CN208283829U - 一种嵌入式智能水族箱控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种嵌入式智能水族箱控制系统,包括水族箱本体，其特征在于还包括设于水族箱内部的控制器、按键模块、WIFI模块、时钟模块、语音模块、温度传感器、水位传感器、显示屏、自动喂食器、四路继电器、进水水泵、出水水泵、照明灯、潜水泵，所述控制器采用stm32f108c8t6嵌入式微控制器，所述按键模块、WIFI模块、时钟模块、语音模块、温度传感器、水位传感器、显示屏、自动喂食器、四路继电器均与控制器相联，所述四路继电器分别与进水水泵、出水水泵、照明灯、潜水泵相联。本实用新型设有自动喂食器、换水装置，可以自动定点喂食和自动定点换水，使鱼能健康成长，使水质不易变坏，设有WIFI模块、语音模块，极大的方便用户对鱼缸进行控制。

Description

一种嵌入式智能水族箱控制系统

技术领域

本实用新型涉及人工智能的智能家居技术领域，尤其涉及一种嵌入式智能水族箱控制系统。

背景技术

随着社会的进步，生活水平提高，人居环境的大大改善，在家里养上一缸赏心悦目的观赏鱼可以消除身心疲惫，提高生活品位，增添生活情趣。

观赏鱼的养护过程中，投放饲料、补充氧气、温度控制、光线照明等一系列每天必做的烦琐的而又需要养鱼专业技能的工作让繁忙的人们无暇顾及。尤其是当人们出去游玩或是不在家里时，常常放心不下家里的鱼。就拿热带鱼来说，它对生活的环境有较高要求，普通鱼缸无法满足要求，热带鱼的生存条件如下：

1．温度：每种热带鱼都有其适宜的温度范围，一旦水温发生剧变，或水温不适，鱼体机能便失去平衡，导致鱼患病甚至死亡，家庭饲养热带观赏鱼一般水温以22～26℃为宜，繁殖水温以26～30℃为宜，水温需要根据不同的鱼进行设定。

2．氧气：任何生物生存都需要氧气，没有氧气就没有生命，热带鱼生存同样离不开氧气。水中溶解氧的多少直接影响鱼生长的好坏，因此要保证水中有足够的溶解氧。

3．光线 光线对于热带鱼生存十分重要，没有光线热带鱼就无法生存。 除了阳光照射以外，也可以利用人工光源照射。热带鱼生长繁殖也需要光照，有光照的鱼生长更快，鱼体会更加绚丽，繁殖周期会缩短。 光照还有一个作用，就是是便于人们在光照弱或无光照的时候观赏。

4．换水：鱼在生存中要不断进行新陈代谢，要不断排泄粪便，喂鱼的饵料也在不断的氧化和腐烂，这些都会影响水质，所以要经常给鱼缸换水，以保持水质清新。

5. 喂食：养鱼要有规律的对鱼进行喂食，喂食尽量不能多喂，多喂鱼吃太多对鱼不好，并且吃不完的食物还会在鱼缸中氧化腐烂，影响水质。所以喂食的量和喂食的时间也应该控制。

由此可以看出养鱼很麻烦。因此有必要设计一种能由使用者根据不同鱼类的生活习性调整相应的参数、自动完成养鱼全过徎的智能水族箱，极大的方便了养鱼爱好者养鱼，使鱼生活在适宜的环境中，呵护鱼健康成长。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种嵌入式智能水族箱控制系统，该智能水族箱控制系统能由使用者根据不同鱼类的生活习性调整相应的参数，自动完成养鱼的全过徎，非常方便。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种嵌入式智能水族箱控制系统，包括水族箱本体，其特征在于还包括设于水族箱内部的控制器、按键模块、WIFI模块、时钟模块、语音模块、温度传感器、水位传感器、显示屏、自动喂食器、四路继电器、进水水泵、出水水泵、照明灯、潜水泵，所述控制器采用stm32f108c8t6嵌入式微控制器，所述按键模块、WIFI模块、时钟模块、语音模块、温度传感器、水位传感器、显示屏、自动喂食器、四路继电器均与控制器相联，所述四路继电器分别与进水水泵、出水水泵、照明灯、潜水泵相联，控制进水、抽水、照明、供氧，所述水族箱内还设有恒温加热棒，所述恒温加热棒与控制器相联。

进一步的，所述时钟模块采用ds1302时钟芯片。时钟芯片能够导出每天的时间，可以以它的时间为基准定时控制水族箱换水和定时喂食，极大的方便了用户。

进一步的，所述显示屏采用0.96寸的12864的OLED 显示屏。显示屏提供了可视化的用户界面，界面中有系统时间、系统时间设置、换水时间设置、喂食时间设置，用户可以使用通过按键模块修改这些参数，按鱼的习性设置换水、喂食时间。

进一步的，所述温度传感器采用ds18b20温度传感器，实现了温度的测量。

进一步的，所述潜水泵采用森森三合一潜水泵JP-700G，作为水循环器和加氧机。该潜水泵还具有水过滤功能，使水质不易变坏，减少了换水的次数。同时还拥有加氧功能，使水的含氧量保持在正常水平。

进一步的，所述WIFI模块采用ESP8266无线模块，对水族箱进行无线控制。

进一步的，所述恒温加热棒采用自动恒温水族箱专用加热棒，作为水族箱加热装置。

进一步的，所述按键模块采用轻触开关作按键，所述轻触开关设有五个，分别为进水开关、出水开关、照明灯开关、喂食开关、进入菜单开关，所述进入菜单开关用于设置水族箱有关参数。

进一步的，所述自动喂食器采用步进电机控制，所述步进电机与控制器相联。当时钟模块设置的自动喂食时间到达时，控制系统通过控制步进电机进而转动自动喂食器，实现自动喂食功能。

进一步的，所述语音模块采用LD3320语音识别模块，利用语音识别模块采集声音，智能识别用户语音指令，实现了语音控制功能。

本实用新型工作原理：整个系统是在stm32f108c8t6嵌入式微控制器控制下工作的。用户根据鱼的习性通过显示屏和按键模块设置水位上限、水位下限、定点喂食时间、喂食时长、水温上限、水温下限、定点换水时间，设置完成后，启动系统开始工作，以时钟模块显示时间为基础，到达定点喂食时间，控制器给自动喂食器发关喂食信号，开始自动喂食，到达喂食时长时，停止喂食，温度传感器、水位传感器分别检测水族箱内的水位和温度，并将数据传输给控制器，当水位达到下限时，控制器给控制进水水泵的继电器发出进水信号，开始自动进水，当水位达到上限时，停止进水，当水温达到下限时，控制器给恒温加热棒发出加热信号开始加热，保持水族箱内的恒温。当定点换水时间到达时，控制器给控制出水水泵的继电器发出抽水信号开始抽水，当水位到达下限时，停止抽水，同时控制进水水泵进水，到达水位上限时，停止进水。用户可以使用语音模块对水族箱进行控制，用户在水族箱旁边对水族箱发出语音指令，使水族箱按照对应的语音指令进行对应的操作，比如换水、开灯、关灯等功能。用户还可以使用WIFI模块与手机app相联，用户可以通过使用手机app在家里的任何角落都可以随心所欲的控制水族箱。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1）加入了喂食装置，可以手动按按键喂食也可以设置定时喂食功能，使喂鱼变得更加智能化；

