專利名稱：水族箱智能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于自動(dòng)控制裝置。特別涉及一種用于養(yǎng)殖觀賞魚的水族箱或觀賞魚 缸智能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的進(jìn)步，生活水平提高，人居環(huán)境的改善，在家里或辦公場(chǎng)所養(yǎng)上一缸賞 心悅目的觀賞魚以消除身心疲憊，提高生活品位，增添生活情趣。觀賞魚的養(yǎng)護(hù)過程中，投 放飼料、補(bǔ)充氧氣、溫度控制、光線照明、水質(zhì)清潔過濾等一系列每天必做的且煩瑣的而又 需要養(yǎng)魚專業(yè)技術(shù)的工作讓繁忙的人們無暇顧及，尤其在外出差旅行時(shí)，觀賞魚無人照料 而可能發(fā)生意外?，F(xiàn)有的自動(dòng)控制器只能就其中一項(xiàng)或兩項(xiàng)進(jìn)行獨(dú)立控制，不能對(duì)水族箱 觀賞魚養(yǎng)殖過程進(jìn)行全面智能化控制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以對(duì)水族箱觀賞魚養(yǎng)殖過程的配套設(shè)備進(jìn)行 全過程智能控制，達(dá)到智能化養(yǎng)殖觀賞魚目的的水族箱智能控制器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下所述水族箱智能控制器，包含單片機(jī)控制單元，IXD顯示單元，實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元，水溫和氣 溫溫度檢測(cè)單元，亮度檢測(cè)單元，按鍵輸入操作單元，控制輸出接口及插座單元。


圖1是水 族箱智能控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。所述的水族箱智能控制器包含單片機(jī)控制單元11。單片機(jī)控制單元以 STC12C5A16AD單片機(jī)為控制中心，單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置了各種常見觀賞魚生存的水溫、光照強(qiáng) 度和光照時(shí)間等生活習(xí)性參數(shù)，根據(jù)輸入調(diào)節(jié)單元所設(shè)定的觀賞魚類型、數(shù)量和體型等情 況，自動(dòng)啟動(dòng)投料裝置和確定飼料投放量，自動(dòng)啟動(dòng)水中的電熱棒以達(dá)到觀賞魚生活要求 的水溫，自動(dòng)確定照明時(shí)間和啟動(dòng)照明燈具，自動(dòng)啟動(dòng)增氧泵，自動(dòng)啟動(dòng)過濾泵。全智能化 控制觀賞魚的最佳水溫、飼料投喂、補(bǔ)充氧氣、照明、清潔過濾水體。達(dá)到各種觀賞魚的最佳 生存環(huán)境。所述的水族箱智能控制器包含IXD顯示單元7。IXD顯示單元是128X64的液晶 顯示器。顯示單元在輸入狀態(tài)下用于顯示輸入的參數(shù)；正常工作時(shí)顯示氣溫、水體溫度、氣 溫、日期、時(shí)間、觀賞魚種類、工作狀態(tài)等參數(shù)。所述的水族箱智能控制器包含按鍵輸入調(diào)節(jié)單元6。按鍵輸入調(diào)節(jié)單元由四個(gè)功 能參數(shù)調(diào)節(jié)按鍵和四個(gè)獨(dú)立控制按鍵共八個(gè)按鍵構(gòu)成。ABCD是功能參數(shù)調(diào)節(jié)按鍵。A鍵是 功能模式鍵，重復(fù)按下A鍵，依次在以下模式之間循環(huán)全智能模式、半智能模式、時(shí)間調(diào)節(jié) 模式。B鍵是參數(shù)選擇鍵。在功能模式鍵A選擇全智能模式時(shí)，重復(fù)按下B鍵，依次出現(xiàn)參 數(shù)觀賞魚類別、觀賞魚數(shù)量、觀賞魚體型；在功能模式鍵A選擇半智能模式時(shí)，重復(fù)按下B 鍵，依次出現(xiàn)參數(shù)水溫、飼料投放時(shí)間、飼料投放量、照明啟動(dòng)時(shí)間、照明停止時(shí)間、補(bǔ)充氧 氣開始時(shí)間、補(bǔ)充氧氣停止時(shí)間、增氧間隔時(shí)間、過濾設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間、過濾設(shè)備停止時(shí)間；在功能模式鍵A選擇時(shí)間調(diào)節(jié)模式時(shí)，重復(fù)按下B鍵，依次出現(xiàn)參數(shù)日期年、日期月、日期天、 時(shí)間小時(shí)、時(shí)鐘分鐘、報(bào)警狀態(tài)。C鍵，增加鍵，在功能鍵選擇參數(shù)調(diào)節(jié)功能時(shí)，每按下一次C 鍵，對(duì)功能模式鍵A下參數(shù)鍵B選擇的參數(shù)在該參數(shù)現(xiàn)值基礎(chǔ)上和在取值范圍內(nèi)循環(huán)加1。 