CN104267645A - 一种鱼缸辅助控制装置 - Google Patents
一种鱼缸辅助控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104267645A CN104267645A CN201410515846.9A CN201410515846A CN104267645A CN 104267645 A CN104267645 A CN 104267645A CN 201410515846 A CN201410515846 A CN 201410515846A CN 104267645 A CN104267645 A CN 104267645A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sensor
- control module
- module
- fish tank
- fish jar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
- G05B19/0428—Safety, monitoring
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/26—Pc applications
- G05B2219/2612—Data acquisition interface
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/26—Pc applications
- G05B2219/2642—Domotique, domestic, home control, automation, smart house
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/26—Pc applications
- G05B2219/2651—Camera, photo
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
本发明涉及一种鱼缸辅助控制装置，其主要特点是：包括供电单元、卡片式电脑、单板机控制模块、WIFI路由器、3G模块、LCD显示屏、网络摄像头、直流电机控制模块、开关控制模块、传感器多分复用控制器和传感器组，卡片式电脑与单板机控制模块相连接，该单板机控制模块通过传感器多分复用控制器与传感器组相连接；该卡片式电脑还与WIFI路由器、3G模块、LCD显示屏、网络摄像头相连接，该单板机控制模块还与直流电机控制模块、开关控制模块相连接。本发明设计合理，其通过WIFI/3G模块与家用无线AP连接互联网，手机客户可以实时掌握鱼缸及鱼缸内鱼儿的状态，实现了对鱼缸的远程监控功能，可广泛用于家居、商铺、观赏鱼批发市场等可见观赏鱼缸以及养殖鱼类行业。
Description
技术领域
本发明属于自动控制技术领域，尤其是一种鱼缸辅助控制装置。
背景技术
当代社会竞争激烈，人们每天忙忙碌碌，很想通过某种方式减压。养鱼是一种非常好的放松方式，清澈的鱼缸、几条悠闲的小生灵在绿色的水草中游来游去悠然自得，可有效地调整好心情。为了更好地使鱼缸内的鱼儿健康生存，通常在鱼缸内安装加热器及循环装置并配以相应的控制器，以保持恒温并满足一定的氧气需求。但是，现有的鱼缸控制器功能简单，只能实现本地控制功能，不能远程实时掌握鱼缸及鱼缸内鱼儿的状态，难以满足远程监控的需要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种鱼缸辅助控制装置，解决了远程监控鱼缸的问题。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种鱼缸辅助控制装置，包括供电单元、卡片式电脑、单板机控制模块、WIFI路由器、3G模块、LCD显示屏、网络摄像头、直流电机控制模块、开关控制模块、传感器多分复用控制器和传感器组，所述的供电单元与其他模块相连接为其供电，卡片式电脑与单板机控制模块相连接，该单板机控制模块通过传感器多分复用控制器与传感器组相连接；该卡片式电脑还与WIFI路由器、3G模块、LCD显示屏、网络摄像头相连接，该单板机控制模块还与直流电机控制模块、开关控制模块相连接。
而且，所述的卡片式电脑采用Raspberry Pi树莓派电脑板，所述的单板机控制模块采用Arduino UNO R3控制板，Raspberry Pi树莓派电脑板与Arduino UNO R3控制板通过串口相连接。
而且，所述的卡片式电脑通过USB WIFI模块连接家庭无线WIFI路由模块器以及3G模块，该卡片式电脑通过CSI接口与网络摄像头相连接。
而且，所述的传感器组包括水温传感器、pH传感器、光照传感器和溶氧传感器。
而且，所述的传感器多分复用控制器包括两个CD4051模块，每个CD4051模块的IOCOM端口分别与单板机控制板的两个输入端口上用于识别传感器的ID身份，每个CD4051模块的三个输入端口分别连接到单板机控制板的六个输出端口上用于分时切换相应的传感器。
本发明的优点和积极效果是：
本发明充分利用云计算、物联网、移动互联网等前沿科技，通过自带WIFI/3G模块与家用无线AP连接互联网，从而与云平台、手机客户端进行连通，手机客户可以实时掌握鱼缸及鱼缸内鱼儿的状态，实现了对鱼缸的远程监控功能，保证了鱼缸正常工作，本发明作为观赏鱼缸的辅助支持设备,可广泛用于家居、商铺、观赏鱼批发市场等可见观赏鱼缸以及养殖鱼类行业。
附图说明
图1是本发明的电路框图；
图2是传感器多分复用控制器的电路图；
