热带鱼缸温度控制器设计.doc

目录

TOC\o1-3\h\z\u1.前言1

2.总体方案设计2

2.1方案比拟2

2.2方案论证3

2.3方案选择3

3.单元电路设计4

3.1温度传感器电路4

3.2555时基集成电路5

3.3基于NE555设计闪光电路6

3.4触发器和加热电路7

3.5AD/DC电源变换电路8

4.系统功能及调试9

4.1系统工作原理9

4.1.1电路元件选择9

4.1.2电路工作原理10

4.2调试及参数计算10

4.2.1相关参数计算10

4.2.2系统调试11

5.结论12

6.总结与体会13

7.致谢14

8.参考文献15

9.附录：热带鱼缸温度控制器原理图16

1.前言

现代都市生活使更多人需要得到精神的抚慰，饲养宠物已经成为一股经久不息的潮流。然而现在由于禽流感和狂犬病的泛滥，关于动物之类的新型病也传的沸沸扬扬，层出不穷，这样使得人们常常饲养的鸟类和猫狗的生存与人类的平安冲突不断。在这样的新的形势下，饲养几条热带鱼有可能将成为必威体育精装版的趋势。

现在市场上的热带鱼价格也挺高的，感觉比拟娇贵，因此人们在饲养的过程中往往十分细致，特别是鱼儿的生存环境是人们最值得关注的一局部，因而鱼缸的选择至关重要。随着现代科技术日新月异的开展，特别是自动控制系统的开展，给人们带来了很多新的想法，自动控制的智能鱼缸便应运而生了，而且市场前景非常令人期待。鱼缸是养鱼的必备用具，有了科技的开展，具有各种附加功能的新型鱼缸也在市场上层出不穷。有的鱼缸可以对缸内的水温进行调节，有的鱼缸可以通过喷氧来改善水质，还有装备定时喂食装置的鱼缸等等，并且逐渐迈向了智能化，自动化，使得这些鱼缸都具有一定的科技含量，为喂养热带鱼提供了方便。

虽然已经有很多成型的具有自动控制功能的鱼缸上市，但也有些产品过于追求完善，增加科技含量，使得造价过高，不便于普及，又有一些系统设计不够考虑周到，导致热带鱼“不幸”身亡，因此，要设计一个结构简单，本钱低廉，实用性和平安性都较好的鱼缸控制系统比拟有难度。在此针对热带鱼的饲养对鱼缸水温的控制极为重要，设计了一个简单的控制系统，主要利用温度传感器来进行感温，将水温的物理信号通过传感器转换为电信号，并接入一个测试电路兼控制电路，在特定条件下，通过加热来控制鱼缸内的水温，使鱼儿有一个稳定的生活环境。由于设计的选材基于廉价，实用的原那么，非常适用于实际的热带鱼缸的设计。在此设计中，选用了一个控制温度可调传感器，使得该系统的使用非常灵活，不仅可用于鱼缸水温的调节，其他一些类似的水温调节也十分实用，可谓使用广泛，应该说是一个性价比拟高的自动温度控制器。

2.总体方案设计

2.1方案比拟

设计一个热带鱼缸温度控制器有很多种方案，现列出两种方案如下：

方案一：

系统组成如图2.1所示，由4个局部组成：传感器模块、自动控制模块、加热模块和显示模块。在自动控制模块中用软件编写控制的方式，设定温度控制域值，如果水温低于20度，那么自动启动加热模块以保持水温，而当水温高于24度那么停止加热，同时输出温度值到显示模块以实现水温动态显示。

处理器

处理器

传感器

加热模块

显示模块

图2.1方案一系统组成框图

方案二：

利用555时基集成电路来实现，该系统的工作原理框图如图2.2所示，主要由4局部组成：传感器电路局部、AD/DC电源变换、555时基集成电路和加热电路。通过传感器设定水温的控制范围为20至24度，当温度在此之间时电路都会周而复始的工作，从而到达可靠控制鱼缸中水温的目的。

555时基集成电路

555时基集成电路

传感器电路

加热电路

AD/DC电源变换

图2.2方案二工作原理框图

这里只对这两个方案进行比拟，还有许多种方案设计没有一一例举，对于这两个方

案，结构和模块来看都不是很复杂，两者都有可行性，方案一更多的是用软件来控制温度到达自动控制，所以软件局部要求较高，方案二更多的在于电路的设计，合理的设计好各局部电路是设计成功的关键。

2.2方案论证

就第一种方案来看，结构很简单，可行性也还是非常高，并同时有加热模块和显示模块，同时实现了可视化和自动化，功能强大，设计起来有一定的难度。其中的难点可能是由于需要使用单片来实现软件编程控制，而且传感器在与单片机通信时还必须实现模拟信号转换为数字信号，这对于设计人员的编程能力和单片机知识要求较高，调试起来我认为会有些困难。

第二个方案大局部电路都涉及到模拟电路知识，模块也不是很多，结构也相对简单，各局部功能作用明显，难点可能在于传感器的选择和各电路之间的合理连接，但只要弄清楚各单元的电路作用，选好相关硬件，就可以设计出一个简单轻便，经济实惠，易于使用的鱼缸水温调节器。只要参数能够处理好，控制精度也应该十分的好，对于单纯的控