【正文】 在論文撰寫階段，老師對論文嚴(yán)格把關(guān)，幫助我們順利完成論文。由于魚缸里的水、觀賞魚、水草、微生物、水含氧量等組成的一個(gè)小型生態(tài)環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的、多變量的、非線性系統(tǒng)，所以本智能魚缸控制系統(tǒng)肯定存在許多不足及疏漏之處，希望相關(guān)專家提出寶貴的改進(jìn)意見。 霓虹燈效果圖打開智能魚缸控制系統(tǒng)電源開關(guān)，手機(jī)端打開智能魚缸APP，連接設(shè)備，選擇獲取溫度，手機(jī)客戶端顯示當(dāng)前魚缸的溫度值為21度，并提示“獲取溫度”命令已發(fā)送，如圖所示。 case : { [4] = (byte) (m % 10)。 [4] = (byte) (m % 10)。 (“獲取溫度”命令已發(fā)送)。 chose_motor(ENUM_MOTOR_CHOSE_1,ENUM_MOTOR_SWITCH_OFF)。 chose_motor(ENUM_MOTOR_CHOSE_3,ENUM_MOTOR_SWITCH_OFF)。 case LED: if( str_cmp(cmd, led[0]) ) { Timer0Init()。 break。 uchar timeArr[8] = {0}。 RST=1。 tmp = MOTOR_PORT。 tmp = MOTOR_PORT。當(dāng)進(jìn)入子線程以后，程序會(huì)一直監(jiān)視socket的InputStream，及輸入流，當(dāng)輸入流不為空的時(shí)候，我們就接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，我們就對其進(jìn)行處理。該類可以直接打開系統(tǒng)的藍(lán)牙設(shè)置面板，并設(shè)置藍(lán)牙開關(guān)，還可以設(shè)置藍(lán)牙可見性。DSl302僅需用到三個(gè)口線： 1)RST(復(fù)位)，2)I／O(數(shù)據(jù)線)，3)SCLK(串行時(shí)鐘)。 unsigned char Type。藍(lán)牙模塊和手機(jī)Android采用主從模式：手機(jī)作為主模式，藍(lán)牙模塊作為從機(jī)模式。與普通串口相同，該串口收發(fā)器擁有四種工作方式：表52 EUART工作方式列表SM0SM1方式類型波特率幀長度起始位停止位第9位000同步fSYS /（4或12） 8位無無無011異步自帶波特率發(fā)生器的溢出率/1610位11無102異步fSYS /（32或64）11位110,1113異步自帶波特率發(fā)生器的溢出率/1611位110,1幾種工作模式分別為：1. 方式0：同步，半雙工通訊；2. 方式1：8 位EUART，可變波特率，異步全雙工；3. 方式2：9 位EUART，固定波特率，異步全雙工；4. 方式3：9 位EUART，可變波特率，異步全雙工。DSl8820只讀存儲(chǔ)器儲(chǔ)存器中的的64位序列號的作用是標(biāo)識(shí)不同的DSl8820，因此多個(gè)DSl8820就可以連接到一根總線上協(xié)同工作。 //端口初始化宏智能魚缸控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求溫度傳感器具有很高的精確度，并且能夠傳回準(zhǔn)確的溫度值，根據(jù)魚類的生活習(xí)性，測溫范圍為零下5度到50度之間，傳感器測量誤差在零下5度到50度之間的精度為177。//系統(tǒng)時(shí)鐘選擇為OSC2CLK2） 系統(tǒng)各模塊功能初始化系統(tǒng)將對以下功能包括外部中斷0、定時(shí)器EUART、ADC、POWER、OP、PGA、PWM以及對端口屬性進(jìn)行初始化。 復(fù)位電路1） 打開系統(tǒng)電源，初始化系統(tǒng)時(shí)鐘下載設(shè)置中設(shè)置晶體諧振器，內(nèi)部12MHz RC振蕩器。在智能魚缸控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了給STC12C5A60S2單片機(jī)以及相關(guān)外圍電路提供穩(wěn)定干凈的電源，所以還加上了濾波電路（ 濾波電路）。STC12C5A60S2單片機(jī)是一種單時(shí)鐘周期的單片機(jī)也就是說該型單片機(jī)只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，如果要同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)就需要開啟中斷。：將手機(jī)APP端接受到的命令信號傳輸給CPU，CPU根據(jù)接收到的命令發(fā)出對應(yīng)的控制信號。