图3是传感器多分复用控制器的工作流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：
一种鱼缸辅助控制装置，如图1所示，包括供电单元、卡片式电脑、单板机控制模块、WIFI路由器、3G模块、LCD显示屏、网络摄像头、直流电机控制模块、开关控制模块、传感器多分复用控制器、水温传感器、pH传感器、光照传感器和溶氧传感器。所述的供电单元为AC220V转DC5V模块，外接220V交流电源，输出直流电压5V、电流2A，供电单元的输出端与其他模块相连接为其供电。卡片式电脑采用Raspberry Pi树莓派电脑板，其通过串口与单板机控制模块相连接，实现传感器数据采集与控制指令下发功能。卡片式电脑通过USB WIFI模块连接家庭无线WIFI路由模块器以及3G模块，连接互联网实现双向通讯功能，将远程手机客户与本装置与进行连通，实现远程监控功能。卡片式电脑通过CSI接口与Web Camera网络摄像头通讯，实现视频数据采集与摄像头参数调 整指令下发功能，视频及图像可远程传送给手机客户。卡片式电脑其与LCD液晶屏相连接，用于显示当前系统状态。所述的单板机控制模块采用Arduino UNOR3控制板，该控制板通过传感器多分复用控制器与水温传感器、pH传感器、光照传感器和溶氧传感器相连接，实现传感器ID识别、各个传感器的数据采集与处理功能，各种传感器数据可远程传送给手机客户，该单板机控制模块还与直流电路模块、开关控制模块相连接，实现PMW直流电机控制和继电器开关控制功能。
本辅助控制装置充分利用云计算、物联网、移动互联网等先进技术，将专业的养鱼变得轻松。本辅助控制装置包括感知与控制两大功能模块，通过自带WIFI/3G模块与家用无线AP连接互联网，从而实现与云平台、手机客户端的连通功能。其采用物联网技术将传统水族箱水温、光照、pH值、含氧量、摄像头等系列传感器进行模块化，客户可以根据自身情况配备不同的传感器，通过本装置将数据上传至云平台，云平台再转发至手机客户端软件进行图像化处理，并根据鱼类特点给出合适的建议，指导用户进行干涉处理，客户通过客户端软件客户可随时查看鱼缸状况，并根据感知数据进行喂食、加热、过滤等相关操作。通过客户端软件可以记录养鱼心得，通过手机自带的社交功能客户可将心得分享至微信朋友圈。手机客户端软件具备“微店”功能，根据客户需要可直接购买养鱼所用的相关材料。
由于Arduino UNO R3控制板的传感器接入端口个数有限制，因此，本发明采用传感器多分复用控制器扩展传感器接入个数，通过多路分时方式读取不同传感器的ID和数据，达到复用的目的。本传感器多分复用控制器使用两个CD4051模块实现多路复用功能，该CD4051模块是单8通道数字控制模拟电子开关。如果本控制装置使用4种传感器，可通过2路数字接口的高低电平输出组合表示，具体下表所示：
| 传感器ID身份 | ID1 | ID0 |
| 水温传感器 | 低 | 低 |
| 光照传感器 | 低 | 高 |
| PH值传感器 | 高 | 低 |
| 溶氧传感器 | 高 | 高 |
[0020] 基于上述思想，每个传感器的ID标识将占用两个数字输入端口。那么，如果是8个传感器，则将占用8*2＝16路数字输入端口，远远超出了Arduino UNO R3控制板的11个可用数字输入端口的限制。
如图3所示，传感器多分复用控制器包括两个CD4051模块。为了切换传感器的工作，需要3个额外的数字输出端口。这样Arduino UNO控制板使用5个端口(两个输入加上3个输出)，便可实现16个输入端口的功能，即：Arduino UNO控制板的5个数字端口(分别为D7、D8、D10、D11、D12)与传感器多分复用控制器中的两个CD4051相连接，其中Arduino UNO控制板的D7和D8端口与两个CD4051模块的IOCOM端口相连接，用于识别传感器的ID身份，Arduino UNO控制板的D10、D11和D12端口与两个CD4051模块的的数字输入端口A、B、C相连接用于分时切换接入Arduino的具体传感器。
下表进一步说明了分时切换传感器的具体信息：
例如：当数字输出端口D10，D11，D12全部为低时，传感器0被选中；传感器0的ID0和数字输入端口D7连接，传感器0的ID1和数字输入端口D8连接；如果此时D7读到低电平，而D8读到高电平，那么说明传感器0是一个PH值传感器。当传感器0的种类判断完成时，改变D10、D11、D12的状态，切换到另一个传感器，如此过程往复进行。
本发明采用传感器多分复用控制器扩展传感器接入个数，通过多路分时方 式读取不同传感器的ID和数据，达到复用的目的。如图3所示，其具体处理流程为：Arduino UNO控制板识别通过两个数字输入端口读取传感器高低电平标识；如果传感器高低电平标识有效，则进一步读取相应传感器的数据并存储数据；当读取完成时，断开当前传感器，切换到下一个传感器再读取；重复这个操作，直到所有的传感器标识都读取完成。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
Claims (5)
1.一种鱼缸辅助控制装置，其特征在于：包括供电单元、卡片式电脑、单板机控制模块、WIFI路由器、3G模块、LCD显示屏、网络摄像头、直流电机控制模块、开关控制模块、传感器多分复用控制器和传感器组，所述的供电单元与其他模块相连接为其供电，卡片式电脑与单板机控制模块相连接，该单板机控制模块通过传感器多分复用控制器与传感器组相连接；该卡片式电脑还与WIFI路由器、3G模块、LCD显示屏、网络摄像头相连接，该单板机控制模块还与直流电机控制模块、开关控制模块相连接。
