CN208400296U - 一种水族箱wifi控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水族箱WIFI控制装置，由控制器与外接显示模块、报警模块、水温采集模块、开关电源模块及无线通信模块，能够将传统功能单一的水族控制装置集成化、功能全面化。由于采用无线通信模块，在WiFi局域网下使用移动终端即可实现对水族箱设备运行状态的无线查看与控制，同时能够实现多人多点的实时控制与查看。此外，本实用新型在显示当前水温、时间及设备运行模式的同时，还能显示当前各路设备的具体运行状态；控制器内被写入科学的养殖方法及数据，进行简单的参数设置即可实现6路同步智能自动化控制，大大降低了生产和使用的成本，使水族养殖简单化、人性化。

Description

一种水族箱WIFI控制装置

技术领域

本实用新型涉及电子控制领域，具体为一种水族箱WIFI控制装置。

背景技术

水族箱技术的发展历史长，从对水族箱设备电源手动的切换，到定时开关功能的出现，水族箱控制装置不断改进。

目前市场上的水族箱控制器仅能实现某单一功能控制，如温控加热棒，自动进水阀门等单一功能产品。由此使得水族箱设备体积庞大、造价高昂，同时还存在操作复杂，不宜上手的问题。

其次，老一代水族箱使用的控制器多数是单纯的设置开关时间，控制器无法对水族箱内设备按一定规律进行科学自动化操控，对设备的开关控制仅仅局限于机械按键的设置，往往需要操作者近距离操控，也需要操作者有一定的养殖能力和操控能力。

另外，设备的更新换代过程中产品标准未恒定，从而导致新一代产品对老一代产品存在使用上的不兼容，造成用户使用成本的增加。随着互联网时代的到来，传统水族箱控制装置又暴露出一个较大的问题，便是无法进行无线智能化的控制。

针对现有的问题，有必要设计一种水族箱WIFI控制装置，解决现有的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种水族箱WIFI控制装置，能够将传统功能单一的水族控制装置集成化、功能全面化，实现通过移动终端对水族箱运行状态的无线监察和控制，同时，控制器内预设科学的养殖方法，进行简单的参数设置即可实现智能化控制，大大降低了生产和使用的成本，使水族养殖简单化、人性化。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种水族箱WIFI控制装置，包括电路板，电路板上连接有控制器，控制器上连接有无线通信模块，无线通信模块与显示模块连接，显示模块设置在水族箱箱体的侧壁上，控制器通过无线通信模块还连接开关电源模块，开关电源模块与设备连接，水族箱中还设置有水温采集模块，水温采集模块通过无线通信模块与控制器连接，控制器上还连接有报警模块，控制终端用于对控制器发送控制指令。

优选的，所述控制器包括控制芯片U3，控制芯片U3的9引脚为复位端，接电容C3和电阻R1的一端，电容C3和电阻R1的另一端分别接+5V电源和接地；

控制芯片U3的18、19引脚分别接振荡器Y1的两端和电容C1和电容C2的一端，电容C1和电容C2的另一端接地；

控制芯片U3的20引脚接地，21引脚接+5V电源，按键K1、按键K2、按键K3、按键K4及按键K5分别接控制芯片U3的12、1、2、3及4引脚，其另一端均接地。

优选的，所述显示模块包括LCD12864液晶图形显示器U2和滑动变阻器VR1；

其中，LCD12864液晶图形显示器U2的1、15和20引脚接地，2、4、17及19引脚接+5V，3引脚接滑动变阻器VR1的输出端，滑动变阻器VR1的另两端分别接+5V电源和地，LCD12864液晶图形显示器U2的5和6引脚分别接控制芯片U3的22、23引脚。

优选的，所述无线通信模块包括UART转WiFi模块U1和电阻R2；

其中，UART转WiFi模块U1的5引脚接地，4引脚接+3.3V电源，2引脚接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接+3.3V，UART转WiFi模块U1的1和8引脚分别接控制芯片U3的10和11引脚。

优选的，所述报警模块包括三极管Q7、有源蜂鸣器B1和电阻R10；

其中，三极管Q7的发射极接+5V电源，基极接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接控制芯片U3的37引脚，三极管Q7的集电极接蜂鸣器B1的正极，蜂鸣器B1的负极接地。