D鍵，減少鍵，每按下一次D鍵，對(duì)功能模式鍵A下參數(shù)鍵B選擇的參數(shù)在該參數(shù)取值范圍內(nèi) 循環(huán)減1。EFGH是獨(dú)立控制按鍵。E鍵控制飼料投放，F(xiàn)鍵控制照明啟停，G鍵控制增氧泵 啟停，H清潔過濾泵啟停。所述的水族箱智能控制器包含溫度測(cè)量器單元9。溫度測(cè)量單元由兩個(gè)熱敏電阻 溫度傳感器構(gòu)成。一個(gè)置于養(yǎng)魚的水體中用于測(cè)量水體溫度，另一個(gè)用于測(cè)量氣溫。將檢 測(cè)到的水體溫度和環(huán)境氣溫傳送到單片機(jī)控制單元中，輸出的到LCD顯示單元進(jìn)行溫度顯 示。測(cè)量溫度范圍-30°C 70°C之間的溫度值。溫度測(cè)量顯示精度為0.5°C。所述的水族箱智能控制器包含實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元10。實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元由實(shí)時(shí)時(shí)鐘產(chǎn)生集 成電路DS1302、晶體、3v備用電池構(gòu)成，產(chǎn)生時(shí)鐘、日期信號(hào)。即使停電，時(shí)鐘日期單元也能 正常運(yùn)行。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是本實(shí)用新型外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的電路原理示意圖。圖例說明圖2中，1照明插座，2增氧泵插座，3電磁投料機(jī)構(gòu)插座，4過濾泵插座， 5加熱棒插座，6輸入按鍵，7IXD顯示觀察窗，8亮度檢測(cè)窗口，9溫度測(cè)量傳感器接口，10無 控制電源插座，11輸出指示燈。
具體實(shí)施方式
水族箱智能控制器的工作原理圖3是水族箱智能控制器的電路原理圖。單片機(jī)控制單元由STC12C5A16AD單片 機(jī)U1、晶體Y2、上電復(fù)位電路構(gòu)成。由寫入到單片機(jī)內(nèi)部FLASHR0M的程序，根據(jù)工作模式 的設(shè)定情況，產(chǎn)生照明控制信號(hào)使得繼電器Jl閉合，插座Zl得電，插在插座Zl上的燈具啟 動(dòng)，進(jìn)行照明；產(chǎn)生補(bǔ)充氧氣信號(hào)使得繼電器J2閉合，插座Z2得電，插在插座Z2上的增氧 泵啟動(dòng)，補(bǔ)充水體氧氣；產(chǎn)生飼料投放信號(hào)使得繼電器J3閉合，插座Z3得電，插在插座Z3 上的電磁機(jī)構(gòu)啟動(dòng)投放顆粒魚材料，以電磁機(jī)構(gòu)開啟時(shí)間長(zhǎng)度確定飼料投放量；產(chǎn)生水體 清潔過濾信號(hào)使得繼電器J4閉合，插座Z4得電，插在插座Z4上的控制過濾泵啟動(dòng)進(jìn)行水 體過濾清潔；產(chǎn)生水體加熱信號(hào)使得繼電器J5閉合，插座Z5得電，插在插座Z5上控制加熱 棒啟動(dòng)，對(duì)魚缸水體加熱。設(shè)置有靜音模式，放置在家庭的觀賞魚智能控制臺(tái)在啟動(dòng)靜音方 式后，睡眠時(shí)間段停止發(fā)出輕微噪音的增氧泵和過濾泵的工作。顯示單元模塊由IXD12864構(gòu)成。與單片機(jī)之間采用串行連接。Rll用于調(diào)節(jié)液晶 顯示器的亮度。液晶顯示器顯示觀賞魚種類、時(shí)間、日期、氣溫、水體溫度、設(shè)定溫度、控制輸 出狀態(tài)等。按鍵輸入單元由八個(gè)按鍵構(gòu)成，分別接在單片機(jī)Ul的P3.0到P3.7 口上。由單片機(jī)掃描讀取按鍵值。其中ABCD四個(gè)按鍵分別定義為功能模式鍵A鍵，參數(shù)選擇鍵B鍵，數(shù) 據(jù)增加鍵C鍵和數(shù)據(jù)減少鍵D鍵。鍵盤按下時(shí)的處理由單片機(jī)程序完成。上電或復(fù)位后 進(jìn)入時(shí)間顯示控制功能，重復(fù)按A鍵依次在全智能模式、半智能模式、時(shí)間調(diào)節(jié)模式之間循 環(huán)。不同的模式下，重復(fù)按B鍵可選中不同的調(diào)節(jié)對(duì)象，再按C或D鍵增加或減少調(diào)節(jié)對(duì)象 的參數(shù)值，調(diào)節(jié)時(shí)顯示調(diào)節(jié)對(duì)象的代碼和參數(shù)值。另外EFGH四個(gè)按鍵分別獨(dú)立控制飼料投 放、照明啟停、增氧泵啟停、清潔過濾泵啟停，控制靈活方便。溫度檢測(cè)單元由熱敏電阻Rtl、Rt2，分壓電阻R2、R3和濾波電容C1、C2構(gòu)成。