CN105475211A - 一种具有远程控制功能的智能鱼缸 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有远程控制功能的智能鱼缸，设置了水温检测模块、水质检测模块、水位检测模块和含氧量检测模块，对鱼缸中水的水温、水质、水位和含氧量进行自动检测，微控制器模块根据检测内容控制制冷制热器、水泵或氧泵，进而改善水环境；通过电话接口模块接收外部电话机下发的控制信息，对水温、水质、水位和含氧量进行检测和控制，实现远程控制；通过路由器将网络摄像机拍摄内容发送至外部服务器，饲养者通过外部服务器了解鱼缸的实时情况，并通过外部服务器向鱼缸发送控制信息，由微控制器模块根据控制信息执行检测和控制工作。本发明实现了自动控制的同时，还实现了远程控制，极大方便了饲养者，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及控制领域，具体涉及一种具有远程控制功能的智能鱼缸。
背景技术
现代人为追求趣味性和命理性饲养不同的水产品。不同的水产品对水有不同的要求，同一水产品在不同生长阶段对水也有不同的要求，需要耗费饲养者大量的时间和精力关注其生长，并根据需要进行换水，然而，人为换水会引起不合时宜的水环境变化和扰动，引发水产品死亡。现有的具备自动控制功能的鱼缸，其缺点在于不具备检测功能或者检测内容有限，不能按需进行换水，且鱼缸的控制系统持续运行，增长了能源成本；一旦饲养者需要长时间外出或者无暇照顾时，还得专门托人照料，给饲养者和被托管者带来麻烦，水产品还可能因为环境的变化影响到生长。
发明内容
本发明提供一种具有远程控制功能的智能鱼缸，解决现有鱼缸不能远程控制的问题。
本发明通过以下技术方案解决上述问题：
一种具有远程控制功能的智能鱼缸，包括微控制器模块、水温检测模块、电磁阀组、制冷制热器、电话接口模块、网络摄像机及路由器；
所述水温检测模块的输出端与微控制器模块相连；所述电磁阀组的输入端与微控制器模块相连；所述电磁阀组的一路输出端与制冷制热器的控制端相连；所述电话接口模块与微控制器模块相连，所述电话接口模块与外部电话机相连；所述网络摄像机与路由器相连；所述路由器与微控制器模块相连，所述路由器与外部服务器相连。
上述方案中，进一步包括水质检测模块和水泵；所述水质检测模块的输出端与微控制器模块相连；所述水泵的控制端与电磁阀组的另一路输出端相连。
上述方案中，进一步包括水位检测模块；所述水位检测模块的输出端与微控制器模块相连。
上述方案中，进一步包括含氧量检测模块和氧泵；所述含氧量检测模块的输出端与微控制器模块相连；所述氧泵的控制端与电磁阀组的又一路输出端相连。
上述方案中，进一步包括投食器；所述投食器的控制端与电磁阀组的再一路输出端相连。
上述方案中，进一步包括按键模块；所述按键模块的输出端与微控制器模块相连。
上述方案中，进一步包括显示模块；所述显示模块与微控制器模块相连。
本发明的优点与效果是：
1、自动检测水温，微控制器模块根据检测的内容对水泵进行控制，从而改善水环境；用户利用外部电话机向微控制器模块下发控制信息，对水温进行检测和控制；用户通过外部服务器了解鱼缸的实时情况，还可下发控制信息至微控制器模块，全面了解鱼缸的实时情况；自动控制和远程控制相结合，极大方便了饲养者，实用性强；
2、增加了对水质、水位、含氧量的检测和控制，以及对投食器的手动控制和定时控制，上述检测和控制同样是自动控制和远程控制相结合，进一步方便了饲养者，增强实用性。
附图说明
图1为本发明的结构原理框图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
本发明公开的一种具有远程控制功能的智能鱼缸，由微控制器模块、水温检测模块、水质检测模块、水位检测模块、含氧量检测模块、按键模块、显示模块、电话接口模块、网络摄像机、路由器、电磁阀组、制冷制热器、水泵、氧泵和投食器组成。
水温检测模块的输出端与微控制器模块相连；电磁阀组的输入端与微控制器模块相连；电磁阀组的一路输出端与制冷制热器的控制端相连。水温检测模块为热敏电阻式水温传感器，安装于鱼缸的水中。热敏电阻式水温传感器的本质是自身电阻随着水温发生变化，电阻的变化转换成电压或电流模拟信号，该模拟信号经模数转换后，成为数字信号。微控制器模块对数字信号进行简单的判断，如果该数字信号低于设定的下限值，则向电磁阀组发出控制信号，启动制冷制热器的制热功能，将鱼缸中的水制冷至预设的阈值范围内；如果该数字信号高于设定的上限值，则向电磁阀组发出控制信号，启动制冷制热器的制冷功能，将鱼缸中的水制热至预设的阈值范围内。
