专利名称：一种民用观赏鱼类、海草类养殖环境指标全自动检控设备的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种养殖环境监控设备，具体涉及一种民用观赏鱼类、海草类养
殖环境指标全自动检控设备。
背景技术：
目前，民用观赏鱼类、海草类养殖环境指标检测方法是多项指标由人工进行分别测量，用户根据所测得的数据采取相应的措施。如购买定时器自动控制民用观赏鱼类、海草的照明时间，用智能加热棒自动控制民用观赏鱼类、海草生长环境的温度。为了保持水质稳定，需经常进行人工换水，这样不仅使用户在大量的水族硬件方面耗资巨大，也占用了用户大量的时间。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种结构简单、设计合理，制造成本较低，不仅实现一设备多功能，。 为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是包括单片机89C51、时钟芯片DS1302，温度传感器DS18B20、外部存储器、显示器、键盘、外部设备及电源电路，时钟芯片DS1302及其连接电路通过单片机89C51的PI. 1、P1. 2及Pl. 3三个管脚与单片机89C51连接，温度传感器DS18B20及其连接电路通过单片机89C51的P1.0管脚与单片机89C51连接，外部存储器及其连接电路通过单片机89C51的Pl. 4、 Pl. 5两个管脚与单片机89C51连接，显示器及其连接电路通过单片机89C51的PO. 0 PO. 6七个管脚与单片机89C51连接，键盘和外部设备也与单片机89C51相连接，电源电路给各芯片提供稳定的+5V直流电压VCC，给外部设备提供220V交流电压。[0005] 本实用新型的优点是 结构简单、设计合理，制造成本较低，不仅实现一设备多功能，在对民用观赏鱼类、海草养殖环境进行集成控制检测的基础上，自动调节民用观赏鱼类、海草生长环境，而且还实现了一键换水功能，即用户按下换水开关，便可进行全自动换水，同时对换进的新水进行过滤，保持水质清新，剌激鱼类食欲。它是用户养殖观赏鱼类、海草的得利助手。
图1是本实用新型方框示意图； 图2是本实用新型的单片机89C51 (1)的连接电路图； 图3是本实用新型的时钟芯片DS1302(2)的连接电路图； 图4是本实用新型的温度传感器DS18B20(3)的连接电路图； 图5是本实用新型的外部存储器(4)的连接电路图； 图6是本实用新型的显示器(5)的连接电路图； 图7是实用新型的电源电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。 由图l-图7可知，本实用新型包括单片机89C51 1、时钟芯片DS13022，温度传感器DS18B20 3、外部存储器4、显示器5、键盘6、外部设备7及电源电路，时钟芯片DS13022及其连接电路通过单片机89C51 1的Pl. 1、P1.2及P1.3三个管脚与单片机89C51 l连接，温度传感器DS18B20 3及其连接电路通过单片机89C51 1的Pl. 0管脚与单片机89C511连接，外部存储器4及其连接电路通过单片机89C51 1的Pl. 4、 Pl. 5两个管脚与单片机89C51 1连接，显示器5及其连接电路通过单片机89C51 1的PO. 0 PO. 6七个管脚与单片机89C51 1连接，键盘6和外部设备7也与单片机89C51 1相连接，电源电路给各芯片提供稳定的+5V直流电压VCC，给外部设备7提供220V交流电压。 所述的单片机89C511的连接电路，包括12MHz石英晶体8、两个30PF的电容9、 10K电阻10以及10uF的电解电容ll，单片机89C51 1的XTAL1管脚和XTAL2管脚接12MHz晶振8，且在12MHz晶振8两端再各接一个30PF的电容9接地，单片机89C51 1的RST/VPD管脚接一个10K电阻10接地，同时用一个10uF的电解电容11连接到电源的VCC。[0017] 所述的时钟芯片DS1302 2的连接电路，包括32. 786KHz晶振12、两个6PF的电容13、两个0. luF的电容14、两个10uF的电容15以及三个1K上拉的电阻16，时钟芯片DS13022的XI管脚和X2管脚接32. 786KHz晶振12，且在32. 786KHz晶振12两端再各接一个6pF的电容13接单独的地，时钟芯片DS13022的VCC2管脚接单独的电源VCC，且并联一个O. luF的电容14和一个10uF的电容15后接单独的地，时钟芯片DS13022的RST、 I/O、SCLK管脚分别接单片机89C511的Pl. 3、 Pl. 2、 Pl. 1管脚，同时时钟芯片DS13022的RST、I/O、 SCLK管脚上分别接一个1K上拉的电阻16接独立的电源VCC，且并联一个0. luF的电容14和一个10uF的电容15后接单独的地。 