【正文】 成50即可。即投食持續(xù)時(shí)間（秒）=*num。 聲光報(bào)警的軟件實(shí)現(xiàn)本系控制系統(tǒng)的報(bào)警系統(tǒng)采用的蜂鳴器和LED燈。統(tǒng)蜂鳴器的發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)生的。所以蜂鳴器要發(fā)出聲音需要一定的電流才能驅(qū)動(dòng)。本系統(tǒng)采用三極管來驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，單片機(jī)的相應(yīng)I/O口會(huì)輸出一個(gè)持續(xù)的高電平，就能驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲。 本章小結(jié)本章主要介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，主要是溫度采集、時(shí)鐘讀取、鍵盤的控制、蜂鳴器及液晶顯示等。軟件的程序采用的是模塊化的程序設(shè)計(jì)，模塊與模塊之間相互獨(dú)立，采用的是C語言編程，程序結(jié)構(gòu)清晰，有很高的可讀性。而且具有開放性的特點(diǎn)，容易移植、修改和擴(kuò)展。5 系統(tǒng)設(shè)調(diào)試與展望 本課題針對(duì)水族箱在自動(dòng)恒溫控制、水位高度控制、自動(dòng)投食等實(shí)際需求，做出了有效的研究和探索，詳盡地分析水族箱中各種環(huán)境參數(shù)對(duì)魚類和水草的影響，從水族箱的日常養(yǎng)護(hù)要求和實(shí)際工作環(huán)境背景出發(fā)，對(duì)多功能水族箱控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案，從實(shí)際運(yùn)行結(jié)果可以看出，此控制方案能夠?qū)崿F(xiàn)水族箱水溫按魚類和水草的生長(zhǎng)要求進(jìn)行自動(dòng)恒溫控制、自動(dòng)進(jìn)/排水、自動(dòng)投食控制，這對(duì)魚類和水草的生長(zhǎng)是至關(guān)重要的。整個(gè)方案實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，性能可靠，能夠代替目前的半自動(dòng)化水溫加熱等水族箱，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的全自動(dòng)化。這不僅減少了人力物力，還能消除人為因素對(duì)水族箱控制過程的影響，保證所養(yǎng)殖的魚類和水草的正常生長(zhǎng)，明顯提高了效率。 系統(tǒng)的調(diào)試將所有器件焊置PCB板上，便可進(jìn)入系統(tǒng)的調(diào)試，其主要任務(wù)是排除系統(tǒng)的硬件故障，并完善其硬件結(jié)構(gòu)，試運(yùn)行所設(shè)計(jì)的程序，排除程序錯(cuò)誤，優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)達(dá)到期望的功能，進(jìn)而固化軟件，使其產(chǎn)品化。 系統(tǒng)硬件調(diào)試控制系統(tǒng)的硬件和軟件調(diào)試是交叉進(jìn)行的，但通常是先排除系統(tǒng)的硬件故障，尤其是電源故障，才能安全地進(jìn)行連接，進(jìn)行綜合測(cè)試。1． 錯(cuò)線、開路、短路：由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和加工過程中的工藝性錯(cuò)誤所造成的錯(cuò)線、開路、短路等故障。解決方法：在畫原理圖時(shí)仔細(xì)檢查、校正即可解決。2． 元器件損壞：由于對(duì)元器件使用要求的不熟悉及制作調(diào)試過程中操作不當(dāng)致使器件損壞。解決方法：在設(shè)計(jì)過程中要明確各元器件的工作條件，嚴(yán)格按照制作要求進(jìn)行操作，損壞的元器件要及時(shí)更換，以免損壞其他元件或影響電路功能的實(shí)現(xiàn)。3． 電源故障：設(shè)計(jì)中存在電源故障，即上電后將造成元器件損壞、無法正常供電，電路不能正常工作。電源的故障包括：電壓值不符和設(shè)計(jì)要求，電源引出線和插座不對(duì)應(yīng)，各檔電源之間的短路，變壓器功率不足，內(nèi)阻大，負(fù)載能力差等。解決方法：電源必須單獨(dú)調(diào)試好以后才能加到系統(tǒng)的各個(gè)部件中，本設(shè)計(jì)中就出現(xiàn)電源故將經(jīng)過多次對(duì)電源的調(diào)換才使其正常工作。 系統(tǒng)軟件調(diào)試 本控制系統(tǒng)的核心是軟件系統(tǒng)，在軟件調(diào)試時(shí)不僅要考慮到系統(tǒng)功能的完整性，還要考慮到與硬件的兼容性，使得系統(tǒng)功能完整、可靠。 創(chuàng)新點(diǎn)與應(yīng)用范圍 設(shè)計(jì)總結(jié)1． 