基于单片机的智能鱼缸远程控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着人们的生活水平及欣赏能力的提高，对物质上的要求也变得越来越高，使得观赏鱼也成了人们丰富生活的方法之一。研究发现鱼缸的投食时间和投食量会对观赏鱼的生长造成很大的影响。当今大部分家庭的观赏鱼缸还是传统的养殖方法，无法定时定点投食饲料，尤其是鱼主人由于工作、旅游等原因外出，鱼缸内的鱼无人看管照顾，容易出现鱼类生病甚至是死亡的情况。当今智能化的生活方式也逐渐步入人们的生活，人们开始追求更方便、更快捷、更智能的生活方式，智能控制的鱼缸也越来越受到人们喜爱。基于这些问题提出基于单片机设计一款科学合理的智能鱼缸以解决人们家庭观赏鱼养殖问题。该款智能鱼缸具有温度、水位等鱼缸环境参数监测以及定时定点定量投食功能，还可以通过手机远程观测鱼缸数据并且控制投食的时间和数量。

因此，根据当前市场的需求，以鱼缸中的水温、水位等的控制为研究对象集成一套多个功能为一体的控制系统。该设计不仅解决了人们在日常生活中对鱼缸的维护问题，还对利用高新技术改造原有的普通家居的发展有一定的实际意义和研究价值。

2. 课题关键问题和重难点

本文将研究一种基于单片机的智能鱼缸远程系统，该系统由单片机、温度传感器模块、显示模块wifi模块等部分构成。在此设计系统中，以单片机为控制核心，接收到wifi模块的信号为开关，启动远程控制。目的通过使用无线通信技术下位机鱼缸端数据传输给手机端，将手机端控制信息传输给下位机。单片机进行采集处理，同时温湿度传感器将收集到的温度量转换成电信号传送到单片机中。当超过设定的报警限时，系统会进行报警。

课题难点:

(1)选择合适的控制方式及驱动方案，对控制系统的硬件电路做出设计。

3. 国内外研究现状（文献综述）

近几年来，随着科学水平的发展和技术的提升，人们的生活质量得到了质的飞跃，现前生活在都市远离山水环境的人们越来越追求一种宁静舒适的环境来让自己减轻压力，越来越多人会在除了衣食住行外的其他方面去提升生活质量和家庭品味,例如养宠物，不少人也会在家里摆上个鱼缸以便观赏。2016年，刘伟,林开司^[1]等人提出观赏鱼的喂养，大多是人工操作，既增加了成本，又给人们带来了很大的麻烦^[1]。2020年，彭炫^[2]提出在如今快节奏的工作方式，工作忙、出差、旅游等原因，家中、办公室等场所喂养的鱼常常无人管理。为解决人工喂养室内观赏鱼的不便，由此智能家居出现了，使得人们不再需要日常进行繁琐的家庭设施操作，而智能鱼缸系统，又是在当今忙碌快节奏的生活，通过手机app可以设置参数、远程定量投食和监控鱼缸运行状态。该智能鱼缸可以根据预置的鱼儿生长所需要的条件，投喂食物、调节环境，2007年，丁惠忠^[3]提出一种对鱼的无人化管理的设计，免去了养鱼缸的人们对鱼缸的日常操作，更不用长时间地关注鱼缸是否有异常。

智能鱼缸系统自然也和往常的普通鱼缸存在不同的地方，现在对于鱼缸养殖的环境，市面上也出现了一些设备例如加热棒和喂食器，但是都是需要手动操作的非智能产品，智能鱼缸控制系统就是可以做到温度的控制、自动喂食和计时换水时间等功能。因此基于单片机的智能鱼缸系统的温控和喂食方式计时方式上，本文通过收集相关文献，了解了智能鱼缸系统的控制方式和控制算法，相比该领域的研究现状进行深入分析研究。

随着经济水平的突飞猛进，人们对生活、家居品位的追求愈加重视，据资料显示：水族行业产业规模的年增率达到 13.8%，仅北京就由传统的几个小市场，发展成 8 个大规模的市场。2016年，由李龙,唐思均^[4]等人在科技展望上发表的基于单片机的智能鱼缸控制系统的设计的文章中提出，许多国外大的采购公司都盯准中国这个市场，把长远的目标放在中国。

4. 研究方案

1、设计方案

充分利用已有资料、图书馆书库资料、图书馆电子资源库以及互联网上的资源库，通过一切途径浏览有关资料文献，并对与设计有关的知识和文献资料进行汇总、归纳、创新，并结合设计任务构思设计方案。系统构成框图1-1所示。

5. 工作计划

第1周：接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；翻译相关英文资料；

第2周：阅读相关资料，理解有关内容；写出开题报告一份；

第3周：确定传感器、无线传输电路，参阅有关资料，分析调理电路工作原理;