【正文】 (“定時(shí)換水”命令已發(fā)送)。整個(gè)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)十分合理，其中底層軟件部分采用了模塊化程序設(shè)計(jì)方法，使得硬件部分各個(gè)模塊之間相互獨(dú)立工作，同時(shí)又受單片機(jī)的控制，使得各個(gè)模塊之間又相互協(xié)同工作，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)展性。在此，我也要感謝重慶理工大學(xué)的培養(yǎng)。 魚(yú)缸水循環(huán)測(cè)試圖打開(kāi)智能魚(yú)缸控制系統(tǒng)電源開(kāi)關(guān)，手機(jī)端打開(kāi)智能魚(yú)缸APP，連接設(shè)備，選擇獲打開(kāi)充氧泵開(kāi)關(guān)，魚(yú)缸做出充氧操作。 (“定時(shí)喂食”命令已發(fā)送)。用戶使用時(shí)，打開(kāi)程序，會(huì)進(jìn)入藍(lán)牙鏈接界面，該過(guò)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(cè)與顯示、喂食控制、進(jìn)出水開(kāi)關(guān)、氧泵開(kāi)關(guān)、霓虹效果；第三個(gè)頁(yè)面是定時(shí)控制界面，用戶可以設(shè)置時(shí)間讓魚(yú)缸每天按照用戶設(shè)置的時(shí)間來(lái)自動(dòng)進(jìn)行喂食、換水、充氧操作。 break。 timeArr[5] = (cmd[3]4) | cmd[4]。 break。6 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 底層設(shè)備軟件實(shí)現(xiàn)。 DS1302管腳配置圖 表示DS1302時(shí)鐘模塊的電路圖。Byte2Byte3Byte4Byte5TypeCmdData_lengthCheck設(shè)備類型：0x1命令碼：0x1數(shù)據(jù)總長(zhǎng)度：0x05SUMl l Head 為幀頭標(biāo)志，定義為0xAA；l l Data_length 為數(shù)據(jù)總長(zhǎng)度，5個(gè)固定長(zhǎng)度； l l Check 為各字節(jié)和校驗(yàn) 例：fa 11 00 00 00 dd1）初始化串口串口初始化需要對(duì)相應(yīng)的寄存器進(jìn)行初始化，在這里我們?cè)O(shè)置其串口波特率為9600，進(jìn)過(guò)計(jì)算得到BFINE = 2，SBRT = 32690，具體設(shè)置代碼如下：define SBRTH_value (((unsigned char)(SBRT 8))|0x80)define SBRTL_value ((unsigned char)SBRT) SCON = 0x70。 DS18B20方框圖。 //電壓初始化OP_init()。當(dāng)選擇振蕩器1 時(shí)鐘（OSC1CLK）作為系統(tǒng)時(shí)鐘頻率分頻器的輸入時(shí)鐘（OSCSCLK ）（FS=0），并且系統(tǒng)進(jìn)入掉電（PowerDown ）模式時(shí)，振蕩器1 時(shí)鐘（OSC1CLK）和振蕩器2 時(shí)鐘（OSC2CLK）都會(huì)關(guān)閉。Android開(kāi)發(fā)中自帶有藍(lán)牙API，我們直接使用該API并搭配Socket編程和多線程編程，就可以完成手機(jī)端和設(shè)備通信。整個(gè)智能魚(yú)缸控制系統(tǒng)分為以下幾個(gè)功能子系統(tǒng)：即人工／定時(shí)充氧系統(tǒng)、人工／定時(shí)水循環(huán)系統(tǒng)、LED燈光變幻系統(tǒng)、人工／定時(shí)喂食控制、實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控系統(tǒng)等。 事件流：基本事件流①打開(kāi)溫度傳感器②檢測(cè)魚(yú)缸的溫度擴(kuò)展事件流無(wú) 前置條件：無(wú) 后置條件：無(wú)（6）設(shè)置時(shí)間用例（UC06） 用例名稱：設(shè)置時(shí)間 簡(jiǎn)要說(shuō)明：設(shè)置時(shí)間，智能魚(yú)缸系統(tǒng)到時(shí)自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)操作。本系統(tǒng)通過(guò)上位機(jī)手機(jī)APP來(lái)設(shè)置各種參數(shù)，用戶可以根據(jù)觀賞魚(yú)的實(shí)際生活習(xí)性來(lái)設(shè)定適宜小魚(yú)生活的參數(shù)，使該智能魚(yú)缸控制系統(tǒng)能在各種不同的環(huán)境適中發(fā)揮作用。傳感器在工業(yè)部門的應(yīng)用普及率已被國(guó)際社會(huì)作為衡量一個(gè)國(guó)家智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的重要標(biāo)志。