【正文】 ，與計(jì)算機(jī)相比它只是缺少一個(gè)I/O口而已，單片機(jī)具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實(shí)現(xiàn)模塊化；（2）它的可靠性高，即使工作到10^6~10^7小時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生故障；（3）處理功能強(qiáng)，速度快；（4）電壓低，功率低，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品（5）控制功能強(qiáng)；（6）環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能使產(chǎn)品產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，一般的投餌機(jī)控制系統(tǒng)存在著定時(shí)不準(zhǔn)確、可靠性差、投餌與間歇時(shí)間設(shè)置不合理、不能合理調(diào)節(jié)投餌距離、浪費(fèi)飼料等問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠控制魚用投餌機(jī)進(jìn)行定時(shí)、定量投餌，以此做到科學(xué)喂魚。 本文根據(jù)目前國內(nèi)外學(xué)者對投餌機(jī)控制系統(tǒng)的研究成果，借鑒他們的成功經(jīng)驗(yàn)，完整的設(shè)計(jì)出一套魚用投餌機(jī)的控制系統(tǒng)。現(xiàn)在的投餌技術(shù)一般分為兩種：一種是人工投餌，一種是振動(dòng)喂料。在我們設(shè)計(jì)的投餌系統(tǒng)中單片機(jī)作為主芯片，我們采取單片機(jī)作為主芯片主要是因?yàn)閱纹瑱C(jī)體積小可靠性高，控制能力強(qiáng)，易擴(kuò)展，性價(jià)比高。雖然我們采取51單片機(jī)作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心并且在采用了許多的自動(dòng)化芯片但是系統(tǒng)并沒有做到完全的自動(dòng)化，比如時(shí)間的設(shè)定和電機(jī)的控制還需要人為的設(shè)置?；趩纹瑱C(jī)的投餌機(jī)有拋撒面積大，拋灑均勻，有利魚的攝食，可以提高餌料利用率，降低餌料系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)。 一是投餌機(jī)的種類及組成 。在結(jié)構(gòu)上比較統(tǒng)一一般均由料斗、下料裝置、拋撒裝置、控制器這四個(gè)部分組成的大體結(jié)構(gòu)。黑鐵皮比較厚，加工起來需要專門的切割機(jī)和加工設(shè)備，而且還需折邊、焊接、噴漆等多道復(fù)雜的程序才可以完成，但是黑鐵皮制作完場后外觀漂亮，非常的牢固，但是價(jià)格比白鐵皮要高的多。該裝置由電磁鐵、下料門、下料口調(diào)節(jié)板這三部分構(gòu)成，通電時(shí)電磁鐵吸合，向下拉動(dòng)下料門使魚餌飼料下落，斷電后電磁鐵失去磁性下料門在彈簧的作用下回歸原位，飼料不在下落。(3)拋撒裝置， 按動(dòng)力的不同可分為以下幾種裝置：①不使用動(dòng)力的拋撒裝置。②使用管道和高速流動(dòng)空氣把餌料輸送到投餌點(diǎn)，我們可以在出口設(shè)置一個(gè)固定的物體，當(dāng)餌料碰觸到固體時(shí)就會(huì)被拋出。③使用電機(jī)及圓盤是目前應(yīng)用最多的類型，這種裝置在池塘養(yǎng)殖中比較常見，因?yàn)樗乃俣认鄬碚f比較穩(wěn)定。所以現(xiàn)在傾向于使用低速電機(jī)來控制餌料的初始速度，我們可以根據(jù)池塘的面積的大小來配置半徑不同的圓盤，這樣我們就能使餌料獲得相應(yīng)的比較穩(wěn)定得初始速度，更加容易控制(4)控制器的功能如下：一是可以定時(shí)。二是間歇控制功能?？