本系統(tǒng)綜合利用傳感器技術(shù)，自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)，開發(fā)了一套對(duì)水里的環(huán)境因子進(jìn)行監(jiān)控的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)潔實(shí)用的自動(dòng)控制系統(tǒng)。2． 系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)合理，其中單片機(jī)軟件采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法，各模塊相互獨(dú)立，提高了系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)展性，整個(gè)系統(tǒng)具有較高的性價(jià)比。3． 系統(tǒng)軟件采用C語言編程，程序結(jié)構(gòu)清晰，鍵盤操作和LCD液晶顯示界面非常友好，操作者在使用該系統(tǒng)時(shí)輕松方便。4． 系統(tǒng)功能獨(dú)立，配置合理，其中單片機(jī)部分可獨(dú)立運(yùn)行。5． 經(jīng)模擬運(yùn)行驗(yàn)證，系統(tǒng)具有相應(yīng)速度快，操作簡(jiǎn)便，工作可靠等特點(diǎn)。 創(chuàng)新點(diǎn)本課題設(shè)計(jì)開發(fā)的多功能魚缸智能控制器是適用于家庭、水族館等觀賞型魚類養(yǎng)殖場(chǎng)所的一種新型智能化控制器，在國內(nèi)水族箱控制器產(chǎn)品中技術(shù)新穎，其創(chuàng)新點(diǎn)有：1． 微電腦智能控制的水族箱。2． 能實(shí)現(xiàn)溫度控制。3． 具有高低水位檢測(cè)及水位高度控制。4． 能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投食功能。 應(yīng)用范圍和實(shí)施效果從前面的敘述中可以看出，論文所涉及到的多功能水族箱控制系統(tǒng)，是適用于家庭、水族館、辦公室等觀賞型水族類養(yǎng)殖場(chǎng)所實(shí)現(xiàn)智能化管理的產(chǎn)品，該產(chǎn)品能大大減少人為不確定因素對(duì)水族箱造成的不良結(jié)果，而且開發(fā)成功的產(chǎn)品設(shè)計(jì)新穎，技術(shù)先進(jìn)，功能強(qiáng)大，操作方便。產(chǎn)品的應(yīng)用范圍：只要適用于家庭、水族館、辦公室等觀賞型水族類養(yǎng)殖場(chǎng)所實(shí)現(xiàn)智能化管理，不僅可以減少人為不確定因素對(duì)水族箱造成的不良結(jié)果，而且系統(tǒng)內(nèi)部預(yù)設(shè)多種節(jié)能工作模式，方便使用者選擇。產(chǎn)品的實(shí)施效果：采用智能控制水族箱替代普通水族箱，可以節(jié)約人工管理的繁瑣，從被動(dòng)的管理轉(zhuǎn)化為宏觀的控制，同時(shí)可在人員不在的情況下，根據(jù)預(yù)設(shè)的工作模式自動(dòng)控制充氧泵、循環(huán)水泵和照明等設(shè)備的啟動(dòng)和停止，達(dá)到節(jié)能效果。對(duì)于大型水族館，可以節(jié)約大量人力；對(duì)于普通家庭，可以提高普通家庭居家養(yǎng)魚的科學(xué)性。產(chǎn)品的實(shí)際運(yùn)行情況：通過長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)際測(cè)試運(yùn)行，表明本系統(tǒng)智能控制功能基本符合設(shè)計(jì)要求，控制效果良好，穩(wěn)定可靠，有較強(qiáng)的實(shí)用性。本套系統(tǒng)的研制對(duì)后續(xù)水族箱智能控制系統(tǒng)的研究在理論和實(shí)踐上都有較高的參考價(jià)值。它還有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)，成本比較低廉、有較高的性價(jià)比，適合我國國情，因此也具有較高的生產(chǎn)使用價(jià)值。 展望雖然本課題達(dá)到了最初的目的，為水族箱中魚類和水草的生長(zhǎng)環(huán)境調(diào)控提供了實(shí)用的控制系統(tǒng)，但是由于時(shí)間短、學(xué)科上和本人水平的限制，系統(tǒng)研制中還有很多考慮不周的地方。1． 由于一般魚類對(duì)高水溫的適應(yīng)性較強(qiáng)，所以本系統(tǒng)只設(shè)計(jì)了加熱系統(tǒng)，沒有設(shè)計(jì)針對(duì)適應(yīng)較低水溫魚類的降溫系統(tǒng)。若有市場(chǎng)需求，可以在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入此項(xiàng)功能。2． 由于AT89C51單片機(jī)的功能以及I/O口數(shù)量的限制，本系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化的換水功能。