一种鱼缸智能喂鱼系统的制作方法

本实用新型主要涉及一种智能控制领域，更具体地说，涉及一种鱼缸智能喂鱼系统。

背景技术：

随着人们生活水平的不断提高，休闲娱乐生活更加丰富多彩。养宠物、逗鸟、看电影等成为人们日常生活的娱乐项目，养鱼也是人们日常生活的娱乐项目之一。但是养鱼需要考虑多种因素，鱼缸的清洁、喂食、供氧等，喂食需要保证两到三天一次，阴雨天或晚间少喂，一般养鱼都是由于喂食过多或者供氧不足导致鱼的死亡，设计一款智能喂鱼系统，根据时间控制喂鱼时间以及喂食量，避免由于喂食过多或者缺氧导致鱼的死亡。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种鱼缸智能喂鱼系统，其结构简单，根据时间控制喂食频率和杀菌频率，在阴雨天、晚间减少喂食量，当氧气含量较低时控制气泵进行供氧。

为解决上述技术问题，本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统包括光照检测模块、温湿度检测模块、氧气含量检测、时钟模块、电源模块、单片机、按键模块、驱动模块、投食电机、杀菌电机、继电器Ⅰ、气泵、继电器Ⅱ、加热模块，其结构简单，根据时间控制喂食频率和杀菌频率，在阴雨天、晚间减少喂食量，当氧气含量较低时控制气泵进行供氧。

其中，所述光照检测模块的输出端连接着单片机的输入端；所述温湿度检测模块的输出端连接着单片机的输入端；所述氧气含量检测的输出端连接着单片机的输入端；所述时钟模块的输出端连接着单片机的输入端；所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端；所述按键模块的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着驱动模块的输入端；所述驱动模块的输出端连接着投食电机的输入端；所述驱动模块的输出端连接着杀菌电机的输入端；所述单片机的输出端连接着继电器Ⅰ的输入端；所述继电器Ⅰ的输出端连接着气泵的输入端；所述单片机的输出端连接着继电器Ⅱ的输入端；所述继电器Ⅱ的输出端连接着加热模块的输入端。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统所述单片机采用AT89C51单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统所述光照检测模块采用BH1750芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统所述温湿度检测模块采用SHT11温湿度传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统所述氧气含量检测采用NN3DE-01氧浓度传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统所述时钟模块采用DS1302时钟芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统所述驱动模块采用L298N芯片。

控制效果：本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统，其结构简单，根据时间控制喂食频率和杀菌频率，在阴雨天、晚间减少喂食量，当氧气含量较低时控制气泵进行供氧。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统的硬件结构图。

图2为本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统的单片机的电路图。

图3为本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统的温湿度检测模块的电路图。

图4为本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统的光照检测模块的电路图。

图5为本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统的氧气含量检测的电路图。

图6为本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统的电源模块的电路图。

图7为本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统的驱动模块、投食电机、杀菌电机的电路图。

图8为本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统的时钟模块的电路图。

图9为本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统的继电器Ⅱ的电路图。

图10为本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统的继电器Ⅰ的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，本实施方式所述一种鱼缸智能喂鱼系统包括光照检测模块、温湿度检测模块、氧气含量检测、时钟模块、电源模块、单片机、按键模块、驱动模块、投食电机、杀菌电机、继电器Ⅰ、气泵、继电器Ⅱ、加热模块，其结构简单，根据时间控制喂食频率和杀菌频率，在阴雨天、晚间减少喂食量，当氧气含量较低时控制气泵进行供氧。

其中，所述光照检测模块的输出端连接着单片机的输入端，BH1750是一种不区分光源的数字型环境光强度传感器，供电电压为3.3V，采用两线式串行总线接口的集成电路，根据收集的光线强度数据进行环境监测，具有1—65535lx (lx为光照强度单位)的高分辨率，可支持较大范围的光照强度变化。设计的模块中，BH1750的SCL、SDA引脚分别与单片机的的P1.6和P1.7相连接。

所述温湿度检测模块的输出端连接着单片机的输入端，温湿度检测模块采用SHT11温湿度传感器，温湿度检测模块检测鱼缸所处环境的温度值和湿度值，检测到的温度和湿度信号传送到单片机进行控制，温度传感器的DATA、SCK 端分别与单片机的P0.0、P0.1引脚相连接。

所述氧气含量检测的输出端连接着单片机的输入端，氧气含量检测采用 NN3DW-01氧浓度传感器，氧气含量检测检测鱼缸内水中的含氧量，氧气含量检测的基本工作原理：在一定条件下，利用氧化锆内外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。大气中氧的含量为21％，鱼缸中的含氧量比大气中的含氧量少，在高温及铂的催化下，带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上。由于大气中的氧气比鱼缸中的氧气多，套管上与大气相同一侧比废气一侧吸附更多的负离子，两侧离子的浓度差产生电动势。当套管鱼缸中氧浓度低时，在电极之间产生一个高电压，这个电压信号被放大口送到单片机处理，单片机把高电压信号看作混合氧含量少，而把低电压信号看作混合氧含量多，氧气含量检测的ADC0端与单片机的P0.6引脚相连接。

所述时钟模块的输出端连接着单片机的输入端，时钟模块采用DS1302时钟芯片，用于为系统提供标准的时间信号，VCC1为后备电源、VCC2为主电源， DS1302芯片由VCC1或VCC2两者中的较大者供电。X1、X2是振荡源，外接 32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。SCK为时钟输入端，I/O为串行数据输入输出端(双向)。时钟模块的SCLK端与单片机的P3.5引脚相连接，时钟模块的I/O端与单片机的P3.6 引脚相连接，时钟模块的RST端与单片机的P3.7引脚相连接。

所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端，电源模块通过将220V电压转换为5V电压为控制模块供电，采用家用220V电压作为标准电源，但是由于控制模块的工作电压为5V，通过电源模块将220V电压进行降压、滤波、稳压等转换成5V电压从VCC引脚输入到控制模块。

所述按键模块的输出端连接着单片机的输入端，按键模块采用4个按键进行控制，按键S1为确定选择按钮，按键S2为增加按钮，按键S3为减小按钮，按键S4电源按钮，通过按键模块可以实现对投食频率、杀菌频率、气泵供氧、加热的控制，按键模块的SW1、SW2、SW3、SW4端分别与单片机的P2.0、P2.1、 P2.2、P2.3引脚相连接。

所述单片机的输出端连接着驱动模块的输入端，驱动模块采用L298N芯片，由于电动机运转需要大电压进行供电，单片机直接输出的小电压无法直接给电动机供电，单片机输出的信号通过驱动模块将输出的小电压信号转换为大电压信号给电动机进行供电，单片机通过P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5引脚与驱动模块的IN1、IN2、IN3、IN4、ENA、EN B口相连接。

所述驱动模块的输出端连接着投食电机的输入端，投食电机采用55ZYT01 直流电动机，由于驱动模块可以驱动两个电机进行工作，电机A用于控制投食，通过控制电机转动在装鱼食盒的外壳上设置一个小口，通过电机转动带动鱼食在鱼食盒内运动，到达鱼食盒的外壳上的小口处，鱼食被投出，通过控制电机转动圈数控制投食量。

所述驱动模块的输出端连接着杀菌电机的输入端，杀菌电机采用55ZYT01 直流电动机，由于驱动模块可以驱动两个电机进行工作，电机B用于控制投放杀菌盐，鱼缸的水中常常会滋生细菌，如果不杀死细菌，会不利于鱼苗的生长，通过电机控制杀菌盐的投放，能够达到杀菌的作用。

所述单片机的输出端连接着继电器Ⅰ的输入端，继电器Ⅰ采用LY2NJ小型继电器，由于气泵的控制电流较大，单片机不能直接控制气泵产生氧气，通过继电器Ⅰ接收到的单片机的小电流去控制大电流的气泵，继电器Ⅰ的AD1口与单片机的P0.4引脚相连接。