如今是國(guó)際水族產(chǎn)品看中國(guó)，許多國(guó)外大的采購(gòu)公司都盯準(zhǔn)中國(guó)這個(gè)市場(chǎng)，把長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)放在中國(guó)嘲。所以現(xiàn)在出現(xiàn)的魚(yú)缸水體凈化和水質(zhì)改善的設(shè)備有很多，目前市場(chǎng)上經(jīng)常看見(jiàn)的魚(yú)缸控制設(shè)備有：換水設(shè)備、加氧泵、喂食設(shè)備等，但是它們一般都是非智能化的、單獨(dú)工作需要人工控制開(kāi)關(guān)的器件。 該控制系統(tǒng)以STC12C5A60S2單片機(jī)為控制核心，結(jié)合傳感器技術(shù)，集多種控制功能于一體，包括檢測(cè)溫度、自動(dòng)充氧、自動(dòng)換水、燈光變換和自動(dòng)喂食等，同時(shí)在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)一個(gè)藍(lán)牙通信模塊，可實(shí)現(xiàn)對(duì)魚(yú)缸的遠(yuǎn)程控制和管理。現(xiàn)代都市生活使人們承受著種種壓力許多人需要得到精神的安慰，心底渴望懷抱大自然的寧?kù)o與和諧，飼養(yǎng)寵物已經(jīng)成為一股經(jīng)久不息的潮流。水族嗜好最強(qiáng)列的地區(qū)依次序?yàn)闅W洲、亞洲及北美洲。2 開(kāi)發(fā)技術(shù)與原理簡(jiǎn)介嵌入式系統(tǒng)被定義為:以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)，對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。： Android系統(tǒng)架構(gòu)圖3 需求分析該智能魚(yú)缸控制系統(tǒng)是以魚(yú)缸的日常護(hù)理為背景，系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)的角度對(duì)水循環(huán)、水溫監(jiān)控、水含氧量、魚(yú)飼料量自動(dòng)化及其應(yīng)用控制進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)上的需求，并且利用高新技術(shù)形成了一套集自動(dòng)水循環(huán)、燈光變幻、自動(dòng)充氧和自動(dòng)喂食等功能為一體的智能魚(yú)缸控制系統(tǒng)。 客戶端用戶用例圖，主要用例有：客戶端用戶、換水、喂食、充氧、變換燈光、監(jiān)控溫度、檢測(cè)溫度、顯示溫度、設(shè)置時(shí)間。本系統(tǒng)中使用Android Studio。該模塊的主要功能是將單片機(jī)各個(gè)引腳的信號(hào)以及通過(guò)綠色能源模塊接收到的命令及其參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算處理，然后發(fā)出各種控制信號(hào)。該型單片機(jī)專門針對(duì)電機(jī)的控制，可以用于強(qiáng)干擾場(chǎng)合。//系統(tǒng)時(shí)鐘為 _nop_()。測(cè)溫分辨率可達(dá)0．0625℃。 波特率發(fā)生器框圖由圖418可以得到波特率發(fā)生器的溢出率為：在方式1中，波特率可微調(diào)，精度為一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘，因此，EUART在模式1下的波特率計(jì)算公式如下：在本課題中，系統(tǒng)時(shí)鐘使用內(nèi)部RC12M晶振，經(jīng)計(jì)算可精確得到SBRT值和BFINE值：表53 波特率計(jì)算表系統(tǒng)時(shí)鐘（MHz）波特率（bps）SBRTBFINE1296003269021219200327291在本課題中，藍(lán)牙模塊已經(jīng)為我們引出了兩個(gè)串口引腳，我們只需要將藍(lán)牙模塊中的串口引腳和單片機(jī)串口引腳相連，就可以通信了。 unsigned char Cheak。3）藍(lán)牙通信手機(jī)端獲取Socket的方式為：socket = (MY_UUID)。 tmp = MOTOR_PORT。 //最低位置零，寄存器0位為0時(shí)寫(xiě)，為1時(shí)讀溫度傳感器模塊主要負(fù)責(zé)溫度信息的檢測(cè)和傳輸回單片機(jī)，以便用戶能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控魚(yú)缸的穩(wěn)定情況。 if( str_cmp(cmd, motor[4]) ) chose_motor(ENUM_MOTOR_CHOSE_4,ENUM_MOTOR_SWITCH_FORWARD)。//沖氧 chongyang_cmd[1] == readtime[9] amp。 (“喂食”命令已發(fā)送)。 } 、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(cè)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(yú)缸控制系統(tǒng)的時(shí)鐘參數(shù)；led燈帶則使魚(yú)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。