水质检测模块的输出端与微控制器模块相连；水泵的控制端与电磁阀组的另一路输出端相连。水质检测模块为光敏传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光敏传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。本发明的光敏传感器是光敏电阻，当鱼缸中存在排泄物时，会引起水中光的阴暗变化，光敏电阻能感应这种光线的阴暗变化，输出微弱的电信号，进行放大处理和模数转换之后，输入至微控制器模块，微控制器模块判断该数字信号是否超出阈值，一旦超出阈值，则向电磁阀组发出控制信号，启动水泵对鱼缸进行自动换水，直至数字信号恢复至阈值范围内。
水位检测模块的输出端与微控制器模块相连。水位检测模块为水位传感器，相当于压力开关，往鱼缸中注入水后就会产生水压，当实测水压超过最小水压或最大水压时，就会对水泵、进水阀和出水阀进行相应的控制，起到开关的作用。水位传感器将感受到的水位信号输入至微控制器模块，微控制器模块将实测的水位信号与设定的阈值进行比较。当实测水位高于最高水位线时，微控制器模块向电磁阀组发出控制信号，关闭进水阀，关闭水泵，停止向鱼缸输送水，并打开鱼缸的出水阀，直至实测水位在阈值范围内；当实测水位低于最低水位线时，微控制器模块向电磁阀组发出控制信号，打开进水阀，启动水泵，向鱼缸输送水，直至实测水位在阈值范围内。
含氧量检测模块的输出端与微控制器模块相连；氧泵的控制端与电磁阀组的又一路输出端相连。含氧量检测模块为氧传感器，用于检测鱼缸中水的溶解氧含量。溶解氧跟空气中氧的分压、大气压、水温和水质有密切关系，在20℃、100kPa下，纯水里大约溶解氧9mg/L。有些有机化合物在喜氧菌作用下发生生物降解，要消耗水里的溶解氧。如果有机物以碳来计算，根据C+O2＝CO2可知，每12g碳要消耗32g氧气。当水中的溶解氧值降到5mg/L时，一些鱼类的呼吸就发生困难。水里的溶解氧由于空气里氧气的溶入及绿色水生植物的光合作用会不断得到补充。但当水体受到有机物污染，耗氧严重，溶解氧得不到及时补充，水体中的厌氧菌就会很快繁殖，有机物因腐败而使水体变黑、发臭。在自然情况下，空气中的含氧量不大，水温是影响水中溶解氧含量的主要因素，水温越低，水中溶解氧的含量越高。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的指标，水中溶解氧被消耗，需恢复到初始状态。本发明中，氧传感器检测鱼缸中水体的溶解氧含量，当溶解氧含量低于设定值时，微控制器模块向电磁阀组发出控制信号，启动氧泵，向鱼缸中的水输入氧，直至水中溶解氧含量达到预设值之上。
本发明还设置有按键模块和投食器，按键模块的输出端与微控制器模块相连，投食器的控制端与电磁阀组的再一路输出端相连。按键模块为包含开启按键、关闭按键以及时间按键，每次使用本发明鱼缸时，按下开启按键，鱼缸的整套系统开始工作，每次结束使用，则按下关闭按键。用户可以选择手动投食，也可以选择自动投食，即可以通过时间按键设置定时时间，选择定时向鱼缸投放食物，到达设定时间时，微控制器模块向电磁阀组发出控制信号，打开投食器的出口，直至定时时间到，关闭投食器的出口。
本发明还设置有显示模块，显示模块与微控制器模块相连，用于显示实测水温、实测水质、实测水位、实测含氧量、定时时间，便于用户了解鱼缸的实时状态。
本发明的远程控制功能，通过设置电话接口模块实现，电话模块与微控制器模块相连，电话接口模块与外部电话机相连。外部电话机作为控制操作的平台，通过电话的数字按键输入数据，发出的控制信息经电话网络线路径传输至本发明，经解码后输入至微控制器模块，微控制器模块下发控制信号至电磁阀组，通过控制制冷制热器、水泵和氧泵，进而控制水温、水质、水位和含氧量，还可以控制投食器的打开和关闭，实现对鱼缸的电话远程控制。电话接口模块对外部电话机发来的控制信息进行译码和解码工作，并给出反馈信号至外部电话机。