所述继电器Ⅰ的输出端连接着气泵的输入端，气泵采用FGW8-35/W型气泵，通过继电器Ⅰ控制气泵对鱼缸输入氧气，增加鱼缸中水的含氧量。

所述单片机的输出端连接着继电器Ⅱ的输入端，继电器Ⅱ采用LY2NJ小型继电器，由于加热模块的控制电流较大，单片机不能直接控制加热模块进行加热，通过继电器Ⅱ接收到的单片机的小电流去控制大电流的加热模块，继电器Ⅱ的T_OUT口与控制模块的P0.3引脚相连接

所述继电器Ⅱ的输出端连接着加热模块的输入端，加热模块采用电热丝，通过继电器Ⅱ控制加热模块对鱼缸中的水进行加热。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述单片机采用AT89C51单片机。所述AT89C51单片机从它内部的硬件到软件都有一套完整的按位操作系统，片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，十六个字节，单元地址20H～2FH，它既可作字节处理，也可作位处理。51单片机的I/O脚的设置和使用非常简单，当该脚作输入脚使用时，只须将该脚设置为高电平(复位时，各I/O口均置高电)。当该脚作输出脚使用时，则为高电平或低电平均可。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述光照检测模块采用BH1750芯片。BH1750是一种不区分光源的数字型环境光强度传感器，供电电压为3.3V，采用两线式串行总线接口的集成电路，根据收集的光线强度数据进行环境监测，具有1—65535lx(lx为光照强度单位)的高分辨率，可支持较大范围的光照强度变化。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述温湿度检测模块采用SHT11温湿度传感器。温湿度传感器SHT11集温度传感器和湿度传感器于一体，因此采用SHT11进行温湿度实时监测的系统具有精度高、成本低、体积小、接口简单等优点；另外SHT11芯片内部集成了14位A/D转换器，且采用数字信号输出，因此抗干扰能力也比同类芯片高。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述氧气含量检测采用NN3DE-01氧浓度传感器。氧气含量检测的基本工作原理：在一定条件下，利用氧化锆内外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。大气中氧的含量为21％，鱼缸中的含氧量比大气中的含氧量少，在高温及铂的催化下，带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上。由于大气中的氧气比鱼缸中的氧气多，套管上与大气相同一侧比废气一侧吸附更多的负离子，两侧离子的浓度差产生电动势。当套管鱼缸中氧浓度低时，在电极之间产生一个高电压，这个电压信号被放大口送到单片机处理，单片机把高电压信号看作混合氧含量少，而把低电压信号看作混合氧含量多。

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述时钟模块采用DS1302时钟芯片。DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与单片机进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。

具体实施方式七：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述驱动模块采用L298N芯片。L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电动机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电动机。L298N 可驱动2个电动机，OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。IN1、 IN2、IN3、IN4脚接输入控制电平，控制电动机的正反转，ENA、ENB接控制使能端，控制电动机的停转。

本实用新型一种鱼缸智能喂鱼系统的工作原理为：鱼缸智能喂鱼系统通过按键控制设定喂食和杀菌频率，通过时钟模块提供的信号进行定时控制，当定时时间到，单片机输出信号控制驱动投食电机或者杀菌电机进行投食或者杀菌。温湿度检测模块检测环境中的温湿度值，光照强度检测环境的光照强度，当阴雨天或者晚间，环境中湿度值增加、光照强度弱时，减少投食量；氧气含量检测用于检测鱼缸中的含氧量，当检测到氧含量较低时，单片机通过继电器控制气泵进行供氧增加水中的含氧量，防止由于缺氧导致鱼的死亡，当检测到环境温度较低时，单片机通过继电器控制加热模块进行加热，防止由于温度较低造成鱼的死亡。电源模块为鱼缸智能喂鱼系统进行供电，使鱼缸智能喂鱼系统实现智能喂鱼、杀菌、供氧的控制。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。