优选的，所述水温采集模块包括数字温度传感器U4和电阻R9；

其中，数字温度传感器U4的1和3引脚分别接地和+5V电源，数字温度传感器U4的2引脚接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接+5V电源，数字温度传感器U4的2引脚同时接控制芯片U3的36引脚。

优选的，所述开关电源模块包括继电器U5和继电器U6；

其中，继电器U5的5引脚和3引脚串接外电路循环泵，继电器U5的1引脚接二极管D1的负极和发光二极管L1的正极，二极管D1的正极分别接继电器U5的2引脚、电阻R11的一端和接地，电阻R11的另一端接发光二极管L1的负极，发光二极管L1的正极接三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极接+5V电源，基极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接控制芯片U3的24引脚；

继电器U6的5引脚和3引脚串接外电路加热棒，继电器U6的1引脚接二极管D2的负极和发光二极管L2的正极，二极管D2的正极分别接继电器U6的2引脚、电阻R12的一端和接地，电阻R12的另一端接发光二极管L2的负极，发光二极管L2的正极接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接+5V电源，基极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接控制芯片U3的25引脚。

优选的，所述开关电源模块还包括继电器U7和继电器U8；

继电器U7的5引脚和3引脚串接外电路造浪泵，继电器U7的1引脚接二极管D3的负极和发光二极管L3的正极，二极管D3的正极接继电器U7的2引脚、电阻R13的一端并接地；电阻R13的另一端接发光二极管L3的负极，发光二极管L3的正极接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接+5V电源，基极接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接控制芯片U3的26引脚；

继电器U8的5引脚和3引脚串接外电路氧气泵，继电器U8的1引脚接二极管D4的负极和发光二极管L4的正极，二极管D4的正极接继电器U8的2引脚、电阻R14的一端并接地，电阻R14的另一端接发光二极管L4的负极，发光二极管L4的正极接三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极接+5V电源，基极接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接控制芯片U3的27引脚。

优选的，所述开关电源模块还包括继电器U9和继电器U10；

继电器U9的5引脚和3引脚串接外电路顶灯，继电器U9的1引脚接二极管D5的负极和发光二极管L5的正极，二极管D5的正极接继电器U9的2引脚、电阻R15的一端并接地，电阻R15的另一端接发光二极管L5的负极，发光二极管L5的正极接三极管Q5的集电极，三极管Q5的发射极接+5V电源，基极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接控制芯片U3的28引脚；

继电器U10的5引脚和3引脚串接外电路进水阀门，继电器U10的1引脚接二极管D6的负极和发光二极管L6的正极，二极管D6的正极接继电器U10的2脚、电阻R16的一端并接地，电阻R16的另一端接发光二极管L6的负极，发光二极管L6的正极接三极管Q6的集电极，三极管Q6的发射极接+5V电源，基极接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接U3的29引脚。

优选的，所述设备为氧气泵、循环泵、加热棒、造浪泵、顶灯和投食器中的至少一种。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供了一种水族箱WIFI控制装置，通过主控单元结合显示模块、报警模块、水温采集模块、开关电源模块及无线通信模块组成，用户在显示界面手动设置设备的运行参数外，还可预设水温极限温度、水泵极限运行时间等参数，用户在完成控制器初始化设置后，控制器将可以完全脱离人工手动控制，实现水族箱的自动运行。

附图说明

图1为控制系统的结构示意框图；

图2为主控单元外围电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

如图1和2所示，一种水族箱WIFI控制装置，包括控制器、显示模块、无线通信模块、报警模块、开关电源模块、水温采集模块和控制终端。

控制器设置在电路板上，控制器上与无线通信模块，无线通信模块与显示模块连接，显示模块设置在水族箱箱体的侧壁上，控制器通过无线通信模块连接开关电源模块，开关电源模块与设备连接，水族箱中还设置有水温采集模块，水温采集模块通过无线通信模块与控制器连接，控制器上还连接有报警模块，控制终端用于对控制器发送控制指令。

显示模块，用于显示水族箱设备运行状态；无线通信模块，用于主控单元与控制终端进行通信；报警模块，用于对异常情况的警示；开关电源模块，用于控制设备运行状态；水温采集模块，用于采集水族箱实时水温。