刂破饔直晃覀兎譃闄C(jī)械定時(shí)、電子定時(shí)和以單片機(jī)為核心的控制器這三種定時(shí)器相對來說以單片機(jī)為核心的控制器更受漁民們的歡迎。采用單片機(jī)設(shè)置此程序我們可以對每天的投喂程序進(jìn)行設(shè)置，控制器可以按照我們設(shè)定好的自動(dòng)管理投喂工作，當(dāng)料斗中沒有飼料時(shí)，自動(dòng)停止投喂。②其次就是要根據(jù)經(jīng)濟(jì)條件選擇使用哪款投餌機(jī)，在條件許可的情況下盡量選功能相對齊全的基于單片機(jī)的投餌機(jī)器。~，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示每667平方米能生產(chǎn)出1500公斤左右的魚，根據(jù)計(jì)算我們可以算出投餌機(jī)的拋撒距離以5米~8米是最為適合的。④選擇網(wǎng)箱用投餌機(jī)的時(shí)候，要首先考慮網(wǎng)箱的大小、網(wǎng)箱設(shè)置的密度以及網(wǎng)箱載魚量這三種因素。根據(jù)有關(guān)資料和一些廠家的介紹，喂料器結(jié)構(gòu)一般情況下分為以下幾種：一種是采用小電動(dòng)機(jī)連接偏心輪然后再輸料口端產(chǎn)生上下振動(dòng)喂料，另一種就是通過電磁鐵而產(chǎn)生的振動(dòng)使飼料傳輸?shù)斤暳贤邪迳?，使得飼料在托板上向一個(gè)方向慢慢移動(dòng)形成喂料。目前在市場上銷售的自動(dòng)投餌機(jī)喂料器大部分是前兩種。在自動(dòng)控制器方面，有的產(chǎn)品使用機(jī)械定時(shí)和分立元件組成的定時(shí)電路自動(dòng)控制器，也有的產(chǎn)品使用單片機(jī)控制的自動(dòng)控制器。在當(dāng)前市面銷售的自動(dòng)投餌機(jī)的自動(dòng)控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能有較大的差異，但是在基本設(shè)置上會(huì)形成了一個(gè)固定模式，普遍都分為拋料定時(shí)控制、喂料時(shí)間控制、喂料停頓時(shí)間控制三個(gè)控制，拋料定時(shí)控制一般可設(shè)定為為0～60min(機(jī)械定時(shí)器)和10～100min(電子定時(shí)器)。喂料停頓時(shí)間控制：亦是1～9s(可調(diào))。　研究綜述　　我們國內(nèi)的魚兒投食機(jī)在結(jié)構(gòu)上比較統(tǒng)一一般均由料斗、下料裝置、拋撒裝置、控制器這四個(gè)部分組成的大體結(jié)構(gòu)。黑鐵皮比較厚，加工起來需要專門的切割機(jī)和加工設(shè)備，而且還需折邊、焊接、噴漆等多道復(fù)雜的程序才可以完成，但是黑鐵皮制作完場后外觀漂亮，非常的牢固，但是價(jià)格比白鐵皮要高的多。該裝置由電磁鐵、下料門、下料口調(diào)節(jié)板這三部分構(gòu)成，通電時(shí)電磁鐵吸合，向下拉動(dòng)下料門使魚餌飼料下落，斷電后電磁鐵失去磁性下料門在彈簧的作用下回歸原位，飼料不在下落。（3）拋撒裝置， 按動(dòng)力的不同可分為以下幾種裝置：①不使用動(dòng)力的拋撒裝置。②使用管道和高速流動(dòng)空氣把餌料輸送到投餌點(diǎn)，我們可以在出口設(shè)置一個(gè)固定的物體，當(dāng)餌料碰觸到固體時(shí)就會(huì)被拋出。③使用電機(jī)及圓盤是目前應(yīng)用最多的類型，這種裝置在池塘養(yǎng)殖中比較常見，因?yàn)樗乃俣认鄬碚f比較穩(wěn)定。所以現(xiàn)在傾向于使用低速電機(jī)來控制餌料的初始速度，我們可以根據(jù)池塘的面積的大小來配置半徑不同的圓盤，這樣我們就能使餌料獲得相應(yīng)的比較穩(wěn)定得初始速度，更加容易控制（4）控制器的功能如下：一是可以定時(shí)。二是間歇控制功能?？刂破饔直晃覀兎譃闄C(jī)械定時(shí)、電子定時(shí)和以單片機(jī)為核心的控制器這三種定時(shí)器相對來說以單片機(jī)為核心的控制器更受漁民們的歡迎。