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本项目是基于STM32F103ZET6主控芯片加uC/OS-III操作系统、ewmin图形界面技术和众多的外设组合而成,可直接使用正点原子的战舰V3开发板运行。联网平台使用的Fuhome未来之家的,按照教程修改wifi.c文件即可。本项目开源,提供原理图和代码!
1.背景 随着我国经济的发展和人民生活水平的大幅度提高,在家饲养鱼类已成为一种趋势。但是,人们在工作时经常需要出差,鱼不能像猫和狗一样可以寄养。物联网智能鱼缸应运而生,解决出差时养鱼的烦恼。 2.主要功能和指标 (1)智能照明 查询资料可知,普通日光灯的光照强度是100 lx左右,再经过不断测试,最终将光照强度阈值设置为111 lx,开启自动补光之后,当系统检测到光照强度值低于111 lx时就会自动打开补光灯,相反就关闭补光灯。同时,也可以通过触摸屏控制或手机远程控制补光灯的开关。 (2)智能喂食 自动喂食时,步进电机带动旋转桨叶旋转一圈,当桨叶孔转过饲料孔时,饲料就可以从孔中掉落进鱼缸,实现自动喂食的效果。我们设定时间间隔为8小时、12小时、24小时喂食一次,通过读取系统RTC时钟,时间到时就触发喂食器做一次喂食。也就是说,定时喂食可以设定为每天1次、2次和3次三种模式。同时,也可以通过触摸屏控制或手机远程控制进行即时喂食。 (3)智能温控 通过DS18B20温度传感器实时检测鱼缸水温(测温范围-55~+125摄氏度,精确为±0.5摄氏度),用户可以通过在触摸屏SETTING界面下自主设定鱼缸水温,默认28摄氏度。开启ATC自动温控后,当系统检测到水温低于28时,自动开启恒温器进行鱼缸水温加热,当系统检测到水温等于或高于28时,停止恒温器的工作。温控系统可以通过触摸屏控制直接控制,也可以通过手机远程控制。 (4)智能换水 通过超声波测距模块(SR-04)检测鱼缸的水位,在鱼缸正常使用的情况下,水位检测并显示为17cm。用户可在触摸屏上设定换水时抽水的最低水位,开启自动换水时,抽水泵开始将鱼缸的水往外抽,当超声波测距模块检测到当前距离等于用户设定的最低水位时,停止抽水泵的工作并将开启进水泵的工作,当超声波测距模块检测到当前距离等于用户设定的最高水位时,停止进水泵的工作,同时自动开启水循环和恒温器,完成换水。 (5)水循环 采用6W JP-500G三合一潜水泵,具有增氧、抽水、水循环三大功能,可以很好的改善鱼缸内部环境,给鱼营造良好的生存环境。既可以通过触摸屏控制也可以通过手机远程控制。 (6)触摸屏控制/显示 可以从主界面点击SET按钮和SETTING按钮分别进入喂食设置与水位设置界面,同时,在触摸屏上可以控制鱼缸的各个功能。 3.硬件框图 物联网智能鱼缸系统由四部分组成:第一部分是系统控制部分,由主控MCU、触摸屏模块和WIFI模块组成,是系统的核心;第二部分是外部设备部分;第三部分是移动终端设备;第四部分是云服务器部分。系统硬件框图如下图所示: 4.软件流程图 本系统的程序运行时,需要先对各部分模块程序进行初始化,初始化完成后,实时检测外部传感器的数据并显示,然后判断是否有触摸屏控制命令和远程控制命令,有则根据命令执行相应的操作,否则循环判断,具体软件设计流程图如下图所示: 5.特色 (1).多任务:使用uC/OS-III实时操作系统 (2).自动化程度高:可以达到无人照养状态 (3).科学养鱼:可以根据不同种类的鱼设置不同的饲养环境 (4).高效、简单的远程操作:2S内响应,5S内返回信息,微信公众号指令控制 (5).人性化人机操作界面:使用一块4.3寸的TFTLCD的屏幕作为触屏控制/显示并采用EMWIN技术。 |
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