控制器包括控制芯片U3、无锁按键K1、无锁按键K2、无锁按键K3、无锁按键K4及无锁按键K5，电容C1、电容C2、电容C3，电阻R1以及频率为11.0592MHz的石英晶体振荡器Y1。

其中控制芯片U3的9引脚为复位端，接电容C3和电阻R1的一端，电容C3和电阻R1的另一端分别接+5V电源和地，复位电路利用电容C3的充放电实现上电复位。U3的18、19引脚为时钟端，分别接石英晶体振荡器Y1的两端和电容C1、电容C2的一端，电容C1和电容C2的另一端接地，为控制芯片U3的正常工作提供稳定的时钟信号，其中电容C1和电容C2起振电容。控制芯片U3的20引脚接地，21引脚接+5V电源；按键K1、K2、K3、K4及K5分别接U3的12、1、2、3及4引脚，其另一端均接地，实现对当前设备运行状态的调节。

显示模块包括LCD12864液晶图形显示器U2和滑动变阻器VR1。

其中，LCD12864液晶图形显示器U2采用串行工作方式，其1、15和20引脚接地，2、4、17及19引脚接+5V，3引脚接滑动变阻器VR1的输出端，VR1的另两端分别接+5V电源和地，通过调节VR1实现对LCD显示器对比度的调节。LCD12864液晶图形显示器U2的5、6引脚分别接单片机控制芯片U3的22、23引脚，由控制芯片U3的23引脚产生的时钟信号同步控制芯片U3的22引脚输入到LCD12864液晶图形显示器U2的5引脚的数据。

该显示模块采用LCD12864的串行连接方式节省了控制芯片U3的输入/输出口资源，简化了硬件设计。

无线通信模块包括UART转WiFi模块U1和电阻R2。

其中，UART转WiFi模块U1的型号为ESP8266-01F，U1的5引脚接地，4引脚接+3.3V电源，2引脚接R2的一端，R2的另一端接+3.3V，U1的1及8脚分别接U3的10及11脚，通过UART串行数据总线实现全双工传输和接收，进而实现通过控制终端控制单片机控制芯片U3，并在控制终端显示单片机控制芯片U3运行状态，完成数据的发送和接收。

报警模块包括三极管Q7、有源蜂鸣器B1和电阻R10。

其中，三极管Q7的型号为8550，三极管Q7的发射极接+5V电源，基极接R10的一端，电阻R10的另一端接单片机控制芯片U3的37引脚，三极管Q7的集电极接蜂鸣器B1的正极，蜂鸣器B1的负极接地。报警模块由单片机STC12C5A60S2芯片的37引脚控制，实现对水温超限等异常情况的报警。

水温采集模块包括数字温度传感器U4和电阻R9。

其中数字温度传感器U4的型号为防水型DS18B20传感器，数字温度传感器U4的1和3引脚分别接地和+5V电源，数字温度传感器U4的2引脚接电阻R9的一端。电阻R9的另一端接+5V电源，电阻R9起上拉作用。数字温度传感器U4的2引脚同时接单片机控制芯片U3的36引脚，以单总线方式将温度数据传递给单片机控制芯片U3，由U3处理采集结果。

开关电源模块包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5和三极管Q6，发光二极管L1、发光二极管L2、发光二极管L3、发光二极管L4、发光二极管L5和发光二极管L6，电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15和电阻R16，二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和二极管D6，继电器U5、继电器U6、继电器U7、继电器U8、继电器U9和继电器U10。

