基于单片机的鱼缸自动换水系统设计
摘要：养鱼的朋友都知道鱼要活的更长久对水质的要求是很高的，鱼缸养鱼最重要的就是水，鱼对于水质的要求很高，如何在家庭里养好一缸清澈漂亮无毒害的水显得非常的重要。家庭养鱼不同于鱼塘里的养鱼，鱼缸的体积空间狭小，而且要求水质要特别的清澈透明，方便于观赏金鱼，要保持水更干净。金鱼进食，消耗大量氧气，排出大量废物，污染水，滋生许多细菌。为了保持水的清洁，应该安装一个自动换水装置，并且每天应该通过从水箱底部清除粪便和吃掉剩余的诱饵然后更换三分之一的旧水。这些对于一些上班族来说会花费很长的时间，而且特别的麻烦。根据市场需要制作出一种鱼缸自动换水的方案，对基于单片机的鱼缸自动换水系统的设计进行分析与优化，达到自动换水的要求，最后，简要阐述了设计该系统的一些理解。
关键词：单片机，自动换水，清洁
Automatic water Change System for Fish Tank Based on Single Chip Microcomputer
Abstract:Friends of fish farming all know that fish have high requirements for water quality to live longer. The most important thing for fish farming in fish tanks is water. Fish have high requirements for water. How to raise a clear and non-toxic tank of water in the family is very important.Family fish farming is different from fish farming in fish farms. The water space is narrow and the water quality is clear and transparent. It is convenient to watch goldfish and the water should be kept clean. Goldfish eat a large amount of food, consume a large amount of oxygen and discharge a large amount of waste, all of which pollute the water and breed bacteria. In order to keep the water clean, a filter should be installed, and one-tenth of the old water should be replaced every day while removing the waste and bait from the bottom of the cylinder.These are very troublesome for some office workers and will take a long time. According to the needs of the market, a scheme of automatic water change for fish tanks is made. The design of automatic water change system for fish tanks based on single chip microcomputer is analyzed and optimized to meet the requirements of automatic water change. Finally, some understandings of designing the system are briefly elaborated.
Key words: MCU, automatic water change, cleaning
目录
第一章 绪论…………………….................................................................................5
1.1课程来源及研究意义......................................................................................5
1.2总体方案设计..................................................................................................6
第二章 硬件的设计...................................................................................................7
2.1控制核心stc15f2k60s2................................................................................7
2.1.1 stc15f2k60s2介绍................................................................................7
2.1.2 stc15f2k60s2内部管脚图....................................................................8
2.1.3 stc15f2k60s2管脚图............................................................................9
2.2 水泵的选择 ...............................................................................................10
2.3电磁阀的选择..............................................................................................10
2.4继电器..........................................................................................................11
2.5水位检测器..................................................................................................12
2.6浑浊检测器..................................................................................................13
2.7温度检测与加温棒......................................................................................13
2.8过滤桶..........................................................................................................14
2.9七段阳极数码管..........................................................................................14
2.10电路原理图................................................................................................15
第三章 软件的设计.................................................................................................15
3.1主程序流程图......................................................................................................16
3.2子程序流程图..............................................................................................17
3.3编程程序......................................................................................................17
第四章 鱼缸自动换水系统分析.............................................................................18
4.1系统调试过程中遇到的问题......................................................................18
4.1.1硬件调试..................................................................................................18
4.1.2软件调试..................................................................................................18
4.2系统各项功能实验结果..............................................................................18
第五章 结束语.........................................................................................................20
第六章小结与感谢...................................................................................................22
第七章参考文献.......................................................................................................23
附录1.硬件原理图.
附录2.编程程序.
