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基于物联网的智慧鱼缸远程抑制系统

发布时间:2019-01-12 01:06:07 文章来源:未来智讯    
    基于物联网的智慧鱼缸远程抑制系统作者:未知   摘要:近年来,网络技能飞速发展,人们的日常生活已经无法离开智慧网络,随着人们生活质量的不时提升,很多家庭在家设置鱼缸,来调节家庭氛围,美化家庭环境。但是,对于鱼缸的护理却越来越繁琐,对鱼缸的护理很是困难。因此,具备可以自动检测鱼缸的环境参数,可以实现鱼缸自动换水、换气的智能系统的智慧鱼缸成为人们的迫切需求。本文将从智慧鱼缸系统的功能组成、硬件设计和软件设计与实现等方面进行阐述。
  关键词:智慧鱼缸;智能家居;嵌入式;传感器
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.099
  1引言
  二十世纪以来,随着科技的发展,时代的进步,人们的生活变的越来越科技化,信息化,智能校园、智能交通、智能电网、智能家居逐步走进人们的生活。与此同时,人们对生活水平与质量的要求日渐提高,舒适便捷成为人们考虑的第一要素,智能懒人鱼缸远程抑制系统就是基于此应运而生的。
  2系统整体设计
  本文设计的智慧鱼缸远程抑制系统是一种以嵌入式芯片STM32F407为抑制核心、综合利用嵌入式和物联网技能、通过相关传感器的应用、并借助手机终端实现对鱼缸的远程监视与抑制,通过水温水位传感器,水质PH值检测传感器、CO2浓度监测传感器,温湿度传感器对鱼缸的水温、水位、PH值,CO2浓度实现对鱼缸生态系统的实时监测,用户能够通过客户端浏览到这些信息,该系统能够实时的监测鱼缸的相关参数,并以此判断鱼缸当前的物理环境状况,根据生态状况,系�y自动调节气泵、水泵等的运行,对鱼缸进行充氧、换水等相关操作。
  智慧鱼缸抑制系统由抑制局部和物联网网关两个局部组成。鱼缸抑制局部由系统抑制中心、温度抑制模块、CO2抑制模块、水位抑制模块及投食环节抑制模块五大模块组成。本系统运用了嵌入式及物联网抑制的原理,由多个系统组成:温度抑制系统、水位抑制系统、溶氧量抑制系统、饲料抑制系统、ph值抑制系统。通过芯片STM32F407与S5PC110处理器之间的互联,可在手机终端实现远程监控。
  本系统抑制的目的是让鱼缸有自我调节的能力,给鱼更好的生态环境以及给人更舒适的赏识体验。需要抑制的参数有:水温,水位,水质,水溶含二氧化碳量,饲料量,系统能够根据检测到的水温、水位、水质、水溶含二氧化碳量、饲料量自动抑制加热器的关闭、水泵是否开启、按时换水、氧气泵的启动、自动投放饲料等。
  3系统详细设计
  本系统主要以芯片STM32F407和三星S5PC110处理器为核心,件设计包括抑制、实时监控和输入输出3大局部。
  本系统以STM32F407为智能终端,以S5PC110处理器为物联网网关核心处理器,组成了一个以手机为终端设备,通过互联网对鱼缸进行实时监测反馈的系统,用户通过物联网网关实现对鱼缸的抑制,通过水温探测器,二氧化碳探测器,水位探测器,加热器,水泵,氧气泵,投食器等硬件设备实现对鱼缸状态的监控。
  为了使系统更加完善,运行的更加流畅,各个硬件之间的配合更加融洽。对系统局部进行以下补充。
  (1)使用多路复用的方式:各个传感器之间选取时分多路复用的方式来分配各个资源。以达到彼此分开,互不干扰的目的。
  (2)合理的时间抑制方式:在进行水温传感器设置的时候,当水温接近设置的最低水温时,就要抑制加热棒起初加温,而不是等到水温已经抵达最低温度时在起初加温。通过不时的监测,试验,修正加热时间,让水温坚持在系统设置的温度范围内,达到所要求的温度目标。
  (3)监测反馈时间:关于系统各个传感器之间监测各个目标时间间隔问题,有两种方式:第一,定时监测:如果本次监测目标状态合格,则距下次监测间隔为半小时,如果本次监测状态异常,则下次监测间隔时间缩短到5分钟。第二,函数监测,给各个目标设定一个标准值,用监测的值与标准值做对照,将差值与时间之间给定一个函数关系,用来决定什么时候进行处理以及下次监测时间的间隔。
  4系统测试
  本系统主要是在移动终端手机长进行测试,需要组成局域网的无线路由器以及手机终端构成。在手机上完成对于鱼缸的实时检测及用户反馈后进行的下一步指令。
  在手机终端能够查看鱼缸的水温、水质、添加饲料,以及完成鱼缸的自动加温功能以及自动定时换水功能,根据用户设置的完成自我调节,更有利于水中生物的生存。测试时通过检测抽水机和过滤器可以正常使用以及电机接受下令能否正常运转来检测功能的平安性及可行性。
  通过一段时间的测试,证明了本系统能够在无线网络存在的环境下完成对鱼缸的实时检测以及将结果上传到客户端,并能接受用户反馈完成对鱼缸水温水质以及投喂的操作。实现对水中生物的自动饲养功能。
  5归纳
  本文对一种多功能的智慧鱼缸远程抑制系统进行了研讨,对系统的整体思绪进行了描述。以芯片STM32F407和三星SSPC110处理器为核心的智慧鱼缸远程抑制系统操作方便、功能齐全、成本低廉、易于拓展、适用范围广、符合大规模推广生产。
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