單片機(jī)核心控制模塊以STC12C5A60S2單片機(jī)為核心CPU控制協(xié)調(diào)其他模塊協(xié)同工作；溫度傳感器負(fù)責(zé)溫度的檢測以及獲取具體的溫度值；藍(lán)牙模塊負(fù)責(zé)上位機(jī)與下位機(jī)之間的通訊；時(shí)鐘控制模塊負(fù)責(zé)提供智能魚缸控制系統(tǒng)的時(shí)鐘參數(shù)；led燈帶則使魚缸更具觀賞性；不同的電機(jī)負(fù)責(zé)不同的功能主要有氣泵、水泵、喂食器。硬件模塊與軟件模塊通信使用藍(lán)牙串口方式，簡單快捷。本系統(tǒng)采用51內(nèi)核單片機(jī)最常用的Keil uVision5軟件，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。 事件流：基本事件流①打開氣泵②給水體充氧擴(kuò)展事件流 無 前置條件：無 后置條件：設(shè)置時(shí)間，自動(dòng)充氧（4）燈光變幻用例（UC04） 用例名稱：燈光變換 簡要說明：打開LED彩燈，提高魚缸的觀賞性。魚缸端接受到用戶發(fā)送的命令以及參數(shù)執(zhí)行對應(yīng)的操作如喂食、換水等。用戶可直接從手機(jī)顯示屏讀取系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。兼容性：與硬件無關(guān)，降低了開發(fā)者的負(fù)擔(dān)。在現(xiàn)代生活和科學(xué)研究中，各種類型的傳感器所提供的大量可靠、準(zhǔn)確的信息，不僅能代替人的五官功能，而且還能檢測到人的五官所不能感受的信息，從而使人類能更好地認(rèn)識(shí)世界和改造世界。 現(xiàn)在，魚缸智能控制器有的很大的市場需求，但是研究和開發(fā)尚處于起步階段，相應(yīng)的產(chǎn)品也相對較少。休閑水族行業(yè)也正是在人類的這種需求下應(yīng)運(yùn)而生，并且近年來其快速發(fā)展之狀況使其已經(jīng)成為一股新興的經(jīng)濟(jì)力量受到經(jīng)濟(jì)界及業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注，據(jù)最新資料顯示：水族產(chǎn)品的日漸豐富，水族市場更加繁榮昌盛，水族行業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的年增長率達(dá)到13．8％，僅北京就由傳統(tǒng)的幾個(gè)小市場，發(fā)展成8個(gè)大規(guī)模的市場。電力的改善使水族科技得以發(fā)展，使人工照明、通風(fēng)、過濾、水溫加熱都成為可能。最近這些年，這種以水草、觀賞魚為主體的生態(tài)魚缸被叫做“微縮魚草園林”，人們對其非常喜愛和追捧。關(guān)鍵詞：魚缸，自動(dòng)控制，單片機(jī)，藍(lán)牙通訊，APPIAbstractIn recent years, with the development of embedded, intelligent household also entered people39。智能魚缸卻沒有快速發(fā)展。兩個(gè)部分之間采用藍(lán)牙通訊技術(shù)，將數(shù)據(jù)信息在上位機(jī)與下位機(jī)之間交互傳輸。在這樣的新趨勢下，飼養(yǎng)幾條觀賞魚將成為新的潮流。魚缸在150年前的定義僅是一個(gè)養(yǎng)動(dòng)植物的容器，最原始的魚缸只一個(gè)結(jié)構(gòu)簡單水箱，水族箱也沒有什么復(fù)雜的功能。 我國的水族箱控制系統(tǒng)發(fā)展起步相對較晚。 目前很多家庭都用小型的水族箱來養(yǎng)水草、觀賞魚，但是人們的生活卻很忙碌，可能沒有時(shí)間來照顧魚缸里的小魚和水草，以至于魚缸這個(gè)小型生態(tài)環(huán)境長時(shí)間得不到平衡，進(jìn)而導(dǎo)致水草、觀賞魚相繼死去。嵌入式系統(tǒng)是一種面向應(yīng)用、功能定制、資源受限、響應(yīng)要求高、性能穩(wěn)定、無自舉開發(fā)能力，由硬件和軟件兩部分構(gòu)成的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。Android平臺(tái)為移動(dòng)設(shè)備提供了有Linux操作系統(tǒng)、中間層、UI（用戶界面）和應(yīng)用程序共同組合的軟件平臺(tái)。采用單片機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)水族箱自動(dòng)換水、自動(dòng)喂食、溫度狀態(tài)顯示、自動(dòng)加氧、燈光變幻等功能。，對智能魚缸的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行分析。 