【正文】 制 (4)控制器的功能如下：一是可以定時。二是間歇控制功能?？刂破饔直晃覀兎譃闄C械定時、電子定時和以單片 機為核心的控制器這三種定時器相對來說以單片機為核心的控制器更受漁民們的歡迎。采用單片機設置此程序我們可以對每天的投喂程序進行設置，控制器可以按照我們設定好的自動管理投喂工作，當料斗中沒有飼料時，自動停止投喂。②其次就是要根據經濟條件選擇使用哪款投餌機，在條件許可的情 況下盡量選功能相對齊全的基于單片機的投餌機器。比如在 公頃 ~ 公頃的池塘中，根據實驗數(shù)據顯示每 667 平方米能生產出1500 公斤左右的魚，根據計算我們可以算出投餌機的拋撒距離以 5 米 ~8米是最為適合的。④選擇網箱用投餌機的時候，要首先考慮網箱的大小、網箱設置的密度以及網箱載魚量這三種因素。根據有關資料和一些廠家的介紹，喂料器結構一般情況下分為以下幾種：一種是采用小電動機連接偏心輪然 后再輸料口端產生上下振動喂料，另一種就是通過電磁鐵而產生的振動使飼料傳輸?shù)斤暳贤邪迳希沟蔑暳显谕邪迳舷蛞粋€方向慢慢移動形成喂料。目前在市場上銷售的自動投餌機喂料器大部分是前兩種。 在自動控制器方面，有的 產品使用機械定時和分立元件組成的定時電路自動控制器，也有的產品使用單片機控制的自動控制器。在當前市面銷售的自動投餌機的自動控制器內部結構可能有較大的差異，但是在基本設置上會形成了一個固定模式，普遍都分為拋料定時控制、喂料時間控制、喂料停頓時間控制三個控制，拋料定時控制一般可設定為為 0～ 60min(機械定時器 )和 10～ 100min(電子定時器 )。喂料停頓時間控制：亦是 1～9s(可調 )。 第 節(jié) 研究綜述 國內研究 我們國內的魚兒投食機在結構上比較統(tǒng)一一般均由料斗、下料裝置、拋撒裝置、控制器這四個部分組成的大體結構。黑鐵皮比較厚， 加工起來需要專門的切割機和加工設備，而且還需折邊、焊接、噴漆等多道復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，但是價格比白鐵皮要高的多。該裝置由 電磁鐵、下料門、下料口調節(jié)板這三部分構成，通電時電磁鐵吸合，向下拉動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， 按動力的不同可分為以下幾種裝置：①不使用動力的拋撒裝置 。②使用管道和高速流動空氣把餌料輸送到投餌點，我們可以在出口設置一個固定的物體，當餌料碰觸到固體時就會被拋出。③使用電機及圓盤是目前應用最多的類型，這種裝置在池塘養(yǎng)殖中比較常見，因為他的速度相對來說比較穩(wěn)定。所以現(xiàn)在傾向于使用低速電機來控制餌料的初始速度，我們可以根據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。二是間歇控制功能?？刂破饔直晃覀兎譃闄C械定時、電子定時和以單片機 為核心的控制器這三種定時器相對來說以單片機為核心的控制器更受漁民們的歡迎。采用單片機設置此程序我們可以對每天的投喂程序進行設置，控制器可以按照我們設定好的自動管理投喂工作，當料斗中沒有飼料時，自動停止投喂并報警使我們能及時處理避免浪費電。 第 節(jié) 課題的研究意義與目的 理論意義 市場上目前有兩種投餌方式：一種是人工投餌，另外一種是投餌機投餌；第一種人工投餌一是效率非常低，勞動量大，而且餌料的撒播距離和密度都是很不均勻的，這樣會嚴重影響到餌料的利用率，造成嚴重的浪費，同時會增加生產成本。 現(xiàn)今社會養(yǎng)魚業(yè)越來越發(fā)達，每個國家的水產養(yǎng)殖事業(yè)對于投餌機的要求也是越來越高，為了適應魚在不同生長期對魚餌投量和顆粒大小的需求 ，喂養(yǎng)時我們要用顆粒大小和營養(yǎng)配比成分不同的餌料，這樣才能做到科學養(yǎng)魚，做到既不浪費餌料又能讓魚吃飽，同時為了使價格不算便宜的餌料得到最大限度的利用，選用的投餌機的種類不同，所產生的效果也不同，對于我們產生的效益也是千差萬別。北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（ 論文） 7 我國現(xiàn)階段的一些網箱和池塘在養(yǎng)魚過程中，都已經配備了單片機投餌機，而且數(shù)量還有逐年增加的趨勢。 