采用單片機(jī)設(shè)置此程序我們可以對每天的投喂程序進(jìn)行設(shè)置，控制器可以按照我們設(shè)定好的自動(dòng)管理投喂工作，當(dāng)料斗中沒有飼料時(shí)，自動(dòng)停止投喂并報(bào)警使我們能及時(shí)處理避免浪費(fèi)電。　課題的研究意義與目的　　市場上目前有兩種投餌方式：一種是人工投餌，另外一種是投餌機(jī)投餌；第一種人工投餌一是效率非常低，勞動(dòng)量大，而且餌料的撒播距離和密度都是很不均勻的，這樣會(huì)嚴(yán)重影響到餌料的利用率，造成嚴(yán)重的浪費(fèi)，同時(shí)會(huì)增加生產(chǎn)成本。現(xiàn)今社會(huì)養(yǎng)魚業(yè)越來越發(fā)達(dá)，每個(gè)國家的水產(chǎn)養(yǎng)殖事業(yè)對于投餌機(jī)的要求也是越來越高，為了適應(yīng)魚在不同生長期對魚餌投量和顆粒大小的需求，喂養(yǎng)時(shí)我們要用顆粒大小和營養(yǎng)配比成分不同的餌料，這樣才能做到科學(xué)養(yǎng)魚，做到既不浪費(fèi)餌料又能讓魚吃飽，同時(shí)為了使價(jià)格不算便宜的餌料得到最大限度的利用，選用的投餌機(jī)的種類不同，所產(chǎn)生的效果也不同，對于我們產(chǎn)生的效益也是千差萬別。我國現(xiàn)階段的一些網(wǎng)箱和池塘在養(yǎng)魚過程中，都已經(jīng)配備了單片機(jī)投餌機(jī)，而且數(shù)量還有逐年增加的趨勢?！　∥覀冄芯炕趩纹瑱C(jī)的魚兒投食機(jī)的目的就是能讓養(yǎng)殖用戶在養(yǎng)殖過程中擺脫以前的人工養(yǎng)殖技術(shù)，基于單片機(jī)的魚餌投食機(jī)能做到以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）節(jié)省人力資源,大大的減輕了養(yǎng)殖用戶的勞動(dòng)強(qiáng)度,對于養(yǎng)殖戶而言我們用單片機(jī)投餌機(jī)比一般的投餌機(jī)可以提高效率多達(dá)三倍以上。　研究范圍與內(nèi)容我們經(jīng)過兩年多的時(shí)間，對現(xiàn)階段市場上銷售的自動(dòng)投餌機(jī)進(jìn)行分析研究以后，試研制出一種可以按照所需日投喂量來設(shè)置的魚用全自動(dòng)投餌機(jī)，即由單片機(jī)控制的葉輪式喂料器全自動(dòng)投餌機(jī)，它的特點(diǎn)就是打破了目前國內(nèi)自動(dòng)投餌機(jī)只能依靠時(shí)間設(shè)置不能按投喂量來設(shè)置的模式，可以直接按照所需的日投喂量來進(jìn)行設(shè)置、自動(dòng)定時(shí)定量投喂。該投食機(jī)的控制器設(shè)有從15～200kg，總共18個(gè)級別的每天投喂量，這樣就可以滿足從1333～10000m2的魚塘在各種條件下選擇的每天投喂量。如果在一段時(shí)間內(nèi)投喂量和投喂時(shí)間不需改變的話，只須定期的補(bǔ)充飼料便可，不用再對投食機(jī)另行設(shè)置。另外，當(dāng)機(jī)器停頓時(shí)，由于我們選的葉輪為6片葉片分隔，這樣飼料會(huì)立即被阻隔住，不會(huì)繼續(xù)落到離心拋盤上。但是有時(shí)候問題并不是這樣簡單的，由于現(xiàn)在的魚飼料都是小圓柱體的顆粒，當(dāng)顆粒飼料從飼料箱落入喂料器時(shí)，很容易被卡在葉片與喂料器機(jī)殼的擋板之間，這樣會(huì)使得喂料器不能正常運(yùn)行。我們經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)后，我們想到的解決方法就是我們把葉片邊緣與機(jī)殼擋板開口處做成齒狀，讓兩者錯(cuò)開，并且留有一定的間隙，當(dāng)顆粒飼料處于葉片與喂料器機(jī)殼的擋板之間時(shí)，就會(huì)被葉片邊緣的齒尖與機(jī)殼擋板開口處的齒尖切斷，這樣葉片就不會(huì)再被飼料卡住，喂料器就可以正常運(yùn)行了，雖然這個(gè)改進(jìn)說起來很簡單，但是對于我們這個(gè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能是個(gè)關(guān)鍵性的突破，最終使得我們的投餌機(jī)能自動(dòng)進(jìn)行定時(shí)定量投喂成為現(xiàn)實(shí)。