針對(duì)一些對(duì)水質(zhì)要求較高的魚類，可以在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上升級(jí)控制芯片以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換水的全自動(dòng)化過程。3． 由于觀賞魚類的生存環(huán)境各不相同，應(yīng)加入數(shù)據(jù)庫的元素在里面，通過查詢數(shù)據(jù)庫中魚類的生存環(huán)境自動(dòng)設(shè)置水族箱中的各種參數(shù)。4． 由于水族箱生態(tài)環(huán)境是一個(gè)非常復(fù)雜的多變量、非線性系統(tǒng)，影響魚類和水草生存環(huán)境因素很多，又有關(guān)聯(lián)的耦合現(xiàn)象，而本系統(tǒng)的控制輸出僅為簡(jiǎn)單的開關(guān)量信號(hào)，這是顯然不能滿足高精度的控制要求，應(yīng)引入模糊算法，專家系統(tǒng)等技術(shù)以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的智能決策水平。5． 本設(shè)計(jì)還預(yù)留了一些可擴(kuò)展的功能，希望以后還可以探索海水缸的領(lǐng)域，探索PH值等一些傳感器的應(yīng)用。若要將本系統(tǒng)產(chǎn)品化，還需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和調(diào)試。相信經(jīng)過不懈的努力，在較短的時(shí)間內(nèi)，一定會(huì)使之成為一個(gè)非常適合與規(guī)模化生產(chǎn)的產(chǎn)品。 本章小結(jié)通過這次設(shè)計(jì)，本人學(xué)到很多寶貴的東西，學(xué)會(huì)了課題研究的一般過程，學(xué)會(huì)了如何解決實(shí)踐中遇到的難題，將所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)際相結(jié)合起來，在一定程度上提高自己的動(dòng)手能力和問題解決能力。在這次論文設(shè)計(jì)的過程中，由于時(shí)間關(guān)系和本人水平的限制，文中也難免存在著一些不妥和疏漏之處，在此敬請(qǐng)各位專家批評(píng)指正。結(jié)論本設(shè)計(jì)圍繞著水族箱控制系統(tǒng)在溫度探測(cè)和控制、水溫的加熱、定時(shí)投食、定時(shí)換水等需求，提出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案，從控制方案實(shí)際運(yùn)行來看，此設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水族箱的智能化控制，可以克服目前水族箱市場(chǎng)上各種設(shè)備獨(dú)立工作和需要手動(dòng)帶來的不便，并且成本低廉、性能可靠，消除因飼主的忽視對(duì)控制過程的影響。整套控制系統(tǒng)的軟件部分和硬件設(shè)計(jì)部分設(shè)計(jì)合理，C語言編程的單片機(jī)軟件程序是模塊化的程序設(shè)計(jì)，模塊與模塊之間相互獨(dú)立，有很高的可靠性，硬件設(shè)計(jì)成本低廉。在制作過程中運(yùn)用傳感器技術(shù)、繼電器控制技術(shù)、單片機(jī)原理，系統(tǒng)軟件部分采用C語言編程，程序結(jié)構(gòu)清晰，按鍵的操作和液晶顯示的界面很友好，操作者在使用該系統(tǒng)時(shí)輕松方便。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還充分考慮了系統(tǒng)的擴(kuò)展問題，為此單片機(jī)特意留下了擴(kuò)展排針焊孔。如需要更準(zhǔn)確的含氧量數(shù)據(jù)，可以在擴(kuò)展排針上接溶氧量傳感器電路；這些擴(kuò)展排針接口還可以增加水中含氮量傳感器電路，使水中的環(huán)境參數(shù)控制更精確。這些都對(duì)以后系統(tǒng)功能的擴(kuò)展留下空間。通過本控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)，本人學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)一個(gè)電子產(chǎn)品的一般過程，包括原理圖的設(shè)計(jì)、修改、網(wǎng)路報(bào)表的生成、元器件報(bào)告的輸出、原理圖導(dǎo)入PCB圖、PCB圖元件的布局、覆銅板的腐蝕等等。學(xué)會(huì)了在遇到不懂的時(shí)候，懂得去自學(xué)，將自學(xué)所得的理論知識(shí)運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去，考驗(yàn)了本人動(dòng)手能力和問題解決的能力。