在一定程度上提高自己的動(dòng)手能力和問(wèn)題解決能力。致 謝在做本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程，我得到了指導(dǎo)老師黃老師的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷，論文的選題、與撰寫(xiě)過(guò)程中得到了老師很多寶貴的指導(dǎo)意見(jiàn)。用戶使用時(shí)，打開(kāi)程序，會(huì)進(jìn)入藍(lán)牙鏈接界面；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(cè)與顯示、喂食控制、進(jìn)出水開(kāi)關(guān)、氧泵開(kāi)關(guān)、霓虹效果；第三個(gè)頁(yè)面是定時(shí)控制界面，用戶可以設(shè)置時(shí)間讓魚(yú)缸每天按照用戶設(shè)置的時(shí)間來(lái)自動(dòng)進(jìn)行喂食、換水、充氧操作。 case : { [1] = (byte) (h / 10)。 chongyang_cmd[2] == readtime[10]amp。 chose_motor(ENUM_MOTOR_CHOSE_4,ENUM_MOTOR_SWITCH_REVERSE)。 uchar *cmd = CMD+1。 break。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()。該智能魚(yú)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(yú)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(lái)完成系統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)鐘和相對(duì)時(shí)鐘的電路設(shè)計(jì)。如圖419藍(lán)牙連接電路圖，其中Q5作為藍(lán)牙供電開(kāi)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(kāi)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。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。 _nop_()。 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(yú)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。看門狗電路負(fù)責(zé)系統(tǒng)工作過(guò)程的監(jiān)測(cè)，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。能夠成功開(kāi)發(fā)Android，還需在windows下配置好Java開(kāi)發(fā)環(huán)境以及安裝Android SDK。 事件流：基本事件流①打開(kāi)水泵②抽出、抽入水體進(jìn)行水體循環(huán)擴(kuò)展事件流無(wú) 前置條件：無(wú) 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(jiǎn)要說(shuō)明：把魚(yú)飼料倒入魚(yú)缸進(jìn)行喂食。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。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(wú)自舉開(kāi)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)。 我國(guó)的水族箱控制系統(tǒng)發(fā)展起步相對(duì)較晚。在這樣的新趨勢(shì)下，飼養(yǎng)幾條觀賞魚(yú)將成為新的潮流。智能魚(yú)缸卻沒(méi)有快速發(fā)展。最近這些年，這種以水草、觀賞魚(yú)為主體的生態(tài)魚(yú)缸被叫做“微縮魚(yú)草園林”，人們對(duì)其非常喜愛(ài)和追捧。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(lái)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(chǎng)更加繁榮昌盛，水族行業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的年增長(zhǎng)率達(dá)到13．8％，僅北京就由傳統(tǒng)的幾個(gè)小市場(chǎng)，發(fā)展成8個(gè)大規(guī)模的市場(chǎng)。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(cè)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)