论文部分内容阅读
摘 要：文中阐述了一种智能鱼塘监测系统，系统利用STC89C52单片机对浊度，温度，PH值进行控制处理，可对相关数据设定数值范围，并进行报警。并通过显示屏显示各参数。此设计从难易程度上来看结构相对简单，使用比较灵活，因此具有很大的潜力和使用研究价值。[1]
关键词：STC89C52单片机;PH;温度;浊度
前言
中国是一个农业大国，水产养殖自古以来就有许多记载，所以对是中国农业来说是重要组成的一部分。公元前几世纪，《养鱼经》出版。它由范伟在春秋末期撰写，是中国介绍水产养殖类最早的一本书。水产养殖是人为控制下繁殖、培育和收获水生动植物的生产活动。它需要种植的面积很广，种植密集，种植密度高。集约化种植是利用诱饵和其他方法在小型水体中种植水产品，例如池塘养鱼和网箱养鱼。广泛的养殖是在中小天然水域中通过天然诱饵养殖水产品，例如湖泊和水库中的养鱼以及浅海扇贝。高密度集约化栽培通过控制水温，人工氧合和饲养，在小水体中进行高密度培养。[2]
近年来，水产养殖规模越来越大，成为中国最重要的农业产业之一。 2012年，中国进出口的水产品总量越来越多，贸易逆差第一次超过了100亿元。全国的水产品总量达到5906万吨，同比增长5.4%。这表明中国的水产养殖已经走上了符合国情的发展道路。水产养殖业的可持续发展对中国农村长期经济发展和现代渔业建设具有重要的指导意义。[3]
虽然水产养殖发展迅速，但仍有许多问题需要解决。[4]培养环境的质量直接影响养殖产品的生长和发展。近年来，由于水产养殖的发展，对水产养殖水域的要求越来越高。当某些指标超标以后，轻度造成生长迟缓，造成大规模农业死亡的重大原因，造成重大经济损失。[5]因此我们通过各种途径和方法对水资源进行检测和改善。一旦发现水质受到污染或发生异变，便可以立即采取措施。
1.智能鱼塘监测系统的基本理论
1.1魚塘的含义与概念
鱼塘是指捕鱼或养鱼的地方。一般理想的鱼塘，深水池，大面积，供水顺畅，充足的阳光，肥沃的水，交通便利，有利于鱼类的生长和生产和管理。
1.2智能监测系统的概念
智能监控系统采用计算机技术，模式识别技术和图像处理技术，通过计算机强大的数据处理能力将没有用的信息过滤掉，然后进行预警处理，全天候全自动的情报实时监控系统。
1.3研究意义
以发展的眼观来看，以后的水产养殖业一定会发展成大规模养殖，所以要把水产品的质量提高，产量提高，又要降低成本。水质监测就显得尤为重要。以下是鱼塘的水质检测对人类生活的重要意义：
（1）评估周围一带是否适合发展水产养殖业，防止浪费人力财力，进行亏本生意。
（2）判断鱼塘是否受污染，是否会对人类产生影响
（3）判断鱼塘的生产能力，水质是否有利于生产，并提早进行防治处理，达到利益最大化
（4）分析污染物来源和途径
（5）提升鱼类生长速度
（6）为人类日常饮食安全健康和财产安全提供保障
2.系统整体设计方案
本课题是要开发一个全自动检测鱼塘浊度，PH，和温度的智能系统。设计用STC89C52单片机为控制平台，实现鱼塘检测系统的智能检测。设计完成由DS18B20温度传感器检测水的温度，PH传感器检测水中PH值，以及红外发射管红外接收管检测水的浊度，由这些共同组成智能鱼塘检测系统。最后在显示屏上显示数据，并伴有超出定值蜂鸣器报警的功能。
系统由单片机，按键电路，浑浊度模块电路，PH模块接口，蜂鸣器电路，液晶显示器，下载电路，温度传感器组成。
3.硬件电路设计
3.1PH测量
本设计选用的PH传感器为YC-07型的PH传感器，温度范围为0℃—110℃，完全能满足设计环境需要，可测PH范围为0—14。
3.2 温度测量
采用的是DS18B20温度传感器，是一个种单线数字温度传感器芯片。不像一般的热敏电阻，所述DS18B20可以直接由微控制器改变温度转换成数字信号以进行处理，还可以设定温度警戒范围，当温度超出可产生报警。
3.3 浊度测量
本系统采用的是红外发射管和红外接收管检测水的浊度。
探头通过光学透镜向被测介质发射一束管线，遇到介质中的悬浮颗粒产生90度的散射光，通过探头的另一个透镜接收，光线的强度和被测介质的浊度成比例关系。因此红外测浊度不受被测介质的颜色的影响。
4.总结与展望
系统可以对鱼塘进行全时段监测，具有成本低，电路简单稳定的特点。可对系统进行改良，完成各个检测系统。所以具有推广应用价值。
系统虽然已经初步可以实用水产养殖和水质检测，但还有一些不完善的地方，比如：数据显示并不直观，并且可以在编程来进一步加工。
参考文献：
[1]王明发，邵海龙，陈伟，等.基于51单片机的智能水族箱设计[J].电子世界，2018（16）：125-126.
[2]张航.基于MCS-51单片机的数字电子称设计[J].大众科技， 2018，20（06）：10-11.
[3]魏琳.基于51单片机的便携式脑电系统的设计[J].电子测试，2018（12）：9-15.
[4]王军琦，徐铭，岑威，等.基于51单片机与VB.NET的应用设计[J].无线互联科技，2018，15（17）：57-58.
[5]刘子莘. 基于AT89C51单片机检测障碍小车的设计[J].江西电力职业技术学院学报，2018，31（05）：3-4.
