CN213338474U - 基于labview的智能鱼缸控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于labview的智能鱼缸控制装置，包括单片机、电源模块、显示模块、直接控制交流模块、控制按键模块、实时时钟模块、红外对管、上位机labview图形界面显示模块、循环水泵、鱼食投放模块、水位检测模块、水浊度检测模块、温度检测模块、加热模块；电源模块和控制按键模块与单片机的输入端连接，显示模块和直接控制交流模块与单片机的输出端连接，实时时钟模块、红外对管、上位机labview图形界面显示模块、水位检测模块、水浊度检测模块和温度检测模块与单片机的输入端、输出端均连接。本装置结构简单，使用方便、实用性强，可以通过上位机labview图形界面显示模块以图文的形式显示鱼缸各种状态参数，更直观。

Description

基于labview的智能鱼缸控制装置

技术领域

本实用新型涉及智能控制技术领域，具体涉及一种基于labview的智能鱼缸控制装置。

背景技术

目前市场上的智能鱼缸功能比较分散，往往只能实现某个功能，如水循环功能、自动增氧功能、恒温功能等，功能不够完善，无法实现完全的自动化控制。如授权公告号为CN204070198U的实用新型专利，公开了一种智能鱼缸系统，包括：温度采集与显示模块、加热模块、自动投料模块和换水模块，其中：温度采集与显示模块用于采集鱼缸内水源的温度值并显示；加热模块用于根据所述温度采集与显示模块所采集的温度值，对鱼缸进行加热控制；自动投料模块，用于对鱼缸进行自动投料；换水模块，用于自动更换鱼缸水源。该实用新型能够通过各种模块组合来实现集温控、投食、换水为一体的简易智能鱼缸系统，结构简单、成本低廉、实用性强的特点；但上述方案不能实现远程观察鱼缸的状态，而且不能直观的观察鱼缸的各参数及超预限报警，并且不能自动检测投食盒是否有鱼食。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于labview的智能鱼缸控制装置，该装置可检测投食盒是否有鱼食，且可更直观的显示鱼缸的各参数。

为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种基于labview的智能鱼缸控制装置，包括单片机、电源模块、显示模块、直接控制交流模块、控制按键模块、实时时钟模块、红外对管、上位机labview图形界面显示模块、循环水泵、鱼食投放模块，以及设置于鱼缸内液面下的水位检测模块、水浊度检测模块、温度检测模块、加热模块；所述电源模块和控制按键模块与单片机的输入端连接，所述显示模块和直接控制交流模块与单片机的输出端连接，所述实时时钟模块、红外对管、上位机labview图形界面显示模块、水位检测模块、水浊度检测模块和温度检测模块与单片机的输入端、输出端均连接；所述直接控制交流模块的输出端分别与循环水泵和加热模块连接，所述循环水泵分别通过管道与外部净水池和废水池连接；所述鱼食投放模块设置于鱼缸内且位于液面上方，鱼食投放模块包括步进电机和投食盒，所述步进电机与单片机的输出端连接，所述投食盒为前后端均封闭的卧式圆柱体，其中心轴为旋转轴，该旋转轴与步进电机的输出轴连接，在卧式圆柱体上侧的侧壁上开设有投食口，所述红外对管安装于卧式圆柱体下侧的相对两侧。

上述方案优选的，还包括高清摄像头，所述摄像头与单片机的输入端连接。

上述方案优选的，所述投食盒设有合页式盖子，盖子包括自由侧和固定侧；盖子设置于卧式圆柱体内、且从卧式圆柱体的前端延伸到后端，盖子的固定侧与投食口连接、自由侧与卧式圆柱体的侧壁相隔离形成出料口。

上述方案优选的，还包括氧含量传感器和制氧机，所述氧含量传感器设置于鱼缸内液面下、且与单片机连接，所述制氧机与单片机的输出端连接。

上述方案优选的，还包括手持端和GSM通信模块，所述手持端通过GSM通信模块与单片机连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本装置结构简单，使用方便、实用性强，通过检测鱼缸的各参数并对比预设值来控制鱼缸的环境，如可以测试鱼缸内水温变化并自动调节水温、自动调节水位、定时换水、显示温度和水位，能够检测水浊度自动换水，最高水位的高低还可以根据自家鱼缸所养的不同种类的鱼，对水位的要求不同做出调整。

