基于物联网的智能鱼缸设计-设计说明书
电子校园网 编号：
CJ-32-2022-068-LW
设计摘要：
本文介绍了一种基于物联网技术的智能鱼缸设计。随着人们对智能家居和智能设备的需求不断增长，智能鱼缸作为一种特殊的智能设备，受到了越来越多鱼缸爱好者的关注。本设计通过使用多种传感器和控制器，实现了对鱼缸内温度、光照强度和浑浊度的实时监测和控制，为鱼缸爱好者提供了一种方便管理和维护鱼缸的解决方案。
在硬件设计方面，本设计采用了STM32微控制器作为主控制器，负责数据采集和控制信号输出。通过DS18B20温度传感器、光敏电阻和浑浊度传感器，可以实时监测鱼缸内的温度、光照强度和浑浊度。同时，继电器和舵机的应用实现了温度调节和喂食功能。另外，USB灯的自动开启功能可以在光照强度过低时进行补光。
在软件设计方面，本设计采用嵌入式C语言编写STM32微控制器的固件程序，实现数据采集和控制信号输出的功能。通过WIFI模块与手机进行通信，将检测到的数据发送给手机，并接收手机的控制指令。用户可以通过手机APP实时监测鱼缸内的温度、光照强度和浑浊度，并设置喂食时间和供氧时间。这样，用户可以远程控制鱼缸，提供了更加便利和灵活的管理方式。
本设计具有简单、实用、可靠的特点。通过智能化的监测和控制，鱼缸爱好者可以更好地管理和维护鱼缸，提高鱼缸内环境的稳定性和鱼类的生存质量。此外，通过手机APP的远程控制功能，用户可以随时随地监测和调整鱼缸的状态，提供了更加便利和灵活的使用体验。
综上所述，基于物联网技术的智能鱼缸设计通过多种传感器和控制器的应用，实现了对鱼缸内温度、光照强度和浑浊度的实时监测和控制。该设计提供了一种方便管理和维护鱼缸的解决方案，为鱼缸爱好者提供了更好的使用体验。
关键词：智能鱼缸、物联网技术、传感器、控制器、温度、光照强度、浑浊度
字数：10000+
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内容预览：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STM32F103C8T6单片机
3.2.2复位电路
3.3 液晶屏显示模块
33.4 DS18B20传感器检测温度模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 智能鱼缸实物测试
5.3 光照测试
5.4WIFI测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2温度测试
6.3自动喂食测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
鱼缸作为一种受欢迎的室内装饰和观赏设备，已经成为许多人的爱好。然而，传统的鱼缸管理方式存在一些不便之处，比如需要定期检查和调节水温、光照等参数，而且当主人不在家时无法实时监测和控制鱼缸的状态。
随着物联网技术的快速发展，智能鱼缸应运而生。基于物联网技术的智能鱼缸可以通过传感器和控制器实现对鱼缸内环境的实时监测和远程控制。这种智能化的管理方式带来了许多实际意义：方便管理和维护：智能鱼缸可以实时监测鱼缸内的温度、光照强度和浑浊度等参数，主人可以通过手机或电脑远程控制鱼缸的状态，调节温度、光照等参数，从而更方便地管理和维护鱼缸。提高鱼类生存质量：智能鱼缸可以根据设定的参数自动调节鱼缸内的温度和光照，保持鱼缸内环境的稳定性，提高鱼类的生存质量。远程监控和提醒：智能鱼缸可以通过手机或电脑实时监控鱼缸内的温度、光照强度和浑浊度等参数，并在异常情况下发送提醒，主人可以及时采取措施，保证鱼类的健康和安全。提供更好的观赏体验：智能鱼缸可以根据主人的需求和喜好，自动调节光照强度和颜色，提供更好的观赏效果。
综上所述，基于物联网技术的智能鱼缸具有方便管理和维护、提高鱼类生存质量、远程监控和提醒、提供更好的观赏体验等实际意义。这种智能化的管理方式将为鱼缸爱好者带来更便捷、安全和舒适的使用体验。
1.1 国内外研究现状
智能鱼缸作为一种新兴的智能家居产品，已经引起了国内外研究者的广泛关注。以下是国内外研究现状的简要概述：
美国加州大学伯克利分校的研究团队开发了一种基于物联网技术的智能鱼缸系统。该系统通过传感器实时监测鱼缸内的温度、水质和氧气含量，并通过智能手机应用提供远程监控和控制功能。
英国剑桥大学的研究人员提出了一种基于机器学习的智能鱼缸系统。他们使用机器学习算法分析鱼类的行为模式，从而提供更准确的饲料供给和环境调节，提高鱼类的生存质量。
国内研究现状：
清华大学的研究团队开发了一种基于物联网技术的智能鱼缸系统。他们利用传感器实时监测鱼缸内的温度、光照和水质等参数，并通过手机应用提供远程监控和控制功能，方便用户管理和维护鱼缸。
上海交通大学的研究人员提出了一种基于计算机视觉的智能鱼缸系统。他们使用摄像头和图像识别算法来监测鱼类的行为和数量，并通过智能手机应用提供远程监控和控制功能，提高鱼类的生存质量。
总体而言，国内外的研究者都在探索如何利用物联网技术、机器学习和计算机视觉等技术实现智能鱼缸的监测和控制。这些研究为智能鱼缸的发展提供了宝贵的经验和技术支持，为我们设计和开发智能鱼缸提供了借鉴和参考。随着技术的不断进步和应用的推广，智能鱼缸将为鱼类爱好者提供更便捷、智能化的管理和养护方式。
1.3 课题主要内容
本设计是基于物联网的智能鱼缸设计，主要实现以下功能：
1，通过OLED显示温度、光照强度和浑浊度；
2，通过DS18B20检测温度，温度不在阈值内时，通过继电器模拟温度控制；
3，通过光敏电阻检测出光照强度，光照强度过小时，USB灯自动打开；
4，检测浑浊度，当浑浊度过高时，自动换水；
5，通过WIFI连接手机，将检测到的数据发送给手机，且可通过手机设置喂食时间和供氧时间；
6，通过舵机模拟喂食；