[6]沙益夫.基于AT89C51单片机控制的动态血压监测系统设计[J].中国医学装备，2018，15（06）：7-11.DOI：10.3969/J.ISSN.1672-8270.2018.06.002.
关键词：STC89C52单片机;PH;温度;浊度
前言
中国是一个农业大国，水产养殖自古以来就有许多记载，所以对是中国农业来说是重要组成的一部分。公元前几世纪，《养鱼经》出版。它由范伟在春秋末期撰写，是中国介绍水产养殖类最早的一本书。水产养殖是人为控制下繁殖、培育和收获水生动植物的生产活动。它需要种植的面积很广，种植密集，种植密度高。集约化种植是利用诱饵和其他方法在小型水体中种植水产品，例如池塘养鱼和网箱养鱼。广泛的养殖是在中小天然水域中通过天然诱饵养殖水产品，例如湖泊和水库中的养鱼以及浅海扇贝。高密度集约化栽培通过控制水温，人工氧合和饲养，在小水体中进行高密度培养。[2]
近年来，水产养殖规模越来越大，成为中国最重要的农业产业之一。 2012年，中国进出口的水产品总量越来越多，贸易逆差第一次超过了100亿元。全国的水产品总量达到5906万吨，同比增长5.4%。这表明中国的水产养殖已经走上了符合国情的发展道路。水产养殖业的可持续发展对中国农村长期经济发展和现代渔业建设具有重要的指导意义。[3]
虽然水产养殖发展迅速，但仍有许多问题需要解决。[4]培养环境的质量直接影响养殖产品的生长和发展。近年来，由于水产养殖的发展，对水产养殖水域的要求越来越高。当某些指标超标以后，轻度造成生长迟缓，造成大规模农业死亡的重大原因，造成重大经济损失。[5]因此我们通过各种途径和方法对水资源进行检测和改善。一旦发现水质受到污染或发生异变，便可以立即采取措施。
1.智能鱼塘监测系统的基本理论
1.1魚塘的含义与概念
鱼塘是指捕鱼或养鱼的地方。一般理想的鱼塘，深水池，大面积，供水顺畅，充足的阳光，肥沃的水，交通便利，有利于鱼类的生长和生产和管理。
1.2智能监测系统的概念
智能监控系统采用计算机技术，模式识别技术和图像处理技术，通过计算机强大的数据处理能力将没有用的信息过滤掉，然后进行预警处理，全天候全自动的情报实时监控系统。
1.3研究意义
以发展的眼观来看，以后的水产养殖业一定会发展成大规模养殖，所以要把水产品的质量提高，产量提高，又要降低成本。水质监测就显得尤为重要。以下是鱼塘的水质检测对人类生活的重要意义：
（1）评估周围一带是否适合发展水产养殖业，防止浪费人力财力，进行亏本生意。
（2）判断鱼塘是否受污染，是否会对人类产生影响
（3）判断鱼塘的生产能力，水质是否有利于生产，并提早进行防治处理，达到利益最大化
（4）分析污染物来源和途径
（5）提升鱼类生长速度
（6）为人类日常饮食安全健康和财产安全提供保障
2.系统整体设计方案
本课题是要开发一个全自动检测鱼塘浊度，PH，和温度的智能系统。设计用STC89C52单片机为控制平台，实现鱼塘检测系统的智能检测。设计完成由DS18B20温度传感器检测水的温度，PH传感器检测水中PH值，以及红外发射管红外接收管检测水的浊度，由这些共同组成智能鱼塘检测系统。最后在显示屏上显示数据，并伴有超出定值蜂鸣器报警的功能。
系统由单片机，按键电路，浑浊度模块电路，PH模块接口，蜂鸣器电路，液晶显示器，下载电路，温度传感器组成。
3.硬件电路设计
3.1PH测量
本设计选用的PH传感器为YC-07型的PH传感器，温度范围为0℃—110℃，完全能满足设计环境需要，可测PH范围为0—14。
3.2 温度测量
采用的是DS18B20温度传感器，是一个种单线数字温度传感器芯片。不像一般的热敏电阻，所述DS18B20可以直接由微控制器改变温度转换成数字信号以进行处理，还可以设定温度警戒范围，当温度超出可产生报警。
3.3 浊度测量
本系统采用的是红外发射管和红外接收管检测水的浊度。
探头通过光学透镜向被测介质发射一束管线，遇到介质中的悬浮颗粒产生90度的散射光，通过探头的另一个透镜接收，光线的强度和被测介质的浊度成比例关系。因此红外测浊度不受被测介质的颜色的影响。
4.总结与展望
系统可以对鱼塘进行全时段监测，具有成本低，电路简单稳定的特点。可对系统进行改良，完成各个检测系统。所以具有推广应用价值。
系统虽然已经初步可以实用水产养殖和水质检测，但还有一些不完善的地方，比如：数据显示并不直观，并且可以在编程来进一步加工。
参考文献：
[1]王明发，邵海龙，陈伟，等.基于51单片机的智能水族箱设计[J].电子世界，2018（16）：125-126.
[2]张航.基于MCS-51单片机的数字电子称设计[J].大众科技， 2018，20（06）：10-11.
[3]魏琳.基于51单片机的便携式脑电系统的设计[J].电子测试，2018（12）：9-15.
[4]王军琦，徐铭，岑威，等.基于51单片机与VB.NET的应用设计[J].无线互联科技，2018，15（17）：57-58.
[5]刘子莘. 基于AT89C51单片机检测障碍小车的设计[J].江西电力职业技术学院学报，2018，31（05）：3-4.
[6]沙益夫.基于AT89C51单片机控制的动态血压监测系统设计[J].中国医学装备，2018，15（06）：7-11.DOI：10.3969/J.ISSN.1672-8270.2018.06.002.