2、能够通过GSM远程通信提醒用户鱼缸不良状态，比如缺水，鱼食不够等情况；实现远程控制，方便主人外出时可以监控。

3、可以通过上位机labview图形界面显示模块以图文的形式显示鱼缸各种状态参数，更直观。

4、本装置设计按钮实现自动和手动换档，方便快捷，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型的整体框图；

图2为本实用新型中投食盒的正剖图。

附图标记：1、投食口；2、调节旋钮；3、出料口；4、旋转轴；5、鱼食。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的和优点更清楚明了，下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

本实用新型公开了一种基于labview的智能鱼缸控制装置，如图1所示，包括单片机、电源模块、显示模块、直接控制交流模块、控制按键模块、实时时钟模块、红外对管、上位机labview图形界面显示模块、循环水泵、鱼食投放模块、水位检测模块、水浊度检测模块、温度检测模块、加热模块。所述水位检测模块、水浊度检测模块、温度检测模块、加热模块设置于鱼缸内液面下，分别用于检测鱼缸的水位、检测水浑浊程度、检测水温、对水进行加热。

所述电源模块和控制按键模块与单片机的输入端连接，电源模块用于为装置中的各模块供电，控制按键模块用于手动加热水温、换水、投食等，控制按键还设有自动和手动换档按钮。所述显示模块和直接控制交流模块与单片机的输出端连接，所述显示模块从单片机中获取水位检测模块、水浊度检测模块、温度检测模块等检测到的参数，并以数字的形式显示。

所述实时时钟模块、红外对管、上位机labview图形界面显示模块、水位检测模块、水浊度检测模块和温度检测模块与单片机的输入端、输出端均连接，所述水浊度检测模块为沁和智能公司生产的浊度检测。所述实时时钟模块用于给单片机时钟信号，以实现定时投食、换水、加热、增氧等。所述红外对管用于检测投食盒中是否还有鱼食5，以提醒用户增加鱼食5，避免因缺少鱼食5而无法自动投食。单片机将接收到的各种鱼缸参数通过串口发送到上位机labview，上位机labview图形界面显示模块可以以图文的形式实时直观的显示出各种参数的状态。

所述直接控制交流模块的输出端分别与循环水泵和加热模块连接，所述循环水泵分别通过管道与外部净水池和废水池连接。所述直接控制交流模块在接收单片机的指令，在鱼缸水温不够时启动加热模块工作进行升温，或在水位不足时启动循环水泵工作进行加水，或在水浑浊度大于设定值时启动水泵工作进行换水。所述直接控制交流模块为直流控制交流电路，该电路通过单片机I/O口输出高低电平控制可控硅通断，从而控制循环水泵和加热模块(加热棒)，以实现水位的增加、排放和加热。

所述鱼食投放模块设置于鱼缸内且位于液面上方，鱼食投放模块包括步进电机和投食盒，所述步进电机与单片机的输出端连接，所述投食盒为前后端均封闭的卧式圆柱体，其中心轴为旋转轴4，该旋转轴4与步进电机的输出轴连接，在卧式圆柱体上侧的侧壁上开设有沿其轴向开设的长条状投食口1，所述红外对管安装于卧式圆柱体下侧的相对两侧。所述投食盒设有合页式盖子，盖子包括自由侧和固定侧；盖子设置于卧式圆柱体内、且从卧式圆柱体的前端延伸到后端，盖子的固定侧与投食口1连接、自由侧与卧式圆柱体的侧壁相隔离形成出料口3。当单片机发出指令给步进电机时，步进电机带动旋转轴4旋转，投食盒绕旋转轴4旋转，鱼食5沿着投食盒的侧壁向出料口3移动，再从出料口3向投食口1移动，进而将鱼食5倒入鱼缸中。本装置的合页式盖子中的转轴上设有调节旋钮2，通过旋转调节旋钮2可以起到使合页式盖子的自由端向下移动将出料口3盖住，以避免鱼食5受潮。

