一種魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]人們?cè)谒a(chǎn)養(yǎng)殖過程中，經(jīng)常需要對(duì)魚塘水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證魚類有良好的生活環(huán)境；在養(yǎng)殖過程中，為了預(yù)測(cè)水質(zhì)變化趨勢(shì)，需要及時(shí)調(diào)整水質(zhì)，防止出現(xiàn)魚類大規(guī)模死亡的現(xiàn)象，當(dāng)前國(guó)內(nèi)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的各種水質(zhì)檢測(cè)儀器一般都是采用離線式的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方式，不能及時(shí)自動(dòng)進(jìn)行水質(zhì)調(diào)節(jié)，養(yǎng)殖人員需要掌握充足的養(yǎng)殖知識(shí)，熟悉大量的對(duì)照數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，才能適時(shí)人工調(diào)節(jié)控制水質(zhì)，可見，傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗(yàn)的魚塘養(yǎng)殖已經(jīng)不能適應(yīng)飛速發(fā)展的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)需求；同時(shí)我國(guó)的自動(dòng)化水平相對(duì)較低，特別是在傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，大多數(shù)為小規(guī)模散養(yǎng)，人工成本很大，養(yǎng)殖戶的養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)顯得尤為重要，沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化高效養(yǎng)殖，魚塘的水溫、光照、溶氧、氨氮和PH值等對(duì)魚的生長(zhǎng)非常重要，但人們對(duì)這些因素卻很難準(zhǔn)確把握并及時(shí)調(diào)整，因此，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、設(shè)計(jì)合理、效率高的魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，通過魚塘的水溫、光照、溶氧和PH值控制水栗的補(bǔ)給水量或排污，采用ZigBee無線通信模塊實(shí)現(xiàn)多個(gè)魚塘同時(shí)監(jiān)測(cè)的效果，解決廣大魚塘養(yǎng)殖戶耗費(fèi)大量人工操作和電力消耗的問題，有效預(yù)防和控制魚類疾病所造成的損失，減少死亡率；調(diào)節(jié)和控制水質(zhì)，有效增加養(yǎng)殖廣量和提尚水廣品的品質(zhì)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)新穎合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制效率高，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化高效水產(chǎn)養(yǎng)殖，成本低，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括多個(gè)分別安裝在每個(gè)魚塘上且采集對(duì)應(yīng)魚塘水質(zhì)數(shù)據(jù)的水質(zhì)采集終端和用于無線監(jiān)測(cè)多個(gè)所述水質(zhì)采集終端工作狀態(tài)的監(jiān)控主機(jī)；每個(gè)所述水質(zhì)采集終端包括分控制器和與所述分控制器相接的第一 ZigBee無線通信模塊，所述分控制器的輸入端接有溶解氧檢測(cè)模塊、水位檢測(cè)模塊和PH值檢測(cè)模塊，所述分控制器的輸出端接有用于補(bǔ)給魚塘水量的第一水栗驅(qū)動(dòng)控制模塊和用于排出魚塘污水的第二水栗驅(qū)動(dòng)控制模塊；所述監(jiān)控主機(jī)包括主控制器和與所述主控制器相接且用于接收所述第一 ZigBee無線通信模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的第二 ZigBee無線通信模塊，所述主控制器的輸出端接有顯示模塊和蜂鳴器報(bào)警模塊；所述分控制器包括ARM微控制芯片LPC3131 ;所述PH值檢測(cè)模塊包括PH探頭和與所述PH探頭輸出端相接的信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路包括運(yùn)放CA3140和BNC接口 P1，所述運(yùn)放CA3140的同相輸入端與所述BNC接口 Pl的信號(hào)端相接，運(yùn)放CA3140的反相輸入端經(jīng)電阻R7接地，運(yùn)放CA3140的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻R8與運(yùn)放CA3140的反相輸入端相接，另一路與ARM微控制芯片LPC3131的AD0.1管腳相接；BNC接口 Pl的外殼體接地。