當(dāng) 水體溫度變化時(shí)，熱敏電阻阻值變化，經(jīng)過分壓電阻R2、R3后轉(zhuǎn)換為電壓，再經(jīng)過濾波電容 Cl、C2濾除高頻干擾送入單片機(jī)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，溫度數(shù)據(jù)供顯示和控制水體溫度用。亮度 檢測(cè)單元由光敏二極管D1、分壓電阻R1、濾波電容C3構(gòu)成。當(dāng)環(huán)境亮度變化時(shí)，光敏二極 管的反向電阻變化，經(jīng)過分壓電阻Rl后轉(zhuǎn)換為電壓，再經(jīng)過濾波電容C3濾除高頻干擾送入 單片機(jī)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，亮度數(shù)據(jù)供照明控制使用。STC12C5A16AD單片機(jī)內(nèi)部含EEPROM和8 通道10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。設(shè)置的數(shù)據(jù)在斷電情況下可以保存。實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元由實(shí)時(shí)時(shí)鐘產(chǎn)生集成電路DS1302、晶體Yl、3v備用電池構(gòu)成，產(chǎn)生 時(shí)鐘、日期信號(hào)。通過串行總線RST、SCLK、I/0與單片機(jī)Ul的Ρ2. 0、Ρ2. 1、Ρ2. 2 口連接。 單片機(jī)可以讀取時(shí)鐘和日期數(shù)據(jù)，也可以寫入調(diào)整的時(shí)間和日期數(shù)據(jù)。時(shí)鐘信號(hào)是補(bǔ)充氧 氣、自動(dòng)投放飼料、清潔過濾控制的依據(jù)。由三極管Q6、揚(yáng)聲器SP組成報(bào)警電路，當(dāng)一定時(shí)間內(nèi)不能達(dá)到設(shè)定水體溫度時(shí)發(fā) 出報(bào)警聲，提示人們檢查原因?？刂戚敵鲭娐酚扇龢O管、繼電器和插座構(gòu)成。照明控制輸出電路工作過程當(dāng)單片 機(jī)STC12C5A16AD的端口 Ρ2. 3發(fā)出點(diǎn)亮照明燈具指令的低電平時(shí)，三極管Ql導(dǎo)通，繼電器 Jl線圈有電流流過，常開觸點(diǎn)閉合，插座Zl通電，插在插座Zl上的照明燈具通電發(fā)光。增 氧泵、電磁投料機(jī)構(gòu)、過濾泵、電熱棒的控制輸出電路工作過程與照明控制輸出電路的工作 過程相同。水族箱智能控制器包含電源模塊。電源模塊將220V交流電源降壓、整流、穩(wěn)壓后， 提供單片機(jī)控制單元和溫度測(cè)量單元以及LCD顯示單元需要的5V電源，同時(shí)提供12V直流 電源。
權(quán)利要求一種能夠根據(jù)觀賞魚種類和數(shù)量自動(dòng)進(jìn)行水族箱水溫溫度控制、飼料投放、補(bǔ)充氧氣、照明、清潔過濾的水族箱智能控制器，其特征在于包含單片機(jī)控制單元(11)，LCD顯示單元(7)，按鍵輸入操作單元(6)，水溫測(cè)量單元(9)，亮度檢測(cè)單元(8)，實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元(10)，照明控制輸出單元(1)，增氧控制輸出單元(2)，飼料投放控制輸出單元(3)，過濾控制輸出單元(4)，魚缸水體加熱控制輸出單元(5)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于養(yǎng)殖觀賞魚的水族箱或魚缸的智能控制裝置。本實(shí)用新型包含單片機(jī)控制單元，照明控制輸出單元11，增氧控制輸出單元2，飼料投放控制輸出單元3，過濾控制輸出單元4，加熱控制輸出單元5，LCD顯示單元7，按鍵輸入單元6，實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元10，溫度測(cè)量單元9，亮度檢測(cè)單元8。單片機(jī)控制單元根據(jù)內(nèi)置的常見觀賞魚生活習(xí)性數(shù)據(jù)發(fā)出控制信號(hào)，自動(dòng)啟動(dòng)投料裝置和確定飼料投放量，自動(dòng)啟動(dòng)水中的電熱棒以達(dá)到觀賞魚生活要求的水溫，自動(dòng)確定照明時(shí)間和啟動(dòng)照明燈具，自動(dòng)啟動(dòng)增氧泵，自動(dòng)啟動(dòng)過濾泵。全智能化控制觀賞魚的最佳水溫、飼料投喂、補(bǔ)充氧氣、照明、清潔過濾水體，達(dá)到觀賞魚的最佳生存環(huán)境。
文檔編號(hào)G05B19/042GK201725191SQ2010201492
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者黃有全 申請(qǐng)人:黃有全