所述的温度传感器DS18B20 3的连接电路，采用外部电源供电的连接方式，温度传感器DS18B20 3的GND管脚接地，VCC管脚接电源VCC，DQ管脚接单片机89C51 1的Pl. 0 所述的外部存储器4的连接电路，包括一片EEPROM——AT24C02 17和两个5. 1K的上拉电阻18， AT24C02 17的V。。管脚接电源VCC， VSS、A0、A1、A2以及WP管脚都接地，SCL管脚与SDA管脚分别与单片机889C51 1的Pl. 4管脚和Pl. 5管脚相接，并且分别接一个5. 1K的上拉电阻18与电源VCC相接。 所述的显示器5的连接电路，包括数码管19、74HC573锁存器20、21 、七个上拉电阻22、两个滤波电容23及限流电阻24，74HC573锁存器20、21的VCC管脚都接电源VCC，并且分别接滤波电容23后接地，OE管脚与GND管脚分别都接地，74HC573锁存器20、21的DO D6管脚分别都与单片机89C511的PO. 0 PO. 6管脚相接，同时单片机89C511的P 0. 0 PO. 6管脚分别接上拉电阻22接电源VCC， 74HC573锁存器20的QO Q 3管脚分别与数码管的1H 4H管脚相接，其CP管脚与单片机89C51 1的Pl. 6管脚相接，4HC573锁存器21的QO Q6管脚分别与数码管的A G管脚相接，其CP管脚与单片机89C51 1的Pl. 7管脚相接，数码管19的P管脚接限流电阻24后接电源VCC，其N管脚接地。[0021]所述的电源电路，包括220V变9V的电源变压器25、整流桥26、四个滤波电容27、三端集成稳压器780528、发光二极管LED 29、限流电阻30以及保险电阻31， 220V变9V的电源变压器25的输入端接220V交流电源，其次级线圈输出端与整流桥26连接，整流桥26的输出端并接两个滤波电容27后分别接三端集成稳压器780528的VIN管脚和地，三端集成稳压器780528的GND管脚接地，其V。UT管脚串接保险电阻31后接电源输出端VCC，三端集成稳压器780528的V。UT管脚与地之间并接两个滤波电容27以及电源指示电路，所述的电源指示电路指发光二极管LED29与限流电阻30的串接电路。 本实用新型所述的民用观赏鱼类、海草类养殖环境指标全自动检控设备，为了实现对民用观赏鱼类、海草类养殖环境的环境指标全自动检控的功能，需采用单片机89C51作为集成控制外部设备的核心，时钟芯片DS1302提供精确时间，温度传感器DS18B20检测观赏鱼类、海草类养殖环境的温度。89C51根据所采集的数据，按照用户的要求控制观赏鱼类、海草类的照明时间，调节其生长环境的温度，进行自动换水。民用观赏鱼类、海草类养殖环境指标全自动检控设备的硬件框架图如图l所示。 单片机作为整个设备装置控制的核心，负责指挥和协调各单元模块工作，其地位相当重要，它主要完成的功能有 (1)读取时钟芯片DS1302中的数据，将数据转化成对应的时间，并显示时间。 (2)读取温度传感器DS18B20中的数据，将数据转化成对应的温度。 (3)识别用户在按键上的操作，并将操作中的数据存储的外部存储器中。 (4)读取外部存储器，将所读取到的数据与从时钟芯片DS1302、温度传感器
DS18B20中读取到的数据作比较控制外部设备。 单片机的电路连接电路图如图2所示。单片机的第31脚和电源VCC连接，第40管脚连接电源，第20脚接地即可，单片机使用不到的端口悬空。 使用89C51单片机，第18、 19脚接12腿z石英晶体，在晶体两端各接一个30PF的电容到地。接电容的目的有三个一是加快上电后的起振速度，二是保证起振后能够持续平稳的振荡，不至于出现停振，三是通过改变两个电容的容量，微调振荡频率。第9脚为复位端，该端接一个10K电阻接地，以保证该脚在正常工作时为低电平0。同时，为了在加电时给该脚一个高电平的复位脉冲，因此用一个10uF的电解电容C9连接到电源VCC，利用电容两端的电压不能突变的特性，加电后给第9脚加一个短暂的高电平脉冲，该脉冲的宽度与电阻R15的阻值、电容C9的容量都有关，电阻R15的阻值越大，电容C9的容量越小，加电后9脚的高电平脉冲宽度也就越窄。 时钟芯片连接电路如图3所示。DS1302附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小于31日时可自动调整，包括闰年，有效到2100年。可采用12h或24h方式计时，本电路采用24h方式计时，用32. 786KHz晶振为芯片提供计时脉冲。由于DS1302时钟芯片极容易受到外部电路干扰，必须将其单独接电源和地，同时电源部分要加滤波电容。为保证DS1302起振，在管脚RST、I/0、SCLK处需接上拉电阻，阻值在1K左右即可，电容C1、C2最好选用6PF大小左右的电容。电容C 3、C4起到电源滤波作用。 DS18B20数字温度计采用的是l-Wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，因此用它来组成一个测温系统，线路简单。它具有以下特点
