基于STM32单片机的智能鱼缸的设计

本次以STM32F103单片机为核心，设计了一款智能鱼缸，能够实现智能温控，智能换水，智能供氧，智能喂食等功能。利用单片机作为主控制器，使用Keil软件进行程序开发，除STM32F103C8T6最小系统外，系统还包含温度传感、水位传感、浑浊度传感等部分。

文章共2,519字 · 阅读需要大约9分钟

一键AI生成摘要，助你高效阅读

问答

爱大宝

8695人浏览 · 2023-06-30 14:41:30

爱大宝 · 2023-06-30 14:41:30 发布

一、任务简介

二、总体设计

本文设计的智能鱼缸主要是在日常家庭中使用，成为一般家庭养鱼，改善生活品质的选择。此次设计的要求是完成对鱼缸中水质的自动检测控制，水位的自动检测控制，温度的自动检测控制以及对鱼缸内鱼类的自动喂食供氧功能。因此，智能控制的对象即为鱼缸内的水质，水温，水中含氧量以及鱼缸中的食物。但在实际操作过程中，温度和水质的检测较为容易，但是水中含氧量和鱼缸中食物数量的检测较为复杂。因此，在设计过程中，将智能鱼缸需要完成的功能设定为定时喂食，定时供氧，以及恒温控制，水质检测。

三、硬件设计

本设计的硬件部分主要是由STM32芯片进行控制处理，通过温度传感器DS18B20、浊度传感器TSW-30、以及用作水位检测的湿度传感器收集外部数据，将数据传输给STM32芯片，由芯片做出判断，控制继电器的开关，来控制外部的喂食、供氧、加热等设备的工作。

1、STM32F103C8T6介绍

STM32F103C8T6是一款由意法半导体公司（ST）推出的基于Cortex-M3内核的32位微控制器，硬件采用LQFP48封装，属于ST公司微控制器中的STM32系列。实物如图2.2所示。

2、 DS18B20温度传感器

DS18B20是美国DALLAS半导体公司推出的一种智能温度传感器，它能够直接读出被测温度。而且DS18B20可使系统结构简单化，具有更高的可靠性。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。

3、浊度传感器

浊度传感器模块的组成如图2.7所示。该模块通过 3Pin XH-2.54 接头与浊度传感器进行连接。调节 10K 蓝色电位器的旋钮可以对数字量输出触发阈值进行调节。

4、水位传感器

土壤湿度传感器有两个裸露的叉形探针，其电阻根据土壤中的水分含量而变化。该阻力与水分含量成反比。土壤中的水分越少，电阻越高。传感器根据电阻产生输出电压，以此可以确定水分含量。当水分含量超过阈值时，将输出低电平，否则输出高电平。该传感器还具有两个LED，通电后，电源LED指示灯将点亮。当输出变为低电平时，状态LED将点亮。

三、软件设计

1、软件框图

2、代码展示

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp.h"

extern int t1count;
extern int t2count;

int main()
{
	
	int T1=1000,T1_last,flag1,flag2;
	u16 adcx1,v10,v11,v12,v13,v14;
	float volt1,adcy1;
	int temp_target=30;
	int temp,t1,t2,t3;
	u8 tem,h1,h2;
	BSP_Init();
	OLED_Init(); 
	OLED_Clear(); 
	TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
	
	while(1)
	{ 
if(humi<humi_target)
		{
		  PBout(1)=0;
		}
		else 
		{
			PBout(1)=1;
		}

	    adcx1=Get_Adc_Average(ADC_Channel_3,20);
		adcy1=adcx1;
		volt1=adcy1/4096*3.3;
		v10=volt1*1000;
		v11=volt1;
		v12=v10%1000/100;
		v13=v10%100/10;
		v14=v10%10;
		OLED_ShowString(4,3,"hh:",8);
		OLED_ShowNum(41,3,v11,1,8);
		OLED_ShowString(47,3,".",8);
		OLED_ShowNum(54,3,v12,1,8);
		OLED_ShowNum(61,3,v13,1,8);
		OLED_ShowNum(68,3,v14,1,8);
		OLED_ShowString(76,3,"v",8);

temp=DS18B20_Get_Temp();
		t1=temp/100;
		t2=temp%100/10;
		t3=temp%10;
		OLED_ShowString(4,1,"Turb:",8);
		OLED_ShowNum(41,1,t1,1,8);
		OLED_ShowNum(48,1,t2,1,8);
		OLED_ShowString(54,1,".",8);
		OLED_ShowNum(59,1,t3,1,8);
	    OLED_ShowString(66,1,"C",8);

OLED_ShowString(4,5,"High:",8);
		OLED_ShowString(64,5,"Low:",8);
		if(PBin(3)==1)
		{
		  OLED_ShowNum(43,5,1,1,8);
		}
		else
		{ 
		   OLED_ShowNum(43,5,0,1,8);
		}
		
		
		if(PBin(4)==1)
		{
		  OLED_ShowNum(104,5,1,1,8);
		}
		else
		{ 
		   OLED_ShowNum(104,5,0,1,8);
		}
if(t1count==999)  
	 {
	  t1count=0;                          
		TIM_SetCompare1(TIM4,10000);
		delay_ms(1000);
		TIM_SetCompare1(TIM4,1);
		delay_ms(1000);
	 }
	 
	 OLED_ShowNum(10,7,t1count,3,8);
	
	}
}