。圖3.6 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3.5 顯示模塊我們選用1602LCD實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)

21、數(shù)字和字符的顯示。1602液晶也叫1602字符型液晶它是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。內(nèi)置128個(gè)字符的ASCII字符集字庫(kù)，可顯示兩行，每行16個(gè)字符，但不能顯示漢字或圖形，只有并行接口，無(wú)串行接口。1602采用16腳接口，其中： 第1腳：VSS為電源地 第2腳：VDD接5V電源正極 第3腳：V0為屏幕對(duì)比度調(diào)整端，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，接電源正極時(shí)對(duì)比度最弱第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。 第5腳：RW為讀寫(xiě)信號(hào)線(xiàn)，高電平1時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平0時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 第6腳：E(或EN)端為使能端。 第714腳：D0D7為8位雙

22、向數(shù)據(jù)端。 第1516腳：空腳或背光燈電源。15腳背光正極，16腳背光負(fù)極12。圖3.7 LCD與單片機(jī)的連接3.7 軟件設(shè)計(jì)主程序是檢測(cè)魚(yú)缸內(nèi)各種環(huán)境參數(shù)從而進(jìn)行智能控制的主監(jiān)控程序13。根據(jù)模塊化的設(shè)計(jì)思想可以將系統(tǒng)功能劃分為多個(gè)子任務(wù)，每個(gè)子任務(wù)由對(duì)應(yīng)的子程序運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)主程序?qū)⒏鱾€(gè)子程序整合起來(lái)就可以實(shí)現(xiàn)溫度、水位自動(dòng)控制以及定時(shí)投餌等功能14。開(kāi)始初始化設(shè)置初始化和聲明程序主函數(shù)各種環(huán)境參數(shù)采集調(diào)用各控制子程序參數(shù)顯示結(jié)束 圖3.8 系統(tǒng)主程序框圖第四章 單片機(jī)模塊控制及功能實(shí)現(xiàn)4.1 系統(tǒng)電路原理圖圖4.1 系統(tǒng)原理圖4.2 系統(tǒng)仿真圖圖4.2 系統(tǒng)仿真圖第五章 結(jié) 論5.1

23、設(shè)計(jì)總結(jié)本文所設(shè)計(jì)的觀賞魚(yú)自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)，采用單片機(jī)為控制芯片，實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量投餌，實(shí)現(xiàn)水溫、水位的自動(dòng)控制，能自動(dòng)過(guò)濾水中雜質(zhì)，并且有殺菌照明功能。系統(tǒng)體積小，重量輕，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便，能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)、自動(dòng)喂養(yǎng)，用戶(hù)可以通過(guò)按鍵選擇，設(shè)定自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)的各項(xiàng)工作參數(shù)，從而控制喂養(yǎng)系統(tǒng)工作，易學(xué)易用，降低了人力物力成本15。在程序上，本設(shè)計(jì)用C語(yǔ)言進(jìn)行編程，采用模塊化的編程方法，各模塊間獨(dú)立程度高，避免了模塊間的相互影響，對(duì)系統(tǒng)整體進(jìn)行了綜合調(diào)試，運(yùn)行效果良好，設(shè)計(jì)比較完善。5.2 創(chuàng)新點(diǎn)（1）單片機(jī)控制，智能化程度高。（2）恒溫控制，不僅能夠加熱，而且能夠制冷。（3）殺菌燈和照明燈的開(kāi)啟可以自

24、由控制。（4）投餌時(shí)間和次數(shù)可以自行設(shè)定。5.3 設(shè)計(jì)不足（1）無(wú)法完成自動(dòng)換水。（2）沒(méi)有水中氧氣含量檢測(cè)裝置，不能獨(dú)立準(zhǔn)確供氧。（3）沒(méi)有無(wú)線(xiàn)模塊，不能遠(yuǎn)程控制5.4 展望本設(shè)計(jì)雖然滿(mǎn)足了自動(dòng)喂養(yǎng)系統(tǒng)的大部分功能，但受時(shí)間、技術(shù)、成本等因素限制，還有有一些不足，本設(shè)計(jì)單片機(jī)還預(yù)留有I/O口，可以拓展其他功能，相信經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行改進(jìn)，一定會(huì)使功能更加豐富，設(shè)計(jì)更加完善。由于本設(shè)計(jì)成本低，易維護(hù)，填補(bǔ)了中小型觀賞魚(yú)魚(yú)缸的市場(chǎng)空白，有較廣闊的市場(chǎng)前景。參考文獻(xiàn)1張海萍.小小水族箱裝著大市場(chǎng)N.市場(chǎng)報(bào),2002-10-21.2葛華.多功能觀賞魚(yú)缸自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)D.南京:東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

25、,2010.05.3劉建輝.單片機(jī)智能控制技術(shù)M.北京工坊工業(yè)出版社,2007.4夏宇聞.Verilog HDL數(shù)字設(shè)計(jì)教程M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2008,6.5蘭吉昌.單片機(jī)C51完全學(xué)習(xí)手冊(cè)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008,10.6求是科技.單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航第二版M.北京人民郵電出版社,2009.7雷伏容.51單片機(jī)常用模塊涉及查詢(xún)手冊(cè)M.北京清華大學(xué)出版社,2010.8江志紅.51單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)案例精選M.北京清華大學(xué)出版社,2008.9郭天祥.51單片機(jī)C語(yǔ)言教程M.北京:電子工業(yè)出版社.2009,12.10閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)M.北京:高等教育出版