2.根据权利要求1所述的一种鱼缸辅助控制装置，其特征在于：所述的卡片式电脑采用Raspberry Pi树莓派电脑板，所述的单板机控制模块采用ArduinoUNO R3控制板，Raspberry Pi树莓派电脑板与Arduino UNO R3控制板通过串口相连接。
3.根据权利要求1所述的一种鱼缸辅助控制装置，其特征在于：所述的卡片式电脑通过USBWIFI模块连接家庭无线WIFI路由模块器以及3G模块，该卡片式电脑通过CSI接口与网络摄像头相连接。
4.根据权利要求1所述的一种鱼缸辅助控制装置，其特征在于：所述的传感器组包括水温传感器、pH传感器、光照传感器和溶氧传感器。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种鱼缸辅助控制装置，其特征在于：所述的传感器多分复用控制器包括两个CD4051模块，每个CD4051模块的IOCOM端口分别与单板机控制板的两个输入端口上用于识别传感器的ID身份，每个CD4051模块的三个输入端口分别连接到单板机控制板的六个输出端口上用于分时切换相应的传感器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410515846.9A CN104267645A (zh) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | 一种鱼缸辅助控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410515846.9A CN104267645A (zh) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | 一种鱼缸辅助控制装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104267645A true CN104267645A (zh) | 2015-01-07 |
Family
ID=52159173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410515846.9A Pending CN104267645A (zh) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | 一种鱼缸辅助控制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104267645A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105021224A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-11-04 | 郭翼藤 | 一种远程监控分析植物生长辅助系统 |
| CN106101634A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-11-09 | 武汉科技大学 | 一种用于室内环境视频监控的移动机器人控制系统 |
| CN106538449A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-03-29 | 张龙明 | 一种物联网信息连接的鱼草共生景观台 |
| CN106802605A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-06-06 | 南京邮电大学 | 一种基于树莓派和Arduino的wifi控制反馈系统 |
| CN108768391A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-11-06 | 上海大学 | 一种基于树莓派和Python语言的频率合成器系统 |
| CN113419473A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-09-21 | 微山县微山湖微电子产业研究院有限公司 | 一种基于mcp2515模块的can总线通讯电路 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0253542A1 (en) * | 1986-07-07 | 1988-01-20 | Rondon L Schroeder | Environmental control of an apparatus |
| CN202524506U (zh) * | 2012-04-16 | 2012-11-07 | 杭州茂葳科技有限公司 | 远程视频监控系统 |
| CN203520153U (zh) * | 2013-11-04 | 2014-04-02 | 安徽大学 | 一种用于鱼缸或水族箱的自动控制装置 |
| CN203840952U (zh) * | 2014-04-24 | 2014-09-24 | 武汉奋进电力技术有限公司 | 一种家庭智能养鱼系统 |
| CN204129475U (zh) * | 2014-09-29 | 2015-01-28 | 天津昂沅科技有限公司 | 新型鱼缸辅助控制装置 |
-
2014