[0005]上述的一種魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述PH探頭包括E201-C-9復(fù)合電極，所述E201-C-9復(fù)合電極安裝在所述BNC接口 Pl上。
[0006]上述的一種魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述溶解氧檢測(cè)模塊包括模塊GY-68BMP180，所述模塊GY-68BMP180的SCL管腳與ARM微控制芯片LPC3131的SCLO管腳相接，模塊GY-68BMP180的SDA管腳與ARM微控制芯片LPC3131的SDAO管腳相接。
[0007]上述的一種魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述水位檢測(cè)模塊包括模塊GP2Y0A21YK0F，所述模塊 GP2Y0A21YK0F 的 VOUT 管腳與 ARM 微控制芯片 LPC3131 的 AD0.3管腳相接。
[0008]上述的一種魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述第一水栗驅(qū)動(dòng)控制模塊包括型號(hào)為TLP521-1的隔離芯片Ul、繼電器Kl和水栗BI，所述隔離芯片Ul的第2管腳經(jīng)發(fā)光二極管DSl與ARM微控制芯片LPC3131的P48管腳相接，隔離芯片Ul的第3管腳經(jīng)電阻R4與三極管Q2的基極相接，三極管Q2的集電極與繼電器Kl的線圈的一端相接，隔離芯片Ul的第4管腳分兩路，一路與5V電源輸出端相接，另一路與繼電器Kl的線圈的另一端相接；繼電器Kl的動(dòng)觸點(diǎn)和水栗BI的一端分別接市電的兩個(gè)輸出端，水栗BI的另一端與繼電器Kl的一個(gè)靜觸點(diǎn)相接。
[0009]上述的一種魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述第二水栗驅(qū)動(dòng)控制模塊包括型號(hào)為TLP521-1的隔離芯片U2、繼電器K2和水栗B2，所述隔離芯片U2的第2管腳經(jīng)發(fā)光二極管DS2與ARM微控制芯片LPC3131的P44管腳相接，隔離芯片U2的第3管腳經(jīng)電阻R9與三極管Q3的基極相接，三極管Q3的集電極與繼電器K2的線圈的一端相接，隔離芯片U2的第4管腳分兩路，一路與5V電源輸出端相接，另一路與繼電器K2的線圈的另一端相接；繼電器K2的動(dòng)觸點(diǎn)和水栗B2的一端分別接市電的兩個(gè)輸出端，水栗B2的另一端與繼電器K2的一個(gè)靜觸點(diǎn)相接。
[0010]上述的一種魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述第一 ZigBee無線通信模塊包括型號(hào)為CC2530的芯片U3、BNC接口 P2和第一天線，所述芯片U3的第16管腳與ARM微控制芯片LPC3131的RXDl管腳相接，芯片U3的第17管腳與ARM微控制芯片LPC3131的TXDl管腳相接，芯片U3的第26管腳經(jīng)電容C17、電容C18和電容C19與BNC接口 P2的信號(hào)端相接，BNC接口 P2的外殼體接地，所述第一天線安裝在BNC接口 P2上。
[0011]上述的一種魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述第二 ZigBee無線通信模塊包括型號(hào)為CC2530的芯片U4、BNC接口 P3和第二天線，所述芯片U4的第16管腳和第17管腳分別與主控制器相接，芯片U4的第26管腳經(jīng)電容C20、電容C21和電容C22與BNC接口 P3的信號(hào)端相接，BNC接口 P3的外殼體接地，所述第二天線安裝在BNC接口 P3上。
[0012]上述的一種魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示模塊包括Nokia5110液晶屏。
[0013]上述的一種魚塘水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述主控制器包括ARM微控制芯片或DSP微控制芯片。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本實(shí)用新型采用模塊GY-68BMP180測(cè)量溫度和氣壓，由于溫度和氣壓容易測(cè)量且溫度和氣壓的關(guān)系可間接測(cè)得水中的飽和溶解氧，同樣能夠滿足應(yīng)用需要，避免使用專門的溶氧電極測(cè)得水中的溶解氧濃度，成本低，電路簡(jiǎn)單，便于推廣使用。
[0016]2、本實(shí)用新型通過設(shè)置第一水栗驅(qū)動(dòng)控制模塊補(bǔ)給魚塘水量，通過設(shè)置第二水栗驅(qū)動(dòng)控制模塊排出魚塘污水，從而調(diào)節(jié)魚塘水質(zhì)，響應(yīng)速度快，可靠穩(wěn)定，使用效果好。