在軟件設(shè)計(jì)上，我們著重考慮到一方面要提高自動(dòng)化程度，在另一方面要盡量使設(shè)備操作簡便，易于上手。我們在設(shè)計(jì)時(shí)不選用設(shè)置一個(gè)0～9的鍵盤，然后讓用戶自行設(shè)置每日的投喂量、拋撒時(shí)間、停頓時(shí)間等等。每天設(shè)備的定時(shí)開機(jī)時(shí)間是需要由用戶自行確定的，由于執(zhí)行日投喂量的程序我們已經(jīng)全部都設(shè)置好與日投喂量相應(yīng)的運(yùn)行時(shí)間，所以在每一次投喂過程結(jié)束后便設(shè)備便會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)，用戶無需再設(shè)定關(guān)機(jī)時(shí)間。 研究視角與方法　　　　對于本課題我們采取以下幾個(gè)視角進(jìn)行研究：　?。?）調(diào)查視角，前期我們通過走訪以下養(yǎng)魚用戶，了解了現(xiàn)今養(yǎng)魚業(yè)的一些現(xiàn)狀，現(xiàn)如今我國養(yǎng)殖業(yè)大部分地區(qū)都采用了自動(dòng)化養(yǎng)殖，對于自動(dòng)化投餌機(jī)我們做了很多調(diào)查，在調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)大部分養(yǎng)殖戶用的投餌機(jī)是振動(dòng)式喂料機(jī)，這種喂料機(jī)雖然能起到自動(dòng)喂食的作用但是投料范圍小，容易造成魚料堆積污染池塘，而且小范圍的投料會(huì)導(dǎo)致有些魚無法吃到食物，阻礙生長。（3）基于單片機(jī)的魚兒投食機(jī)的運(yùn)行基礎(chǔ)，由于我們采用的是單片機(jī)作為本系統(tǒng)的核心硬件，所以此魚兒投食機(jī)大部分的操作都是基于單片機(jī)系統(tǒng)的自主操作，不用依靠人力天天盯著，這樣就大大的解放了我們的雙手。（2）實(shí)驗(yàn)法，這個(gè)在本系統(tǒng)中是主要的研究方法，我們在實(shí)驗(yàn)中人為的改變對象的存在方式、變化過程使它服從于科學(xué)認(rèn)識(shí)的需要。（3）文獻(xiàn)研究法，文獻(xiàn)研究是為了給我們提供一些理論的基礎(chǔ)，我們通過網(wǎng)上或者在圖書館對于一些資料的查詢可以讓我們少走許多的彎路，在研究過程中我們會(huì)遇到大大小小的問題，這時(shí)我們可以通過此種方法來解決困難，另外我們還可以通過文獻(xiàn)查閱來了解問題的歷史和現(xiàn)狀，以及找到解決困難的方法。第2章　基于單片機(jī)研究的魚餌投食機(jī)的概況　魚餌投食機(jī)的總框架圖在本系統(tǒng)中基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的魚用投餌機(jī)主要是由輸送系統(tǒng)和投餌系統(tǒng)這兩大兩部分組成的。在 輸送攪龍的引導(dǎo)下飼料從料斗順利落到高速旋轉(zhuǎn)的葉輪盤上。在此系統(tǒng)中投餌系統(tǒng)采用的是離心拋料裝置，讓投餌電機(jī)帶動(dòng)葉輪盤為魚餌提供初始的運(yùn)行速度。第 　技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)如下：電源220V功率主電機(jī)70W副電機(jī)18W外形尺寸450650980mm整機(jī)重量40kg載 料 量100kg投餌面積半徑為12m，弧度為110176。就目前來說還有特別多的漁業(yè)養(yǎng)殖場、戶都是使用人工投喂魚料，一方面要浪費(fèi)大量的勞動(dòng)力，增加非常多的資金投入，另外一方面人工投喂這項(xiàng)工作是一項(xiàng)非常簡單重復(fù)的事情，工人在從事人工投喂長時(shí)間的單調(diào)工作中，工人很容易受到各種外在因素的影響，使得飼料白白浪費(fèi)掉，飼