【正文】 _init()。 //PGA初始化Timer2_init()。 //外部中斷初始化pwm1_init()。 //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。綜合以上因素考慮，我們使用DS18B20型號(hào)數(shù)字溫度傳感器。DSl8820的管腳排列是：DQ為數(shù)字信號(hào)輸入／輸出端；GND為電源接地；VDD為外接供電電源輸入。DSl8820只讀存儲(chǔ)器儲(chǔ)存器中的的64位序列號(hào)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。 DS18B20方框圖。DSl8820芯片的引腳2與單片機(jī)P10口連接。 DS18B20電路圖本課題所使用單片機(jī)STC12C5A60S2自帶一路增強(qiáng)型通用異步收發(fā)器（EUART），是普通串口的增強(qiáng)版。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。EUART自帶一個(gè)波特率發(fā)生器，它實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)15位遞增計(jì)數(shù)器（如圖418）。藍(lán)牙模塊單獨(dú)的為用戶提供了幾個(gè)可操作引腳，其中有一個(gè)復(fù)位引腳和連接狀態(tài)引腳。 藍(lán)牙電路圖1）通訊協(xié)議概要底層設(shè)備和手機(jī)安卓端通信需要通過中繼——藍(lán)牙模塊。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。Byte2Byte3Byte4Byte5TypeCmdData_lengthCheck設(shè)備類型：0x1命令碼：0x1數(shù)據(jù)總長度：0x05SUMl l Head 為幀頭標(biāo)志，定義為0xAA；l l Data_length 為數(shù)據(jù)總長度，5個(gè)固定長度； 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。// SBRTL = SBRTL_value。2）數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包封裝為兩個(gè)結(jié)構(gòu)體，一個(gè)為發(fā)送數(shù)據(jù)包，一個(gè)為接收數(shù)據(jù)包。 unsigned char Type。 unsigned char DataLength。}RXDATAPACKET_S。DSl302通過簡單的同步串行方式與單片機(jī)進(jìn)行通信。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)。 DS1302管腳配置圖 表示DS1302時(shí)鐘模塊的電路圖。 DS1302電路圖串行I/O 口方式使得DS1302時(shí)鐘芯片與STC12C5A60S2單片機(jī)鏈接管腳數(shù)量很少只需要3個(gè)； V到 ，相對(duì)較為寬廣可以在不同的電壓環(huán)境下正常工作；8 腳DIP 封裝或可選的8 腳SOIC 封裝根據(jù)表面裝配；是非常簡單的3 線接口。在本設(shè)計(jì)中，因?yàn)槲覀冃枰褂玫绞謾C(jī)自帶藍(lán)牙功能，因此我們需要開啟藍(lán)牙響應(yīng)權(quán)限。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。整個(gè)過程可以概述為：打開藍(lán)牙，設(shè)置可見性，連接配對(duì)，廣播監(jiān)聽。如果創(chuàng)建成功，則進(jìn)行連接操作：()。()。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(duì)其進(jìn)行處理。6 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 底層設(shè)備軟件實(shí)現(xiàn)。 底層系統(tǒng)軟件流程圖初始化：主要包括輸入輸出端口初始化、系統(tǒng)時(shí)鐘初始化、AD模塊以及藍(lán)牙模塊、溫度傳感器初始化等。在本系統(tǒng)中，需要驅(qū)動(dòng)的硬件設(shè)備主要是電機(jī)。 tmp = MOTOR_PORT。 ~BV(4)。 MOTOR_PORT = tmp | BV(5)。 case ENUM_MOTOR_SWITCH_REVERSE: MOTOR_PORT = tmp amp。 tmp = MOTOR_PORT。 break。 tmp = MOTOR_PORT。 break。 RST=1。 0xFE。主控程序主要接收手機(jī)端發(fā)出的控制命令及參數(shù)，然后控制智能魚缸外圍設(shè)備協(xié)同工作，主要操作有開啟/關(guān)閉充氧設(shè)備、開啟/關(guān)閉換水設(shè)備、開啟/關(guān)閉喂食設(shè)備、開啟/關(guān)閉LED燈光設(shè)備、讓溫度傳感器檢測溫度、向手機(jī)端發(fā)送溫度值等，具體實(shí)現(xiàn)代碼如下： void process(){ uchar head = CMD[0]。 uchar wen[2]。 uchar timeArr[8] = {0}。 timeArr[5] = (cmd[3]4) | cmd[4]。 break。 break。 break。 if( str_cmp(cmd, motor[3]) ) chose_motor(ENUM_MOTOR_CHOSE_2,ENUM_MOTOR_SWITCH_OFF)。 chose_motor(ENUM_MOTOR_CHOSE_4,ENUM_MOTOR_SWITCH_OFF)。 chose_motor(ENUM_MOTOR_CHOSE_4,ENUM_MOTOR_SWITCH_OFF)。 case LED: if( str_cmp(cmd, led[0]) ) { Timer0Init()。 break。 ET0 = 0。 break。 chose_motor(ENUM_MOTOR_CHOSE_3,ENUM_MOTOR_SWITCH_OFF)。amp。amp。amp。 chose_motor(ENUM_MOTOR_CHOSE_1,ENUM_MOTOR_SWITCH_OFF)。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。手機(jī)端軟件流程圖如圖所示 手機(jī)端軟件流程圖手機(jī)端APP主要是把用戶點(diǎn)擊屏幕按鈕對(duì)應(yīng)的操作轉(zhuǎn)化為下位機(jī)能夠識(shí)別的命令，通過藍(lán)牙通信傳送給下位機(jī)。手機(jī)端還負(fù)責(zé)把下位機(jī)通過藍(lán)牙通信發(fā)送的溫度值顯示在手機(jī)端，便于客戶檢測魚缸的溫度。 (“獲取溫度”命令已發(fā)送)。 case : ()。 break。 [2] = (byte) (h % 10)。 [4] = (byte) (m % 10)。 (“定時(shí)喂食”命令已發(fā)送)。 case : { [1] = (byte) (h / 10)。 (“定時(shí)換水”命令已發(fā)送)。 case : { [4] = (byte) (m % 10)。 (“定時(shí)充氧”命令已發(fā)送)。，手機(jī)客戶端軟件包含有三大部分：設(shè)備連接界面，人工控制界面，定時(shí)任務(wù)界面。 A B C 軟件界面截圖7 系統(tǒng)測試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，選擇打開霓虹燈。 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。 魚缸水循環(huán)測試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，選擇獲打開充氧泵開關(guān)，魚缸做出充氧操作。同時(shí)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活、成本低廉，便于量生產(chǎn)，可廣泛安裝于家庭、賓館、網(wǎng)吧、高級(jí)寫字樓等的場所增加美觀。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。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。同時(shí)在這次課題設(shè)計(jì)實(shí)踐中我也遇到了許多的難題，在解決遇到的這些難題中，我學(xué)到了將所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)際相結(jié)合起來。由于我自身的水平不足，在本篇論文中或許會(huì)有一些疏漏或者存在一些不妥之處，所以還望各位專家、學(xué)者指正和批評(píng)。在選擇課題的時(shí)候，老師就給出具有針對(duì)性的建議，并且高標(biāo)準(zhǔn)地要求我們，希望我們務(wù)必通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)得到收獲，在能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐之外，還想要確保我們能夠切實(shí)地學(xué)到一些新技術(shù)、新知識(shí)。在論文撰寫階段，老師對(duì)論文嚴(yán)格把關(guān)，幫助我們順利完成論文。在此，我也要感謝重慶理工大學(xué)