最重要的是體會(huì)到查找資料在研究與設(shè)計(jì)中的重要性。在研究與開發(fā)前，看本研究的各種資料，了解它的發(fā)展方向和歷史，是觸發(fā)設(shè)計(jì)靈感的重要源泉，也是在研究與開發(fā)中解決問題的重要依據(jù)。參 考 文 獻(xiàn)[1] 沙占友 . 智能化集成溫度傳感器原理及應(yīng)用[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2002. 5287.[2] 江曉安 . 數(shù)字電路[M]. 西安科技大學(xué)出版社，2006. 90103.[3] 周樹南、張伯頤 . 電路與電子學(xué)基礎(chǔ)[M]. 科學(xué)出版社, 2006. 172235.[5] 馮建華.《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開發(fā)》 [M]，人民郵電出版社2004年版，第3366頁。[6] 楊文龍:《單片機(jī)原理及應(yīng)用》[M],電子科技大學(xué)出版社2000年版，1128頁。[7] 馬忠梅:《單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》 [M], 北京航空航天大學(xué)出版社1997年版 ，第568頁。[8] 黃俊欽：《新型傳感器原理》[M], 航空工業(yè)出版社1991年版，第5232頁。 [10] 談世哲:《電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與典型范例》[M],電子工業(yè)出版社2008年版，1344頁。[11] 何立民:《單片機(jī)高級(jí)教程應(yīng)用與設(shè)計(jì)》[M],北京航空航天大學(xué)出版社2000年版，135178頁。[12] 葛偉亮：《自動(dòng)控制元件》[M]，北京理工大學(xué)出版社2007年版，5190頁。[15] 張國熊. 測(cè)控電路[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.[16] 閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京：高等教育出版社，2004.[17] 侯媛彬等. 凌陽單片機(jī)原理及其畢業(yè)設(shè)計(jì)精選[M]. 科學(xué)出版社，2006.[18] 李建忠. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008.[19] 霍孟友等. 單片機(jī)原理與應(yīng)用[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.[20] [J]. 儀表技術(shù)，2004[21] 李朝青. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002.[22] 高海生，楊文煥. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)大全[M]. 成都：西南交通大學(xué)出版社，1996.[23] Vizimuller. RF design guidesystems, circuits, and equations [M]. Boston：Artech House，1995.[24] Keil Software. The Final World On the 8051[M]. Germany：Keil Elektronik Gmbh and Keil software，1997.[9] Dallas Semiconducotr，Programmable Resolution 1Wire Digital Thermometer DS18B20 DATE SHEET，第126頁。附錄A系統(tǒng)關(guān)鍵元器件清單、型號(hào)及單套用量元件名稱型號(hào)單套用量單片機(jī)AT89C51（最小系統(tǒng)）1溫度傳感器DS18B201水位傳感器HRSR041時(shí)鐘芯片DS13021300W絕緣電加熱棒1水泵SP3001繼電器JRC19F2附錄B系統(tǒng)仿真原理圖 致 謝歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師—李老師，他對(duì)我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外，在校圖書館查找資料的時(shí)候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示忠心的感謝！ 感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。 感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多你問素材，還在論文的撰寫和排版等過程中提供熱情的幫助。 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友批評(píng)和指正！ 48