[0017]3、本實(shí)用新型通過設(shè)置多個(gè)水質(zhì)采集終端，采用第一 ZigBee無線通信模塊與監(jiān)控主機(jī)中的第二 ZigBee無線通信模塊無線數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化高效水產(chǎn)養(yǎng)殖，成本低。
[0018]4、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎合理，體積小，響應(yīng)速度快，拆卸安裝方便，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0019]綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制效率高，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化高效水產(chǎn)養(yǎng)殖，成本低，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0020]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型溶解氧檢測(cè)模塊的電路原理圖。
[0023]圖3為本實(shí)用新型水位檢測(cè)模塊的電路原理圖。
[0024]圖4為本實(shí)用新型PH值檢測(cè)模塊的電路原理圖。
[0025]圖5為本實(shí)用新型分控制器的電路原理圖。
[0026]圖6為本實(shí)用新型第一水栗驅(qū)動(dòng)控制模塊的電路原理圖。
[0027]圖7為本實(shí)用新型第二水栗驅(qū)動(dòng)控制模塊的電路原理圖。
[0028]圖8為本實(shí)用新型第一 ZigBee無線通信模塊的電路原理圖。
[0029]圖9為本實(shí)用新型第二 ZigBee無線通信模塊的電路原理圖。
[0030]附圖標(biāo)記說明:
[0031]1-1 一分控制器；1-2—溶解氧檢測(cè)模塊；1-3—水位檢測(cè)模塊；
[0032]1-4一PH值檢測(cè)模塊；1_5—第一水栗驅(qū)動(dòng)控制模塊；
[0033]1-6—第二水栗驅(qū)動(dòng)控制模塊；1-7—第一 ZigBee無線通信模塊；
[0034]2—主控制器；3—第二 ZigBee無線通信模塊；
[0035]4一顯示模塊；5—蜂鳴器報(bào)警模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0036]如圖1、圖4和圖5所示，本實(shí)用新型包括多個(gè)分別安裝在每個(gè)魚塘上且采集對(duì)應(yīng)魚塘水質(zhì)數(shù)據(jù)的水質(zhì)采集終端和用于無線監(jiān)測(cè)多個(gè)所述水質(zhì)采集終端工作狀態(tài)的監(jiān)控主機(jī)；每個(gè)所述水質(zhì)采集終端包括分控制器1-1和與所述分控制器1-1相接的第一 ZigBee無線通信模塊1-7，所述分控制器1-1的輸入端接有溶解氧檢測(cè)模塊1-2、水位檢測(cè)模塊1-3和PH值檢測(cè)模塊1-4，所述分控制器1-1的輸出端接有用于補(bǔ)給魚塘水量的第一水栗驅(qū)動(dòng)控制模塊1-5和用于排出魚塘污水的第二水栗驅(qū)動(dòng)控制模塊1-6 ;所述監(jiān)控主機(jī)包括主控制器2和與所述主控制器2相接且用于接收所述第一 ZigBee無線通信模塊1_7傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的第二 ZigBee無線通信模塊3，所述主控制器2的輸出端接有顯示模塊4和蜂鳴器報(bào)警模塊5 ;所述分控制器1-1包括ARM微控制芯片LPC3131 ;所述PH值檢測(cè)模塊1_4包括PH探頭和與所述PH探頭輸出端相接的信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路包括運(yùn)放CA3140和BNC接口 Pl，所述運(yùn)放CA3140的同相輸入端與所述BNC接口 Pl的信號(hào)端相接，運(yùn)放CA3140的反相輸入端經(jīng)電阻R7接地，運(yùn)放CA3140的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻R8與運(yùn)放CA3140的反相輸入端相接，另一路與ARM微控制芯片LPC3131的AD0.1管腳相接；BNC接口 Pl的外殼體接地。
[0037]本實(shí)施例中，所述PH探頭包括E201-C-9復(fù)合電極，所述E201_C_9復(fù)合電極安裝在所述BNC接口 Pl上。
[0038]實(shí)際接線中，運(yùn)放CA3140的第8管腳與運(yùn)放CA3140的反相輸入端相接，運(yùn)放CA3140的第I管腳經(jīng)電阻RlO與滑動(dòng)電阻R12的一個(gè)固定端相接，滑動(dòng)電阻R12的另一個(gè)固定端經(jīng)電阻Rll與運(yùn)放CA3140的第5管腳相接，滑動(dòng)電阻R12的滑動(dòng)端與-12V電源輸出端相接，運(yùn)放CA3140的第4管腳與-12V電源輸出端相接，運(yùn)放CA3140的第7管腳與12V電源