作为一种优选实施方式，本实用新型还包括氧含量传感器和制氧机，所述氧含量传感器设置于鱼缸内液面下，氧含量传感器与单片机的输入端连接，所述制氧机与单片机的输出端连接。氧含量传感器为美控公司生产的荧光法溶氧电极，用于检测水中的含氧量并将检测值传入单片机中，单片机将检测值与阈值进行比较，以控制制氧机实现自动加氧功能。

作为一种优选实施方式，本实用新型还包括高清摄像头、手持端和GSM通信模块，所述手持端通过GSM通信模块与单片机连接，所述摄像头与单片机的输入端连接。这样通过手持端可以实时观察鱼缸的情况。

本装置采用单片机作为主控芯片，具备手动调节模式和自动调节模式。手动调节模式通过控制按键模块中的五个按键实现对水温、水位的控制。在自动调节模式中，由水位检测模块(超声波)进行水位检测并将检测值传入单片机中，单片机将检测值与阈值进行对比，以控制循环泵的工作状态，实现自动加水或排水；由温度检测模块(温度传感器)对水温进行检测并将检测值传入单片机中，单片机将检测值与阈值进行比较，以控制加热模块的工作状态，实现自动加热功能；由水浊度检测模块对水浑浊度进行检测并将检测值传入单片机中，单片机将检测值与阈值进行比较实现自动换水功能；通过红外对管对食盒进行检测是否有鱼食5以提醒用户对食盒增加鱼食5，以实现定时或者远程投放鱼食5。通过实时时钟模块，每隔一个固定的时间，实现定时对鱼缸进行换水功能或投食功能。通过GSM通信模块实时发送鱼缸各种参数的状态给手持端(用户手机)，方便用户远程监控；本装置还将各种鱼缸参数通过串口发送到上位机labview，上位机labview图形界面显示模块可以以图文的形式实时直观的显示出各种参数的状态。

上述实施例，仅为对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本实用新型并非限定于此。凡在本实用新型的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于labview的智能鱼缸控制装置，其特征在于：包括单片机、电源模块、显示模块、直接控制交流模块、控制按键模块、实时时钟模块、红外对管、上位机labview图形界面显示模块、循环水泵、鱼食投放模块，以及设置于鱼缸内液面下的水位检测模块、水浊度检测模块、温度检测模块、加热模块；所述电源模块和控制按键模块与单片机的输入端连接，所述显示模块和直接控制交流模块与单片机的输出端连接，所述实时时钟模块、红外对管、上位机labview图形界面显示模块、水位检测模块、水浊度检测模块和温度检测模块与单片机的输入端、输出端均连接；所述直接控制交流模块的输出端分别与循环水泵和加热模块连接，所述循环水泵分别通过管道与外部净水池和废水池连接；所述鱼食投放模块设置于鱼缸内且位于液面上方，鱼食投放模块包括步进电机和投食盒，所述步进电机与单片机的输出端连接，所述投食盒为前后端均封闭的卧式圆柱体，其中心轴为旋转轴(4)，该旋转轴(4)与步进电机的输出轴连接，在卧式圆柱体上侧的侧壁上开设有投食口(1)，所述红外对管安装于卧式圆柱体下侧的相对两侧。

2.根据权利要求1所述的基于labview的智能鱼缸控制装置，其特征在于：还包括高清摄像头，所述摄像头与单片机的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的基于labview的智能鱼缸控制装置，其特征在于：所述投食盒设有合页式盖子，盖子包括自由侧和固定侧；盖子设置于卧式圆柱体内、且从卧式圆柱体的前端延伸到后端，盖子的固定侧与投食口(1)连接、自由侧与卧式圆柱体的侧壁相隔离形成出料口(3)。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于labview的智能鱼缸控制装置，其特征在于：还包括氧含量传感器和制氧机，所述氧含量传感器设置于鱼缸内液面下、且与单片机连接，所述制氧机与单片机的输出端连接。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的基于labview的智能鱼缸控制装置，其特征在于：还包括手持端和GSM通信模块，所述手持端通过GSM通信模块与单片机连接。

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