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编号：
HJJ-51-2021-021
设计简介：
本设计是基于单片机的智能鱼缸，主要实现以下功能：
- 实时监测水温
- 水温低于下限，加热，加热到上限停止加热
- 实时监测水位
- 水位低于下限，注水，水位到达上限停止注水
- 实时测量水质
- 水质过差，启动换水功能
- LCD1602显示上述测量参数
- 按键设置水温、水位、水质上下限值
- 具有打氧过滤、照明功能
标签：51单片机、LCD1602、自动控制、智能鱼缸
题目扩展：鱼缸
1. 中控部分
- 核心控制器：STC89C52单片机
- 功能：获取输入部分的数据，进行内部逻辑处理，控制输出部分的执行。
- 作用：作为系统的“大脑”，协调各模块工作。
2. 输入部分
- TDS水质水温检测模块：检测水质（TDS值）和水温。
- HC-SR04超声波测距模块：检测水位高度（距离值）。
- 独立按键：5个按键用于切换界面、调整阈值（温度、水质、距离）、手动控制打氧继电器和照明灯。
- 供电电路：为系统提供稳定电源。
3. 输出部分
- LCD1602显示模块：显示温度、水质、水位、温度阈值、水质阈值、距离阈值等数据。
- 打氧继电器：通过按键手动控制打氧设备。
- 加热继电器：当温度低于最小值时闭合，启动加热。
- 制冷继电器：当温度高于最大值时闭合，启动制冷。
- 注水排水继电器：当水质超标或水位过低时闭合，进行注水或排水。
- LED照明灯：通过按键手动控制照明。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将LCD1602显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是晶振电路模块，由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分为蜂鸣器和LED指示灯，第九部分是TDS水质检测，第十部分是超声波模块，第十一部分是继电器。下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 设置阈值实物测试
如图5-2所示，下图为上电后，上面会显示水质、水温和鱼缸水位高度。当我们按下按键K1进入设置界面，按下按键K2阈值加一，按下按键K3阈值减一。
图5-2设置阈值检测实物图
5.3 鱼缸水位高度检测实物测试
如图5-3所示，此设计中我们设置了鱼缸高度，当超声波检测到距离小于我们所设置的阈值，蜂鸣器将报警。
图5-3鱼缸水位高度检测实物图
5.4 继电器自动工作实物测试
如图5-4所示，此设计中设置了温度最大值为30℃，当教室温度大于设置的最大温度值时，继电器闭合，风扇开始工作，且蜂鸣器报警提醒，直到温度下降到小于设置的温度最大值，继电器打开，风扇停止工作，蜂鸣器停止报警。当TDS水质检测模块检测水质杂质大于阈值时鱼缸会排水把鱼缸水排完，如何注水继电器也打开重新注满水。
图5-4 继电器自动工作实物图
设计摘要：
本论文以STC89C52单片机为核心控制器，构建了一套智能鱼缸系统。该系统由中控部分、输入部分和输出部分组成。中控部分采用STC89C52单片机，负责获取输入部分数据并进行处理，控制输出部分。输入部分包括TDS水质水温检测模块、HC-SR04超声波测距模块、独立按键和供电电路。输出部分包括LCD1602显示模块、打氧继电器、加热继电器、制冷继电器、注水排水继电器和LED。系统通过显示模块实时显示温度、水质、距离等信息，通过按键手动控制打氧、照明和LED模块。加热继电器和制冷继电器实现温度控制，注水排水继电器实现水质控制。实验结果表明，该智能鱼缸系统能够有效监测和控制鱼缸环境，提供了一种智能化的养鱼方案。
关键词：单片机；水质水温检测模块；超声波模块；继电器
字数：9000+
内容预览：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 超声波测距模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 设置阈值实物测试
5.3 鱼缸水位高度检测实物测试
5.4 继电器自动工作实物测试
结 论
参考文献
致 谢
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