其中，继电器U5的5引脚和3引脚串接外电路循环泵，继电器U5的1引脚接二极管D1的负极和发光二极管L1的正极，二极管D1的正极接继电器U5的2引脚、电阻R11的一端，并接地；电阻R11的另一端接发光二极管L1的负极，发光二极管L1的正极接三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极接+5V电源，基极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接U3的24引脚；继电器U6的5引脚和3引脚串接外电路加热棒，继电器U6的1脚接二极管D2的负极和发光二极管L2的正极，二极管D2的正极接继电器U6的2引脚、电阻R12的一端，并接地；电阻R12的另一端接发光二极管L2的负极，发光二极管L2的正极接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接+5V电源，基极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接U3的25引脚。继电器U7的5引脚和3引脚串接外电路造浪泵，继电器U7的1引脚接二极管D3的负极和发光二极管L3的正极，二极管D3的正极接继电器U7的2引脚、电阻R13的一端，并接地；电阻R13的另一端接发光二极管L3的负极，发光二极管L3的正极接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接+5V电源，基极接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接U3的26引脚。继电器U8的5引脚和3引脚串接外电路氧气泵，继电器U8的1引脚接二极管D4的负极和发光二极管L4的正极，二极管D4的正极接继电器U8的2引脚、电阻R14的一端，并接地。电阻R14的另一端接发光二极管L4的负极，发光二极管L4的阳极接三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极接+5V电源，基极接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接U3的27引脚。继电器U9的5引脚和3引脚串接外电路顶灯，继电器U9的1引脚接二极管D5的负极和发光二极管L5的阳极，二极管D5的阳极接继电器U9的2引脚、电阻R15的一端，并接地。电阻R15的另一端接发光二极管L5的负极，发光二极管L5的阳极接三极管Q5的集电极，三极管Q5的发射极接+5V电源，基极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接U3的28引脚。继电器U10的5引脚和3引脚串接外电路进水阀门，继电器U10的1引脚接二极管D6的负极和发光二极管L6的阳极，二极管D6的阳极接继电器U10的2脚、电阻R16的一端，并接地。电阻R16的另一端接发光二极管L6的负极，发光二极管L6的阳极接三极管Q6的集电极，三极管Q6的发射极接+5V电源，基极接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接U3的29引脚。以此实现对外部水族箱设备运行控制。

无线通信模块包括ESP8266-01F无线通信芯片。报警模块包括由三极管8550驱动的蜂鸣器。水温采集模块包括防水型DS18B20数字温度传感器。开关电源模块包括由三极管8550驱动的QJD-5继电器。

设备包括氧气泵、循环泵、加热棒、造浪泵、顶灯和投食器。

用户在显示界面对设备的开关逻辑进行设置，如顶灯的开启时间和时长、温度设置为恒定温度值、造浪泵为每日开始工作的时间及工作时长、投食器的投食量等，完成设置后，控制系统进入工作状态，实现水族箱的自动运行。

该水族箱WIFI控制装置，通过无线通信模块与移动终端同步通信，在移动终端可直接进行设备运行状态的查看及发送指令。

为减小使用成本及外设体积，本控制器提供了丰富的开关电源电路接口，可实现6路同步智能自动化控制以及两路常开常关手动控制。将传统控制器集成化、简单化。

显示模块包括LCD12864图形液晶显示屏，采用串行传输方式，简化了硬件电路的同时，还节省了控制器的输入/输出端口资源，从而降低设备运行功耗、减小使用成本，同时控制器开关电源电路接入点均采用国家标准电源接口，向上兼容老一代水族箱设备，提高设备的通用性、降低使用成本。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水族箱WIFI控制装置，其特征在于，包括电路板，电路板上连接有控制器，控制器上连接有无线通信模块，控制器与显示模块连接，显示模块设置在水族箱箱体的侧壁上，控制器还连接开关电源模块，开关电源模块与设备连接，水族箱中还设置有水温采集模块，水温采集模块与控制器连接，控制器上还连接有报警模块，控制终端用于通过无线通信模块对控制器发送控制指令、并接收状态信息。

2.根据权利要求1所述一种水族箱WIFI控制装置，其特征在于，所述控制器包括控制芯片U3，控制芯片U3的9引脚为复位端，接电容C3和电阻R1的一端，电容C3和电阻R1的另一端分别接+5V电源和接地；

控制芯片U3的18、19引脚分别接振荡器Y1的两端和电容C1和电容C2的一端，电容C1和电容C2的另一端接地；

控制芯片U3的20引脚接地，21引脚接+5V电源，控制芯片U3的12、1、2、3及4引脚分别接按键K1、按键K2、按键K3、按键K4及按键K5，键K1、按键K2、按键K3、按键K4及按键K5另一端均接地。

3.根据权利要求2所述一种水族箱WIFI控制装置，其特征在于，所述显示模块包括LCD12864液晶图形显示器U2和滑动变阻器VR1；

其中，LCD12864液晶图形显示器U2的1、15和20引脚接地，2、4、17及19引脚接+5V，3引脚接滑动变阻器VR1的输出端，滑动变阻器VR1的另两端分别接+5V电源和地，LCD12864液晶图形显示器U2的5和6引脚分别接控制芯片U3的22、23引脚。