26、社.2006,1.11唐繼賢.51單片機(jī)工程應(yīng)用實(shí)例M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2009,1.12Atmel Microcontroller Handbook,2001.13慧仇.手把手教你學(xué)51單片機(jī)M.北京 電子工業(yè)出版社, 2009.14譚浩強(qiáng). C程序設(shè)計(jì)M. 北京:清華大學(xué)出版社,1991.15Clive max Maxfiled .The Designed Warriors Guide to FPGAsM.Newnes,2004,6. 謝辭感謝老師在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我悉心指導(dǎo)。感謝學(xué)院創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室提供關(guān)鍵的硬件設(shè)施。同時(shí)，感謝同學(xué)在設(shè)計(jì)中對(duì)我提供的熱情幫助。即使有了理論上的可行

27、性，距離成品制作還是一定的距離的，我能做的只有再接再厲。該設(shè)計(jì)歷時(shí)四個(gè)月，期間經(jīng)歷了方案的篩選，元器件的選擇，原理圖的繪制、系統(tǒng)的仿真和程序的調(diào)試等。在這過(guò)程中老師提供學(xué)院實(shí)驗(yàn)室給我們，極大得改善了我們的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)和資料給我，在設(shè)計(jì)中對(duì)我所遇到的各種疑惑給予熱情解答，使得我在資料的搜集和設(shè)計(jì)中少走了不少?gòu)澛罚^快的完成了設(shè)計(jì)。同時(shí)，對(duì)老師在自始自終的論文設(shè)計(jì)中對(duì)我所遇到的各種問(wèn)題的耐心指導(dǎo)表示衷心的謝意。很多方面我的所學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，除了自主學(xué)習(xí)還要加強(qiáng)和身邊同學(xué)老師的交流合作。感謝身邊的同學(xué)，很高興能夠與你們相互合作各取所長(zhǎng)那個(gè)，使得設(shè)計(jì)從一個(gè)個(gè)困難中走出，臻

28、于完善。學(xué)校對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力重視，提供了優(yōu)越的創(chuàng)造條件，在完善的硬件設(shè)施下，我們對(duì)單片機(jī)，傳感器，LCD顯示屏等電子設(shè)計(jì)方面的知識(shí)有了更深的認(rèn)識(shí)，這些都會(huì)對(duì)我以后在電子設(shè)計(jì)方面提供很大的幫助。設(shè)計(jì)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，受限于自己的所學(xué)，不能將這款設(shè)計(jì)做的完美無(wú)缺，能做的，就是不斷地交流，學(xué)習(xí)，改進(jìn)，使之逐漸趨于完善。由于設(shè)計(jì)未經(jīng)過(guò)實(shí)際的考驗(yàn)，在實(shí)際應(yīng)用中肯定有不足之處，歡迎老師，同學(xué)能夠指點(diǎn)，加以改進(jìn)。附錄#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define scan P1sbit DQ=P24;/ds18b20與單片

29、機(jī)連接口sbit RS=P20;sbit RW=P21;sbit EN=P22;sbit Filter=P32;sbit Fade=P33;sbit ch=P10;sbit up=P11;sbit down=P12;sbit exit=P13;sbit a=P30;unsigned char code str1=temperature: ;unsigned char code str2= ; unsigned char str=00-00-00; unsigned char Time_Fade=09-00; unsigned char Temp_Limit=30-20; uchar Temp_

30、Up=30;uchar Temp_Down=20;uchar data disdata5;uint tvalue;/溫度值uchar tflag;/溫度正負(fù)標(biāo)志uchar h,m,s,cnt,t_h=9,t_m;uchar Fade_Cnt;/*lcd1602程序*/void delay1ms(unsigned int ms)/延時(shí)1毫秒（不夠精確的）unsigned int i,j;for(i=0;ims;i+)for(j=0;j0;i-) DQ = 0; /給脈沖信號(hào)dat=1;DQ = 1; /給脈沖信號(hào)if(DQ)dat|=0x80;delay_18B20(10);return(dat

31、);void ds1820wr(uchar wdata)/*寫(xiě)數(shù)據(jù)*/unsigned char i=0;for (i=8; i0; i-) DQ = 0;DQ = wdata&0x01;delay_18B20(10);DQ = 1;wdata=1;void read_temp()/*讀取溫度值并轉(zhuǎn)換*/uchar a,b;ds1820rst(); ds1820wr(0xcc);/*跳過(guò)讀序列號(hào)*/ds1820wr(0x44);/*啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換*/ds1820rst(); ds1820wr(0xcc);/*跳過(guò)讀序列號(hào)*/ ds1820wr(0xbe);/*讀取溫度*/ a=ds1820rd(