2）加入了换水装置，集成了定时换水功能，使水质不易变坏；

3）本产品实现了手机wifi控制功能，使用户可以通过使用手机app在家里的任何角落都可以随心所欲的控制水族箱；

4）本产品实现了语音控制功能，语音控制能够给用户带来良好的高科技产品体验，也能够极大的方便用户对水族箱进行控制；

5）配备了水循环装置，使水质不易变坏，减少了换水次数；

6）配备了可视化的用户操作界面，使用户可以通过按键调整系统参数，设置换水、喂食时间；

7）配备了温度可调的恒温控制装置，使用户可以根据鱼的习性调节水温，确保鱼正常生活。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的工作流程图。

图中： 1、stm32f108c8t6嵌入式微控制器，2、水族箱内的水，3、按键模块，4、WIFI模块，5、语音模块，6、时钟模块， 7、恒温加热棒，8、温度传感器，9、水位传感器，10、四路继电器，11、显示屏，12、自动喂食器，13、进水水泵，14、出水水泵，15、照明灯，16、潜水泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，本实用新型实施例包括水族箱本体、stm32f108c8t6嵌入式微控制器1、按键模块3、WIFI模块4、语音模块5、时钟模块6、温度传感器8、水位传感器9、四路继电器10、显示屏11、自动喂食器12、进水水泵13、出水水泵14、照明灯15、潜水泵16，按键模块3、WIFI模块4、语音模块5、时钟模块6、温度传感器8、水位传感器9、显示屏11、自动喂食器12、四路继电器10均与stm32f108c8t6嵌入式微控制器1相联，四路继电器10分别与进水水泵13、出水水泵14、照明灯15、潜水泵16相联，控制进水、抽水、照明、供氧，水族箱内还设有恒温加热棒7，恒温加热棒7与stm32f108c8t6嵌入式微控制器1相联。

时钟模块6采用ds1302时钟芯片。时钟芯片能够导出每天的时间，可以以它的时间为基准定时控制鱼缸换水和定时喂食，极大的方便了用户。

显示屏11采用0.96寸的12864的OLED 显示屏。显示屏提供了可视化的用户界面，界面中有系统时间、系统时间设置、换水时间设置、喂食时间设置，用户可以使用通过按键模块3修改这些参数，按鱼的习性设置换水、喂食时间。

温度传感器8采用ds18b20温度传感器，检测水温，并将水温值反馈到OLED显示屏11上，使用户能够更加好的了解水族箱内的水温。

潜水泵16采用森森三合一潜水泵JP-700G，作为水循环器和加氧机。该潜水泵16还具有水过滤功能，使水质不易变坏，减少了换水的次数。同时还拥有加氧功能，使水的含氧量保持在正常水平。

WIFI模块4采用ESP8266无线模块，使用户可以通过使用手机app在家里的任何角落都可以随心所欲的控制水族箱。

恒温加热棒7采用自动恒温水族箱专用加热棒，作为水族箱加热装置。

按键模块3采用轻触开关作按键，该轻触开关设有五个，分别为进水开关、出水开关、照明灯开关、喂食开关、进入菜单开关，进入菜单开关用于设置水族箱有关参数。

自动喂食器12采用步进电机控制，该步进电机与stm32f108c8t6嵌入式微控制器相联。当时钟模块6设置的自动喂食时间到达时，stm32f108c8t6嵌入式微控制器通过控制步进电机进而转动自动喂食器12，实现自动喂食功能。

语音模块5采用LD3320语音识别模块，利用语音识别模块采集声音，智能识别用户语音指令，实现了语音控制功能。用户可以通过语音控制水族箱完成换水、开灯、关灯功能。

如图2所示，本实用新型实施例工作前，用户通过OLED显示屏11与按键模块3设置水族箱内相关参数，设置完成后，启动系统，温度传感器8、水位传感器9对水族箱内的水温、水位进行检测，并将检测数据实时传输给stm32f108c8t6嵌入式微控制器1，根据采集的数据有以下四种水族箱控制模式：