4.根据权利要求2所述一种水族箱WIFI控制装置，其特征在于，所述无线通信模块包括UART转WiFi模块U1和电阻R2；

其中，UART转WiFi模块U1的5引脚接地，4引脚接+3.3V电源，2 引脚接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接+3.3V，UART转WiFi模块U1的1和8引脚分别接控制芯片U3的10和11引脚。

5.根据权利要求2所述一种水族箱WIFI控制装置，其特征在于，所述报警模块包括三极管Q7、有源蜂鸣器B1和电阻R10；

其中，三极管Q7的发射极接+5V电源，基极接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接控制芯片U3的37引脚，三极管Q7的集电极接蜂鸣器B1的正极，蜂鸣器B1的负极接地。

6.根据权利要求2所述一种水族箱WIFI控制装置，其特征在于，所述水温采集模块包括数字温度传感器U4和电阻R9；

其中，数字温度传感器U4的1和3引脚分别接地和+5V电源，数字温度传感器U4的2引脚接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接+5V电源，数字温度传感器U4的2引脚同时接控制芯片U3的36引脚。

7.根据权利要求2所述一种水族箱WIFI控制装置，其特征在于，所述开关电源模块包括继电器U5和继电器U6；

其中，继电器U5的5引脚和3引脚串接外电路循环泵，继电器U5的1引脚接二极管D1的负极和发光二极管L1的正极，二极管D1的正极分别接继电器U5的2引脚、电阻R11的一端和接地，电阻R11的另一端接发光二极管L1的负极，发光二极管L1的正极接三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极接+5V电源，基极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接控制芯片U3的24引脚；

继电器U6的5引脚和3引脚串接外电路加热棒，继电器U6的1引脚接二极管D2的负极和发光二极管L2的正极，二极管D2的正极分别接继电器U6的2引脚、电阻R12的一端和接地，电阻R12的另一端接发光二极管L2的负极，发光二极管L2的正极接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接+5V电源，基极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接控制芯片U3的25引脚。

8.根据权利要求2所述一种水族箱WIFI控制装置，其特征在于，所述开关电源模块还包括继电器U7和继电器U8；

继电器U7的5引脚和3引脚串接外电路造浪泵，继电器U7的1引脚接二极管D3的负极和发光二极管L3的正极，二极管D3的正极接继电器U7的2引脚、电阻R13的一端并接地；电阻R13的另一端接发光二极管L3的负极，发光二极管L3的正极接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接+5V电源，基极接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接控制芯片U3的26引脚；

继电器U8的5引脚和3引脚串接外电路氧气泵，继电器U8的1引脚接二极管D4的负极和发光二极管L4的正极，二极管D4的正极接继电器U8的2引脚、电阻R14的一端并接地，电阻R14的另一端接发光二极管L4的负极，发光二极管L4的正极接三极管Q4的集电极，三极管Q4的发射极接+5V电源，基极接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接控制芯片U3的27引脚。

9.根据权利要求2所述一种水族箱WIFI控制装置，其特征在于，所述开关电源模块还包括继电器U9和继电器U10；

继电器U9的5引脚和3引脚串接外电路顶灯，继电器U9的1引脚接二极管D5的负极和发光二极管L5的正极，二极管D5的正极接继电器U9的2引脚、电阻R15的一端并接地，电阻R15的另一端接发光二极管L5的负极，发光二极管L5的正极接三极管Q5的集电极，三极管Q5的发射极接+5V电源，基极接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接控制芯片U3的28引脚；

继电器U10的5引脚和3引脚串接外电路进水阀门，继电器U10的1引脚接二极管D6的负极和发光二极管L6的正极，二极管D6的正极接继电器U10的2脚、电阻R16的一端并接地，电阻R16的另一端接发光二极管L6的负极，发光二极管L6的正极接三极管Q6的集电极，三极管Q6的发射极接+5V电源，基极接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接U3的29引脚。

10.根据权利要求1所述一种水族箱WIFI控制装置，其特征在于，所述设备为氧气泵、循环泵、加热棒、造浪泵、顶灯和投食器中的至少一种。