32、);b=ds1820rd();tvalue=b;tvalue=8;tvalue=tvalue|a;if(tvalue0x0fff)tflag=0;elsetvalue=tvalue+1;tflag=1;tvalue=tvalue*(0.625);/溫度值擴(kuò)大10倍，精確到1位小數(shù)/*/ void Temp_Disp()/溫度值顯示 uchar flagdat;read_temp();/讀取溫度disdata0=tvalue/1000+0x30;/百位數(shù)disdata1=tvalue%1000/100+0x30;/十位數(shù)disdata2=tvalue%100/10+0x30;/個(gè)位數(shù)disdat

33、a3=tvalue%10+0x30;/小數(shù)位if(tflag=0)flagdat=0x20;/正溫度不顯示符號(hào)elseflagdat=0x2d;/負(fù)溫度顯示負(fù)號(hào):-if(disdata0=0x30)disdata0=0x20;/如果百位為0，不顯示if(disdata1=0x30)disdata1=0x20;/如果百位為0，十位為0也不顯示wr_com(0x80+0x3e);wr_dat(flagdat);/顯示符號(hào)位/wr_com(0xc1);wr_dat(disdata0);/顯示百位/wr_com(0xc2);wr_dat(disdata1);/顯示十位 /wr_com(0xc3);wr

34、_dat(disdata2);/顯示個(gè)位 /wr_com(0xc4);wr_dat(0x2e);/顯示小數(shù)點(diǎn) /wr_com(0xc5);wr_dat(disdata3);/顯示小數(shù)位/wr_com(0xc6);/wr_dat();wr_dat(C); void Time_Disp()wr_com(0x80);display(str);wr_com(0x80+0x09);display(Time_Fade);wr_com(0x80+0x48);display(Temp_Limit);void Cnt_Disp()wr_com(0x80+0x0f);wr_dat(Fade_Cnt+0x30);/

35、*主程序*/void Time_Init()TMOD=0x01;TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50000)%256;TR0=1;ET0=1;EA=1;void Cpu_Init()/Filter=0;/Fade=0;void Key_Scan()uchar num;num=0;TR0=0;delay1ms(10);/*wr_com(0x80+0x0f);wr_dat(num+0x30);*/while(1)if(ch=0)delay1ms(100);num+;while(ch=0);if(num=1)wr_com(0x80);wr_com(0x0f);els

36、e if(num=2)wr_com(0x83);wr_com(0x0f);else if(num=3)wr_com(0x86);wr_com(0x0f);else if(num=4)wr_com(0x89);wr_com(0x0f);else if(num=5)wr_com(0x8c);wr_com(0x0f);else if(num=6)wr_com(0x80+0x40+0x08);wr_com(0x0f);else if(num=7)wr_com(0x80+0x40+0x0b);wr_com(0x0f);else if(num=8)num=1;wr_com(0x80);wr_com(0x0

37、f);if(num!=0)if(num=1)if(up=0)delay1ms(10);while(up=0);h+;if(h=24)h=0;wr_com(0x80);wr_dat(h/10+0x30);wr_dat(h%10+0x30);if(down=0)delay1ms(10);while(down=0);h-;if(h=0)h=23;wr_com(0x80);wr_dat(h/10+0x30);wr_dat(h%10+0x30);/wr_com(0x80);else if(num=2)if(up=0)delay1ms(10);while(up=0);m+;if(m=60)m=0;wr_c

38、om(0x83);wr_dat(m/10+0x30);wr_dat(m%10+0x30);if(down=0)delay1ms(10);while(down=0);m-;if(m=0)m=23;wr_com(0x83);wr_dat(m/10+0x30);wr_dat(m%10+0x30);/wr_com(0x83);else if(num=3)if(up=0)delay1ms(10);while(up=0);s+;if(s=60)s=0;wr_com(0x86);wr_dat(s/10+0x30);wr_dat(s%10+0x30);if(down=0)delay1ms(10);while(

39、down=0);s-;if(s=0)s=23;wr_com(0x86);wr_dat(s/10+0x30);wr_dat(s%10+0x30);/wr_com(0x86);else if(num=4)if(up=0)delay1ms(10);while(up=0);t_h+;if(t_h=24)t_h=0;wr_com(0x89);wr_dat(t_h/10+0x30);wr_dat(t_h%10+0x30);Time_Fade0=t_h/10+0x30;Time_Fade1=t_h%10+0x30;if(down=0)delay1ms(10);while(down=0);t_h-;if(t_

40、h=0)t_h=23;wr_com(0x89);wr_dat(t_h/10+0x30);wr_dat(t_h%10+0x30);Time_Fade0=t_h/10+0x30;Time_Fade1=t_h%10+0x30;else if(num=5)if(up=0)delay1ms(10);while(up=0);t_m+;if(t_m=60)t_m=0;wr_com(0x8c);wr_dat(t_m/10+0x30);wr_dat(t_m%10+0x30);Time_Fade3=t_m/10+0x30;Time_Fade4=t_m%10+0x30;if(down=0)delay1ms(10);while(down=0);t_m-;if(t_m=0)t_h=59;wr_com(0x8c);wr_dat(t_m/1