課題的研究目的 我們研究基于單片機的魚兒投食機的目的就是能讓養(yǎng)殖用戶在養(yǎng)殖過程中擺脫以前的人工養(yǎng)殖技術，基于單片機的魚餌投食機能做到以下幾點優(yōu)點：（ 1）節(jié)省人力資源 ,大大的減輕了養(yǎng)殖用戶的勞動強度 ,對于養(yǎng)殖戶而言我們用單片機投餌機比一般的投餌機可以提高效率多達三倍以上 。 第 節(jié) 研究范圍與內容 研究范圍 我們經過兩年多的時間，對現(xiàn)階段市場上銷售的自動投餌機進 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置的魚用全自動投餌機，即由單片機控制的葉輪式喂料器全自動投餌機，它的特點就是打破了目前國內自動投餌機只能依靠時間設置不能按投喂量來設置的模式，可以直接按照所需的日投喂量來進行設置、自動定時定量投喂。該投食機的控制器設有從 15～200kg，總共 18 個級別的每天投喂量，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。如果在一段時間內投喂量和投喂時間不需改變的話，只須定期的補充飼料便可，不用再對投食機另行設置。另外，當機器停頓時，由于我們選的葉輪為 6 片葉片分隔，這樣飼料會立即被阻隔住，不會繼續(xù)落到離心拋盤上。如果我們單純?yōu)榱吮苊忸w粒飼料被卡而在設計的時候把葉片與喂料器機殼的擋板之間的間隙增大的話，那么飼料箱的飼料就會非常容易就通過這些間隙直接流入離心拋盤，此時喂料器的功能就完全消失了，喂料器就如形同虛設，變得毫無 我們經過反復的試驗后，我們想到的解決方法就是我們把葉片邊緣與機殼擋板開口處做成齒狀，讓兩者錯開，并且留有一定的間隙，當顆粒飼料處于葉片與喂料器機 殼的擋板之間時，就會被葉片邊緣的齒尖與機殼擋板開口處的齒尖切斷，這樣葉片就不會再被飼料卡住，喂料器就可以正常北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（ 論文） 9 運行了，雖然這個改進說起來很簡單，但是對于我們這個產品的結構和功能是個關鍵性的突破，最終使得我們的投餌機能自動進行定時定量投喂成 我們在設計自動控制器的時候，在硬件方面，我們采用了目前自動化控制系統(tǒng)廣泛使用的 MCS— 51 系列 89C51 單片機作為控制系統(tǒng)的主機，時鐘控制選用的是 DS12887 芯片，該芯片有內置電池和寄存器，使得設備運行起來運行指令和時鐘運行不受停電、斷電及關機等因素的影響，保證 實時控制的穩(wěn)定性和連續(xù)性。例如在設備控制日投喂量的設計當中，我們選用固定的 18 個 15～ 200kg 的級別的日投喂量，再根據養(yǎng)殖戶所掌握的養(yǎng)殖技術和經驗，他們在設備上將拋撒 — 停頓的時間按照各個日投喂量的情況，設計好后配置到各個日投喂量中去，配置好后通過一個按鍵進行選擇、確定，使設備的操作過程簡單化。設置一個 0～ 9 的健盤讓用戶 自行設置，這樣做雖然給了用戶很大的選擇空間，但在設備上實際操作起來就會比較復雜，這樣做實質上這是不了解養(yǎng)殖技術，把復雜問題交給用戶自行處理的一種很不負責任的做法，這樣做不僅增加了操作量還大大降低了自動化程度。這是提高自動化程度的一個要點。 （ 2）基于單片機的魚兒投食機給養(yǎng)殖業(yè)帶動的經濟效益，運用基于單片機的投餌機不僅可以大大的解放勞動力，而且還節(jié)約了大量的飼料，這樣雖然我們在前期的投入可能會增 加一些但是站在長遠的角度看我們會能收獲到巨大的經濟利益，所以基于單片機的魚兒投食機現(xiàn)在漸漸被廣大漁民所接受，并越來越受人們的歡迎。 （ 4）基于單片機的魚餌投食機和普通投食機的區(qū)別，一個就是投食距離，普通的投食機只能投喂小范圍的魚餌，新型魚餌機可以根據池塘的大小投喂不同的距離，再一個就是新型投餌機可以做到定時、定量 ... 研 究方法 在寫論文時我們采取了以下幾種研究方法： （ 1）調查法，這是最普通的一種方法，也是最普遍的，前期我們采取問卷調查的方式對一些漁民進行了走訪，然后對于他們現(xiàn)在用的魚兒投食機的一些優(yōu)點或者不足做了記錄。我們做科學實驗的目的就是根據研究的需要借助各種方法技術減少或消除各種可能影響結果的無關因素的干擾，以此來確保實驗結果的權威性。 （ 4）實證研究法，再完美的理論數(shù)據也不能作為實際數(shù)據，當我們的研究完成時我們必須通過實證來證明我們研究的正確性，通過不斷的實北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（ 論文） 11 證實驗來提高我們理論數(shù)據和實驗數(shù)據的契合度，只有這樣我們才能讓我們的研究接近實際，應用于實際生產中，而不是紙上談兵。 