鱼塘水位水质自动控制系统设计

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1、编号毕业论文题目鱼塘水位水质自动控制系统设计二〇〇九年十月I摘要将基于单片机的水位水质自动控制系统用于鱼塘养殖，大大提高了劳动生产率，节省了人力资源。因此，这项技术在农村有很大的实际意义，加快农村的自动化的进程。单片机质量轻、功耗小、安全性强，易于操作，避免了与强电打交道。利用光电耦合原理，实现弱电控制强电。此项目中，浮球带动开关相当于键盘输入，不同位置的浮球打开不同的开关，对于单片机来说，输入了不同的指令，在单片机软件的作用下，输出不同的命令，鱼塘保持水位，满足了鱼对生存环境的要求。另外，当鱼

2、塘缺氧时，测氧传感器向单片机发出信号，单片机立刻向执行机构发出命令，氧气泵运行。其中，测氧传感器在正常情况下，即鱼不缺氧的情况下，对单片机保持高电平，当鱼塘缺氧时，测氧传感器在化学反应的作用下，电路得到一个低电平，单片机向执行机构发出命令，氧气泵启动，当鱼塘不缺氧时，传感器始终给单片机的是高电平，单片机向氧气泵发出停机的命令。关键词：80C51单片机步进电机测氧传感器I目录目录摘要I目录II第一章绪论11.1鱼塘水位水质自动控制的发展现状11.2鱼塘水位水质实现并改善自动控制的意义1第二章水位水

3、质自动控制系统组成及工作原理22.1.系统总体结构设计22.2主要芯片的结构及特点32.2.180C51单片机（如图2-1所示）32.2.2测氧传感器工作原理32.2.3光电隔离42.2.4差动放大器6第三章水位水质自动控制系统硬件设计83.1鱼塘水位水质自动控制系统硬件结构83.2水位检测和水质检测、报警等接口电路93.3键盘及其接口技术93.3.1键盘输入的特点93.3.2按键的确认103.3.3消除按键抖动的措施10第四章水位水质自动控制系统软件设计114.1主程序设计11第五章硬件抗干扰

4、技术措施135.1硬件抗干扰技术措施135.2软件抗干扰措施135.3系统误差分析155.3.1测量误差的来源155.3.2计数误差的影响15第六章总结与展望16致谢17参考文献1819绪论第一章绪论1.1鱼塘水位水质自动控制的发展现状目前我国的农村鱼塘养殖业仍处于原始状态，大大束缚了农村劳动力，关于鱼塘水位控制，农村应用较多的是浮球，往往直接与高压相连，一旦漏电会造成人身伤亡。下面就介绍一些水位控制的电路。电缆式浮球，该装置通过一弹性电线与水泵连接，可用于水塔、水池水位高低的自动控制和缺水保护

5、，允许接的用电器是220V,10A左右，平衡锤或弹性电线的某一固定点到浮筒间的电线长度，决定水位的高低。这种水位开关价格便宜，对于一些要求不太严格的场合适用，有一定耐污能力。但存在这样的问题：浮球易受外界杂物影响其稳定性，特别是纤维状的杂物缠绕而有失误，同一小水箱里不宜使用多个，否则会相缠绕。使用寿命相对短些，而且多数直接接220V,存在一定的安全隐患，终有一天因为电线破损而漏电电人。所以电缆式浮球开关一般有这样的警告：电源线是本装置的完整部分，一经发现电线受损，本装置应被替换，不准对电线进行修

6、理。因此，不通过弱电控制的电路有一定的危险性，在本项目中，通过单片机的应用增强整个电路的安全性，而且单片机的耗电量小，节约了能源。另外，单片机会根据浮球的起落，即水位的高低及时启动电动机，达到了自动而且及时灌排水。1.2鱼塘水位水质实现并改善自动控制的意义鱼塘水位水质自动控制系统的完善，不但节约了人力，财力，让人们创造更多的财富，而且保证了养殖产量，更重要的是一个时期的社会机械化程度的提高，人们可以有更多的时间享受现代科技带来的便捷，1．本设计报告中沿用了以前的思想，即用浮球闭合开关的方法，节约

7、成本，适合野外环境，耐污能力强；2．运用单片机控制水位的办法，提高控制准确度，节省了人力；3．单片机、光电耦合器、AD620放大器接入低电压电路，节省电量，更保护了人的安全。推而广之，此方法可以用在水产养殖领域，工厂的锅炉水位自动控制系统中，提高生产效率，提高我国的自动化水平，从而提高我国的综合国力；4．运用传感器知识原理，正常情况时，覆膜原电池式测氧传感器保持高电平，当鱼塘在缺氧的情况下，发出一个低电平信号，经单片机处理后，向氧气泵发出启动的命令，鱼塘进入增氧状态；当鱼塘不缺氧时，测氧传感器上

8、电流增大，继续发出高电平，氧气泵停止工作。改变了以往单靠人观察时已经很晚的后果，或者，氧气补充过量造成浪费。提高增氧的及时性，经济性。19水位水质自动控制系统组成及工作原理第二章水位水质自动控制系统组成及工作原理2.1.系统总体结构设计该系统有两部分组成，如图2-1所示，即水位和水质自动控制系统。1．水位控制系统包括：初级电路、光电耦合器、AD620放大器、单片机、水泵。2．水质控制系统包括：测氧传感器、光电耦合器、AD620放大器、单片机、氧气泵等硬件设备。水位水质控制系统通过单片机向执行元件