事件流：基本事件流①打開水泵②抽出、抽入水體進(jìn)行水體循環(huán)擴(kuò)展事件流無 前置條件：無 后置條件：設(shè)置時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行水循環(huán)（2）喂食用例（UC02） 用例名稱：喂食 簡要說明：把魚飼料倒入魚缸進(jìn)行喂食。3）事件流：基本事件流①打開溫度傳感器②獲取溫度值③顯示溫度值擴(kuò)展事件流 無 前置條件：檢測溫度 后置條件：顯示溫度 開發(fā)工具 底層硬件電路開發(fā)工具本系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)硬件電路原理圖（SCH），能滿足設(shè)計(jì)要求的工具很多，比如：Protel、Altium Designer、PowerPCB等。能夠成功開發(fā)Android，還需在windows下配置好Java開發(fā)環(huán)境以及安裝Android SDK。設(shè)計(jì)本系統(tǒng)時(shí)需要考慮的環(huán)境參數(shù)有：溫度，水中含氧量，水的質(zhì)量，led燈光，魚的飼料等參數(shù)?？撮T狗電路負(fù)責(zé)系統(tǒng)工作過程的監(jiān)測，復(fù)位模塊使系統(tǒng)工作時(shí)發(fā)生異常情況的復(fù)位重啟。用戶使用時(shí)，打開程序，會(huì)進(jìn)入藍(lán)牙鏈接界面，該過程為整個(gè)軟件建立一個(gè)與下位機(jī)之間的通訊；藍(lán)牙鏈接以后會(huì)自動(dòng)進(jìn)入到人工控制界面界面，該界面包含溫度值的檢測與顯示、喂食控制、進(jìn)出水開關(guān)、氧泵開關(guān)、霓虹效果；第三個(gè)頁面是定時(shí)控制界面，用戶可以設(shè)置時(shí)間讓魚缸每天按照用戶設(shè)置的時(shí)間來自動(dòng)進(jìn)行喂食、換水、充氧操作。 STC12C5A60S2內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 STC12C5A60S2管腳圖1）單片機(jī)電源模塊設(shè)計(jì)，本課題所設(shè)計(jì)的智能魚缸控制系統(tǒng)用的是充電寶作為電源，充電寶的電壓為5V，因此要確保上述的硬件能夠正常工作就需要一個(gè)降壓穩(wěn)壓的模塊將接入電路的電壓降到一個(gè)合適的穩(wěn)定的電壓值。內(nèi)部12MHz RC支持硬件/ 軟件校正功能，當(dāng)CLKLO寄存器中的CLKRCEN=0 時(shí)，內(nèi)部RC由系統(tǒng)硬件自動(dòng)校正；當(dāng)CLKRCEN=1 時(shí)，內(nèi)部RC由用戶軟件校正，通過修改CLKRC0 寄存器的值調(diào)整RC振蕩頻率，CLKRC1 寄存器為出廠校正的初值數(shù)據(jù)，當(dāng)調(diào)整RC振蕩頻率偏移較大時(shí)，可通過只讀寄存器CLKRC1 獲取校正初值數(shù)據(jù)。 _nop_()。 //Timer2初始化EX01_init(x)。主要由4部分組成：64位只讀存儲(chǔ)器儲(chǔ)存器、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、溫度配置寄存器。使用外部5V電源供電，為保證在有效P的DSl8820時(shí)鐘周期內(nèi)，鏈接能使該芯片正常工作的電流。如圖419藍(lán)牙連接電路圖，其中Q5作為藍(lán)牙供電開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)編程控制藍(lán)牙供電；Q6則是藍(lán)牙指示燈開關(guān)，當(dāng)藍(lán)牙模塊和其他藍(lán)牙設(shè)備（安卓手機(jī)）連接時(shí)，led燈不間斷閃爍，反之，led燈將常亮。 SFINE = BFINE。該智能魚缸控制系統(tǒng)需要準(zhǔn)確獲取時(shí)鐘參數(shù)，需要時(shí)鐘能在掉電的情況下還能正確計(jì)時(shí)，因此智能魚缸控制系統(tǒng)選用DALLAS公司研發(fā)生產(chǎn)的涓流充電時(shí)鐘芯片DSl302來完成系統(tǒng)的絕對時(shí)鐘和相對時(shí)鐘的電路設(shè)計(jì)。 Android客戶端設(shè)計(jì) Android藍(lán)牙通信設(shè)計(jì)1）使用藍(lán)牙的響應(yīng)權(quán)限在Android手機(jī)應(yīng)用開發(fā)中，如果想要使用系統(tǒng)功能，需要開啟對應(yīng)的系統(tǒng)響應(yīng)權(quán)限。當(dāng)連接成功以后，就創(chuàng)建一個(gè)線程進(jìn)行接收數(shù)據(jù)：mreadThread = new ReadDataThread()。智能魚缸控制系統(tǒng)主要是對魚缸硬件進(jìn)行控制，要讓硬件設(shè)備正常工作，就需要先對相關(guān)的設(shè)備寫驅(qū)動(dòng)程序。