系統(tǒng)中輸送系統(tǒng)是由輸送減速電機帶動旋轉式供料器來進行物料輸送的 。輸送減速電機的轉速是恒定的，其運行時間的長短決定了供料的多少。投餌電機的轉速決定了投餌的遠近。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，一方面要浪費大量的勞動力，增加非常多的資金投入，另外一方面人工投喂這項工作是一項非常簡單重復的事情，工人在從事人工投喂長時間的單調工作中，工人很容易受到各種外在因素的影響，使得飼料白白浪費掉，飼料的有效利用效率得不到保證，可以毫不客氣的說，與人工投喂比較，在一個池塘養(yǎng)殖相同的魚類品種、使用相同的飼料、飼料使用量相同的情況下，使用基于單片機自動化控制程度高的自動投餌 機能 基于單片機控制設計的葉輪式喂料器全自動投餌機具有定時、定量、定位以及拋撒面積寬、拋撒均勻，少量多次投喂等優(yōu)點。另外，我們還可通過自己調整日投餌量來滿足不 同魚類的養(yǎng)殖品種以及不同生長時期、不同季節(jié)的魚類，這樣我們就不用擔心由于操作不當而導致魚類的死亡了，從而提高了飼料利用率和魚類的存活率，促進了魚的生長，使不同時期的魚都能按照一樣的速度生長，這也是有效地提高飼料的利用效率減少了人力資源的浪費。 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（ 論文） 14 第 節(jié) 投食機的參數(shù)指標 （ 1）投餌機裝餌容積，就目前來說我國的網箱養(yǎng)魚生產中等產魚在 8 萬斤 /畝 ,折合起來 3000 斤 /箱，投餌料密度自行測定、最高投餌量占魚體重量的 4 倍 ,這么計算下來盛裝餌料容積以 米 /盆是最適當?shù)摹? （ 2）動力投餌機大多數(shù)用于水庫網箱養(yǎng) 魚行業(yè) ,并且大多數(shù)水庫養(yǎng)魚單位對于要在水面上架設動力電線路感到無法做到而且在水面上架設動力電線路對于環(huán)境的要求也比較嚴格。如今國內現(xiàn)有的投餌機大多數(shù)采用半自動控制系統(tǒng) ,人為地進行關、啟 ,這樣就會形成大量的人力資源的不必要使用。 （ 3）投餌 量，養(yǎng)殖方式、 池塘大小和魚類品種的不同 ,決定了餌料投用量的不同。 （ 4）投餌面積，投餌面積撒布的大小 ,即池塘所有魚索餌聚集面積 , 投餌面積對于每尾魚是否同步生長有著非常重要的影響，如果投餌面積小那么個體弱小的魚老是不能及時的吃到足夠的魚料 ,而個體強壯的魚則吃得過多 ,同一時期的魚在抓捕時就會出現(xiàn)個頭懸殊的現(xiàn)象。我們國內使用的幾種投餌機中 ,離心環(huán)式噴撒面 積比單向側吹式擴 15 倍 ,比自然垂落式擴大 1 倍多。因此 ,我們在設計上述基于單片機的投食機的時候采用離心環(huán)式的噴灑方式，這樣既能解決噴灑面積問題還能減少動力的消耗。結果表明 ,機械投餌在餌料系數(shù)和 育成率 等技術指標方面 ,比人工投餌占有一定的優(yōu)勢。（ 2）節(jié)約人力資源試驗的機械投餌所需人工僅為人工投餌的 1/6。 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（ 論文） 16 第 3 章 硬件設計 第 節(jié) 80C51 單片機 單片機（ Microcontrollers）是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據處理能力的中央處理器 CPU、隨機存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時器 /計數(shù)器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模 擬多路轉換器、 A/D 轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統(tǒng)，在工業(yè)控制領域廣泛應用。系統(tǒng)的停止如圖 所示系統(tǒng)的運行如圖 所示系統(tǒng)的設置如圖 所示 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（ 論文） 17 圖 停止 圖 運行 圖 設置 第 節(jié) LCD 部分