第一章 绪论
1.1课程来源及研究意义
随着现在人们生活条件的提高，家里面购置一款漂亮的鱼缸，养一些漂亮的鱼儿，是一件很常见的事情。那么对鱼儿来说，我们布置的鱼缸便是他们赖以生存的根本环境，鱼缸是由人为模仿河水或海水来拟成的非自然生态环境，和自然河水里的生态环境相差的特别大,为了达到接近自然河水中的生态环境就需要去要不断换新的水，由于自然界的江河湖海六通四达，大多数都是活水，所以会不断的流动、不断的有新鲜的水，而家里的却不可以。鱼缸中的水时间过的久了，会因鱼的吃剩下的饵料、鱼排出的粪便污染，产生许多有毒的物质，从而影响鱼缸里的水质和观赏鱼的正常生活。所以鱼缸换水，是饲养观赏鱼必做的一门学问。通常鱼缸的换水方式有两种，即“换一部分水”和“全部彻底换水”。“部分换水”，就是用水泵抽取或水管利用虹吸原理，把水族箱底部沉积的杂物、粪便和不干净的深水，吸出一部分，吸出量为水体的1/5~1/4，之后，再向鱼缸里注入抽出的水等量的新水。“ 全部换水”，就是先将鱼捞入已经准备好的容器中，再把鱼缸中的污秽杂质彻底清理并将缸里的水全部换掉。
换水之前捞鱼的动作要轻微，避免使鱼的鳞片受伤。吸污时避免将缸底里面的残渣全部搅起，而且不能碰伤到了鱼体。添注新水时要注意不可以全部都是自来水，一定要有经过太阳直接照射过的水，注入新水的时候须要沿着鱼缸的边上徐徐灌入，不能用盆和桶猛的一下倒进去倒进去。全部换水时，换入的新水应也是要经过太阳照射, 并且水的温度与换出去的水的温差不能超过1°~5 °C。鱼缸也可以利用此次全部换水的机会彻底的清洁一次。新水注入完毕后，把捞出的鱼儿分开放回。彻底换水半个月或者一个月一定要换一次，换水后有的鱼儿会因为不能立即适应新水的环境，活跃性质不高，一般2~4天后就可以恢复正常，所以全部换水的方式不可以经常使用。只要把部分换水做好，彻底换水就可以适量减少。
换水的好处:
去除浑水和有害的物质减少鱼缸内硝酸盐的浓度，鱼缸的ph值稳定了，藻类生长也会减少，鱼也就会很少患病。
对鱼儿影响最严重的就是水质了，好的水质可以让鱼儿健康快速的生长，那么怎样才能保证良好的水质呢？只能经常换水，可是对现在上班族来说换水会占用很长时间，而且还特别的麻烦。对鱼缸的市场前景考虑，我尝试分析了基于单片机鱼缸自动换水现的可行性。通过选用合适的单片机芯片，来完成硬件和软件的设计，最终实现了一个按时定量换水的自动控制系统。
参考文献
[1]康华光，陈大钦，电子技术基础-模拟部分（第五版）[M].北京高等教育出版社，2005
[2]STC官方网站，STC12C5A60S2-cn介绍。
[3]兰吉昌.51单片机应用设计百例 [M].北京：化学工业出版社，2009
[4]杨子文.单片机原理及应用 [M].西安电子大学出版社,2006.
[5]单正娅，苪长颖，单片机应用技术（C语言版）[M]先电子科技大学出版社，2015
[6]刘平，深入浅出玩转51单片机，[M]北京航空航天大学出版社，2007
[7]李精华，51单片机原理及应用，[M]电子工业出版社，2006
[8]郭天祥，51单片机C语言教程，[M]中国工信出版社，2012
[9]肖洪兵. 跟我学用单片机. 北京：北京航空航天大学出版社,2002
[10]何立民. 单片机高级教程． 第1版．[M]北京航空航天大学出版社，2001
[11]AVR单片机C语言开发入门指导[M].北京：清华大学出版社，2003
[12]李广第． 单片机基础． 第1版．[M]北京航空航天大学出版社，1999
[13]杜洋，爱上单片机（第四版），[M]中国工信出版社，2010
[14]宋雪松，李东明，手把手教你单片机，[M]清华大学出版社，2011
[15]蔡杏山，零基础学习单片机，[M]中国工信出版社，2013
[16]皮大能，刘金华，单片机课程设计指导书[M].北京理工大学出版社2010
[17]蔡杏山，单片机与电路绘图自学手册，[M]中国工信出版社2010
