论文总字数：27667字

摘 要

本论文结合目前国内和国外的智能鱼缸的发展，根据目前人们对智能鱼缸的需求，本课题研制出一套基于Arduino的智能鱼缸的控制系统，本套系统是以Arduino为控制核心，采用DS18B20温度传感器、光敏电阻传感器、日本D3B水压水位传感器来对各个参数进行采集然后发出处理信号控制各个部件实现温度检测、照明、加水、充氧、液晶显示等自动控制及部分的手动控制功能。论文第一步研究了智能鱼缸控制系统的总体方案设计，明确了系统各部件间关系框图架构；其次设计是硬件部分，根据系统的功能需求，选取Arduino UNO R3作为控制板，并介绍了用到的传感器等硬件；然后完成软件的编程，分块进行测试；最后，将硬件进行焊接组装，软件烧录进开发板中完成整体测试。

关键词：Arduino UNO ；鱼缸；智能控制

Abstract

This paper combines the development of intelligent fish tanks at home and abroad. According to the current demand for intelligent fish tanks, this project has developed a control system based on Arduino intelligent fish tank. This system is based on Arduino as the control core and adopts DS18B20 temperature. Sensor, photoresistor sensor, Japan D3B water pressure water level sensor to collect various parameters and then send processing signals to control each component to achieve automatic control of temperature detection, lighting, water change, oxygenation, liquid crystal display and some manual control functions. The first step of the thesis studies the overall scheme design of the intelligent aquarium control system, and clarifies the structure of the relationship between the various components of the system. The second design is the hardware part. According to the functional requirements of the system, the Arduino UNO R3 is selected as the control board and introduced. The sensor and other hardware; then complete the software programming, block testing; finally, the hardware is welded and assembled, the software is burned into the development board to complete the overall test.

Keywords：Arduino UNO; fish tank; intelligent control

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1 选题背景 1

1.2 国内外研究现状及发展趋势 1

1.3 本课题主要研究内容 1

1.4 可行性分析 1

第二章 总体方案设计 3

2.1概述 3

2.2系统的设计要求 3

2.3系统的总体方案 3

2.4 开发板的选取 3

2.5 软件设计语言工具的选取 4

第三章 硬件部分的设计 6

3.1系统硬件总体设计 6

3.2温度检测传感器DS18B20 6

3.3 D3B水压水位传感器 7

3.4 光敏电阻传感器与LED灯光 8

3.5 LCD2004液晶显示器模块 9

3.6 充氧泵的选取 9

第四章 软件部分的设计 11

4.1 软件设计的方法 11

4.2 接口引脚的定义 11

4.3 液晶显示屏LCD2004的设计 12

4.4 数据读取模块的设计 13

4.4.1 DS18B20的读取 13

4.4.2 光照强度的读取 13

4.4.3 水位高度的读取 13

4.4.4 液晶显示器的读取 14

4.5 控制模块的设计 14

4.5.1 温度模块的控制 14

4.5.1 灯光控制模块的设计 15

4.5.2 自动加水模块的控制 16

4.5.3 氧气泵控制的设计 16

4.6 软件部分总结 16

第五章 软硬件的调试 17

5.1 软件的烧录 17

5.2 硬件部分的调试 18

5.3调试中发现的问题 19

致 谢 20

参考文献 21

附 录 22

第一章 引言

1.1 选题背景

21世纪以来，我国的经济发展愈来愈好，人们在满足基本的生活水平的同事，消费观念也在随之转变，人们不仅仅满足在吃饱穿暖这一层次上，生活在城市中的人们工作压力很大，渴望着一个宁静和谐的环境，于是乎与之相关的家装行业开始迅速发展起来，在诸多的让人们放松事情中的，在家中摆放一款鱼缸它不仅可以给人带来舒适的美感，也可以让家中充满鲜活的色彩，让家变得生机勃勃。让人们可以随时随地的和大自然亲近起来。而人们工作繁忙时常会忘记换水而导致鱼儿的死亡，因此一款智能鱼缸就显得非常重要，于是乎，智能水族业应运而生。

1.2 国内外研究现状及发展趋势

虽然只有短短的十几年的时间，国内外在智能鱼缸方面也是取得了一些成果，国外有一个团队设计出一款智能鱼缸的监控器，这款监控器需要连接手机进行监控，在手机APP中可以设置加热、供氧的开关。这需要人们在手机中对它的参数进行再次设计，如果有不懂的人用到这个功能，过程复杂就很容易出现设置错误导致机器无法正常工作的现象。而且这款监控器的价格也很贵，要500美元左右，价格让我们望而却步。

在国内有一家淼淼的智能鱼缸生产厂家做了一款手机控制的和智能插座很像的一款产品，售价300多元，但是这只是控制器的价格，还需要用户自己额外购买加热器，氧气泵等器件，算起来费用也不低。而且这款产品的控制距离很小，出了两个房间就接收不到信号无法完成控制了。还有一款产品售价1100元的WIFI控制的控制设备，手机安装APP就可以实现自动换水、加氧气等功能，但是这还需要人们自己手动的去设置元器件的动作，没有实现“智能”，而且他们提供的APP只可以在安卓用户平台中可以使用，这也是很大的一种局限性。

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