- 2014-09-29 CN CN201410515846.9A patent/CN104267645A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0253542A1 (en) * | 1986-07-07 | 1988-01-20 | Rondon L Schroeder | Environmental control of an apparatus |
| CN202524506U (zh) * | 2012-04-16 | 2012-11-07 | 杭州茂葳科技有限公司 | 远程视频监控系统 |
| CN203520153U (zh) * | 2013-11-04 | 2014-04-02 | 安徽大学 | 一种用于鱼缸或水族箱的自动控制装置 |
| CN203840952U (zh) * | 2014-04-24 | 2014-09-24 | 武汉奋进电力技术有限公司 | 一种家庭智能养鱼系统 |
| CN204129475U (zh) * | 2014-09-29 | 2015-01-28 | 天津昂沅科技有限公司 | 新型鱼缸辅助控制装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105021224A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-11-04 | 郭翼藤 | 一种远程监控分析植物生长辅助系统 |
| CN106101634A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-11-09 | 武汉科技大学 | 一种用于室内环境视频监控的移动机器人控制系统 |
| CN106538449A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-03-29 | 张龙明 | 一种物联网信息连接的鱼草共生景观台 |
| CN106802605A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-06-06 | 南京邮电大学 | 一种基于树莓派和Arduino的wifi控制反馈系统 |
| CN108768391A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-11-06 | 上海大学 | 一种基于树莓派和Python语言的频率合成器系统 |
| CN108768391B (zh) * | 2018-04-16 | 2021-12-03 | 上海大学 | 一种基于树莓派和Python语言的频率合成器系统 |
| CN113419473A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-09-21 | 微山县微山湖微电子产业研究院有限公司 | 一种基于mcp2515模块的can总线通讯电路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104267645A (zh) | 一种鱼缸辅助控制装置 | |
| CN204270170U (zh) | 一种移动终端控制的智能颗粒燃料食品烧烤炉控制电路 | |
| CN209027583U (zh) | 一种基于视频的城市区域雨涝监测与预警设备 | |
| CN205507466U (zh) | 一种基于物联网的水产养殖监控系统 | |
| CN204129475U (zh) | 新型鱼缸辅助控制装置 | |
| CN206118096U (zh) | 无线调光调色led控制装置 | |
| CN203490568U (zh) | 基于msc1210单片机的水产养殖水质参数监控系统 | |
| CN206472646U (zh) | 一种基于ZigBee的水产养殖监测系统 | |
| CN205142576U (zh) | 一种色温自动调节的led灯箱 | |
| CN218782530U (zh) | 体育馆智能控制系统 | |
| CN203824994U (zh) | 一种基于太阳能光伏供电的多传感水质检测装置 | |
| CN207752514U (zh) | 一种基于物联网的电子标签电路结构 | |
| CN204270120U (zh) | 一种育苗架监控系统 | |
| CN210142273U (zh) | 一种家禽圈舍监测系统 | |
| CN204883587U (zh) | 一种节能型计算机 | |
| CN208654660U (zh) | 一种物联网植物栽培的系统 | |
| CN205540086U (zh) | 一种鸡尾酒调酒控制系统 | |
| CN207936998U (zh) | 一种水产养殖监测系统 | |
| CN106406114A (zh) | 一种智能家居监控装置 | |
| CN206461690U (zh) | 足迹分体扫描系统 | |
| CN206162102U (zh) | 一种容量自定义式净水设备 | |
| CN104090563A (zh) | 一种全自动水产养殖控制系统 | |
| Ma et al. | Design and Implementation of Aquarium Remote Automation Monitoring and Control System | |
| CN208480484U (zh) | 一种基于云端数据处理的自动养殖装置 | |
| CN203759567U (zh) | 一种基于ZigBee无线传感与GSM的大棚监测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150107 |