1）自动模式：当水位达到下限时，控制器给控制进水水泵的继电器发出进水信号，开始自动进水，当水位达到上限时，停止进水；当水温达到下限时，控制器给恒温加热棒发出加热信号开始加热，保持水族箱内的恒温；当定点换水时间到达时，控制器给控制出水水泵的继电器发出抽水信号开始抽水，当水位到达下限时，停止抽水，同时控制进水水泵进水，到达水位上限时，停止进水；到达定点喂食时间，控制器给自动喂食器发关喂食信号，开始自动喂食，到达喂食时长时，停止喂食；

2)WIFI模式：用户还可以使用WIFI模块与手机app相联，用户可以通过使用手机app在家里的任何角落都可以随心所欲的控制水族箱；

3）语音模式：用户可以使用语音模块对水族箱进行控制，用户在水族箱旁边对水族箱发出语音指令，使水族箱按照对应的语音指令进行对应的操作，比如换水、开灯、关灯等功能；

4）按键模式：五个轻触开关分别为进水开关、出水开关、照明灯开关、喂食开关、进入菜单开关，进水开关按下时，进水水泵执行加水指令，当水加满时会自动关闭加水功能，也可以手动再次按下进水开关关闭。出水开关按下时，出水水泵执行抽水指令，水族箱中的水会被抽离，当水族箱中的水低于我们设定的水位时，会自动关闭抽水，也可以手动再次按下出水开关关闭。照明灯处于关闭状态时，照明开关按键按下时，照明灯亮，再次按下照明灯开关，照明灯关闭。按下喂食开关，系统会通过控制步进电机进而控制喂食器进行一次喂食，再次按下喂食开关，喂食停止。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种嵌入式智能水族箱控制系统，包括水族箱本体，其特征在于还包括设于水族箱内部的控制器、按键模块、WIFI模块、时钟模块、语音模块、温度传感器、水位传感器、显示屏、自动喂食器、四路继电器、进水水泵、出水水泵、照明灯、潜水泵，所述控制器采用stm32f108c8t6嵌入式微控制器，所述按键模块、WIFI模块、时钟模块、语音模块、温度传感器、水位传感器、显示屏、自动喂食器、四路继电器均与控制器相联，所述四路继电器分别与进水水泵、出水水泵、照明灯、潜水泵相联，控制进水、抽水、照明、供氧，所述水族箱内还设有恒温加热棒，所述恒温加热棒与控制器相联。

2.根据权利要求1所述的一种嵌入式智能水族箱控制系统，其特征在于：所述时钟模块采用ds1302时钟芯片。

3.根据权利要求1所述的一种嵌入式智能水族箱控制系统，其特征在于：所述显示屏采用0.96寸的12864的OLED 显示屏。

4.根据权利要求1所述的一种嵌入式智能水族箱控制系统，其特征在于：所述温度传感器采用ds18b20温度传感器，实现了温度的测量。

5.根据权利要求1所述的一种嵌入式智能水族箱控制系统，其特征在于：所述潜水泵采用森森三合一潜水泵JP-700G，作为水循环器和加氧机。

6.根据权利要求1所述的一种嵌入式智能水族箱控制系统，其特征在于：所述WIFI模块采用ESP8266无线模块，对水族箱进行无线控制。

7.根据权利要求1所述的一种嵌入式智能水族箱控制系统，其特征在于：所述恒温加热棒采用自动恒温水族箱专用加热棒，作为水族箱加热装置。

8.根据权利要求1所述的一种嵌入式智能水族箱控制系统，其特征在于：所述按键模块采用轻触开关作按键，所述轻触开关设有五个，分别为进水开关、出水开关、照明灯开关、喂食开关、进入菜单开关，所述进入菜单开关用于设置水族箱有关参数。

9.根据权利要求1所述的一种嵌入式智能水族箱控制系统，其特征在于：所述自动喂食器采用步进电机控制，所述步进电机与控制器相联。

10.根据权利要求1所述的一种嵌入式智能水族箱控制系统，其特征在于：所述语音模块采用LD3320语音识别模块。