本发明还设置有网络摄像机和路由器，其中，网络摄像机与路由器相连；路由器与微控制器模块相连和外部服务器相连。网络摄像机安装于鱼缸的监控点，网络摄像机采用web服务器的形式设计的，外部服务器作为客户端访问，可以控制每台网络摄像机进行数据交互。网络摄像机主要由CCD/CMOS摄像头、图像获取编码模块、网络处理模块以及控制监控终端四个部分构成。CCD/CMOS摄像头作为视频数据的源泉，将光信号转化为电信号；图像获取编码模块作为视频信号的接收和转化单元，主要完成格式转换以及MPEG-4压缩等功能；网络处理模块作为网络摄像机与网络的接口，主要负责根据网络传输协议将压缩好的MPEG-4码流实时地输送到网络上；控制监控终端作为网络摄像机的控制核心，主要协调各模块的工作，并接受和处理来自于外部服务器的控制指令，完成设置网络摄像机的参数、用户管理和认证等工作。网络摄像机摄取鱼缸的音视频信息，经图像获取编码模块、网络处理模块进行编码和处理后，经路由器传送至外部服务器，用户登录外部服务器，可以查看鱼缸的实时状态信息，还可以下发控制指令，通过路由器传送至网络摄像机，改变网络摄像机的监控角度和范围，多方位获取鱼缸的实时信息。
本发明的工作过程为：按下开启按键，本发明开始工作，水温检测模块、水质检测模块、水位检测模块、含氧量检测模块分别开始检测水温、水质、水位和水中含氧量；微控制器模块根据水温决定是否需要通过电磁阀组启动制冷制热器进行制冷或制热；微控制器模块根据水质决定是否需要通过电磁阀组启动水泵进行自动换水；微控制器模块根据水位决定是否需要通过电磁阀组启动水泵往鱼缸送水或往鱼缸外放水；微控制器模块根据含氧量决定是否通过电磁阀组启动氧泵为水增氧；用户通过按键模块设置定时时间，便于微控制器控制投食器的开启和关闭；微控制器模块控制显示模块显示水温、实测水质、实测水位、实测含氧量、定时时间；按下关闭按键，本发明停止工作；按下开启按键，微控制器模块便可以开始通过电话接口模块接收外部电话机传送来的控制信息，对鱼缸中的水温、水质、水位、含氧量进行检测和控制；微控制器模块启动网络摄像机进行摄像，摄像的内容通过路由器发送至外部服务器，用户可以通过外部服务器查看摄像内容，并通过外部服务器向鱼缸发送控制信息，控制信息经路由器发送至微控制器模块，由微控制器模块控制网络摄像机的旋转，便于用户全方位观察鱼缸的实际情况。
Claims (7)
1.一种具有远程控制功能的智能鱼缸，其特征在于：
包括微控制器模块、水温检测模块、电磁阀组、制冷制热器、电话接口模块、网络摄像机及路由器；
所述水温检测模块的输出端与微控制器模块相连；所述电磁阀组的输入端与微控制器模块相连；所述电磁阀组的一路输出端与制冷制热器的控制端相连；所述电话接口模块与微控制器模块相连，所述电话接口模块与外部电话机相连；所述网络摄像机与路由器相连；所述路由器与微控制器模块相连，所述路由器与外部服务器相连。
2.根据权利要求1所述的一种具有远程控制功能的智能鱼缸，其特征在于：进一步包括水质检测模块和水泵；所述水质检测模块的输出端与微控制器模块相连；所述水泵的控制端与电磁阀组的另一路输出端相连。
3.根据权利要求1所述的一种具有远程控制功能的智能鱼缸，其特征在于：进一步包括水位检测模块；所述水位检测模块的输出端与微控制器模块相连。
4.根据权利要求1所述的一种具有远程控制功能的智能鱼缸，其特征在于：进一步包括含氧量检测模块和氧泵；所述含氧量检测模块的输出端与微控制器模块相连；所述氧泵的控制端与电磁阀组的又一路输出端相连。
5.根据权利要求1所述的一种具有远程控制功能的智能鱼缸，其特征在于：进一步包括投食器；所述投食器的控制端与电磁阀组的再一路输出端相连。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种具有远程控制功能的智能鱼缸，其特征在于：进一步包括按键模块；所述按键模块的输出端与微控制器模块相连。
7.根据权利要求6所述的一种具有远程控制功能的智能鱼缸，其特征在于：进一步包括显示模块；所述显示模块与微控制器模块相连。
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Application publication date: 20160413 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |