1. 研究目的与意义
温度作为当今生活中必不可缺的物理量,同时在生产、科研、研究中需要测量和把控的重要物理量,温度是国际单位制七个基本量之一,可见其重要性。
温度的高低变换给我们的生活、生产、工作等带来影响,例如,四季的变幻,深深地影响着我们当代人的生活,故此对于温度的测量和把控尤为关键,温度的测量和控制通常采用温度传感器。
现代的很多年轻人工作越来越繁忙、出差越来越频繁,家里养的宠物很难及时的喂食、保温,这也就导致了很多饲养宠物的人群需要智能化的设备来帮助其饲养宠物。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:1、熟悉数据采集模块、控制中心模块以及数据监测模块,并通过安装温控模块、加热模块以及摄像头模块来手机温度信息并操控摄像头以及加热模块完成温度加热和检测,并设计相应硬件电路。
2、采用经典的 PID 算法来控制加热丝的功率及阀的开度,以保证能够快速响应。
控制的过程为,选取基准温度值,然后以一定的时间间隔作为时间定时器的时间周期,每个时间周期进行一次采样鱼缸的温度和加热箱的温度,得到误差值进行反馈,再进行相应的 PID 调节控制。
3. 国内外研究现状(文献综述)
1 课题研究的背景及意义:随着饲养鱼类宠物的用户群体越来越多,对于智能化的鱼缸系统有了很大的需求市场,目前市场仍没有较为智能化的鱼缸检监测系统,对于饲养鱼类的水温、喂食等都需要人工通过一些工具来进行监测与调控,这对于很多用户是非常麻烦的,且很多情况下对于温度敏感的鱼类,突然变化的水温很可能导致其生病。
所以设计一套智能化的鱼缸监测系统就很有必要了,通过系统可以实时的监测鱼类生活的环境,通过设定的功能及时调整水温或者喂食,这样就省去了饲养人群的麻烦,也可以保证饲养过程的稳定。
2 国内外研究的现状:我国的温控养殖技术最早 可以追溯到2000多年以前,当时人们就可以对一些鱼类进行恰当的保护措施。
4. 研究方案
1、放置好温度传感器,并设计相应的硬件电路。
2、设计数据采集模块与单片机间的无线信号通信电路。
3、结合设计目的进行执行喂食、加温设备的电路设计。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关文献资料,列出阶段实施计划;第 2 周 阅读相关资料,理解有关内容;第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;第 4 周 确定传感器、信号检测与输出控制,参阅有关资料,分析信号调理电路工作原理;第 5 周 进一步完成方案论证,熟悉软件开发等软件;设计无线传输电路参数;第 6 周 阅读有关单片机设计方面的资料,设计单片机扩展电路,准备期中检查;第 7 周 在Protel中绘制单片机系统电路原理图,分析单片机扩展电路工作原理;第 8 周 理解指令电路、显示电路及扩展电路的关系,设计软件流程图;设计系统软件程序;第 9 周 硬件制作/完善软硬件设计,完成系统的统调;第10周 软硬件联调/软件调试,整理、撰写毕业论文,提交论文初稿; 第11周 进行毕业设计论文写作,撰写业务总结报告,接收验收成果,接受答辩资格审查;第12周 规范化检查,评阅教师评阅论文;第13周 制作完善答辩ppt,准备参加答辩。