6[0032] (1)只要求一个端口即可实现通信。 (2)在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。[0034] (3)实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。[0035] (4)测量温度范围在_55"到+125"之间。[0036] (5)数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。[0037] (6)内部有温度上、下告警设置。 它有三种测温连接电路方式，分别为寄生电源供电方式、寄生电源强上拉供电方式、外部电源供电方式。在外部电源供电方式下，DS18B20工作电源由VCC引脚接入，此时1/0线不需要强上拉，不存在电源电流不足问题，可以保证转换精度，故本设备采用外部电源供电方式。注意在外部电源供电方式下，DS18B20的GND引脚不能悬空，否则不能转换成实际温度，读取的温度总是85t:，其电路图如图4所示。 外部存储器的主要功能是用来存储用户操作的数据，保证该设备在断电的情况下数据不丢失。本设备的外部存储器选用AT24C02，外部存储器连接电路图如图4所示。[0040] AT24C02是美国ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPR0M，它是内含256 X 8位存储空间，具有工作电压宽(2. 5 5. 5)、擦写次数多(大于10000次)、写入速度快(小于10ms)等特点。图5中AT24C02的1、2、3脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址。第8脚和第4脚分别为正负电源。第5脚SDA为串行数据输入/输出，数据通过这条双向I2C总线串行传送，第6脚SCL为串行时钟输入线。SDA和SCL都需要和正电源间各接一个5. 1K的电阻上拉，第7脚需要接地。24C02中带有片内地址寄存器，每写入或读出一个数据字节后，该地址寄存器自动加l，以实现对下一个存储单元的读写。所有字节均以单一操作方式读取。为降低总的写入时间， 一次操作可写入多达8个字节的数据。 显示电路如5所示。由于89C51的P0 口驱动能力较弱，需接入R8 R14上拉电阻。74HC573是锁存器，管脚0E为低电平时，89C51给管脚CP发送一个正脉冲就可将P0的数据锁存到锁存器中。使用锁存器74HC573是为了实现管脚时分复用，提高数码管的亮度。当89C51的管脚Pl. 7给第二个74HC573发送一个正脉冲，PO 口的数据锁存在第二个74HC573中，并通过Q0 Q6输出到数码管数据位。89C51的管脚Pl. 6再给第一个74HC573发送一个正脉冲，P0 口的数据选择位锁存到第一个74HC573中，通过Q0 Q3输出到数码管选择位，这样通过时分复用方法实现数码管扫描显示。 本实用新型需要电源为外部设备提供220V交流电压，为系统芯片提供稳定的+5V直流电压。其中+5V直流工作电源电路图如图6所示。 Tl是一个220V变9V的电源变压器。变压器次级线圈输出9V交流电压，经整流桥整流后，输出的脉动直流电压经过电容C12、 C13滤波、三端集成稳压器7805稳压后，从7805的第3脚输出稳定的5V直流电压，该5V电压再经过C14、 C15进一步滤波后，输出更加平滑、稳定的直流电压。发光二极管LED为电源指示灯，R16为LED的限流电阻。R17是一个30欧的保险电阻，能起到限制输出电流，保护电源及负载元件的作用。
权利要求一种民用观赏鱼类、海草类养殖环境指标全自动检控设备，包括单片机89C51(1)、时钟芯片DS1302(2)，温度传感器DS18B20(3)、外部存储器(4)、显示器(5)、键盘(6)、外部设备(7)及电源电路，其特征在于时钟芯片DS1302(2)及其连接电路通过单片机89C51(1)的P1.1、P1.2及P1.3三个管脚与单片机89C51(1)连接，温度传感器DS18B20(3)及其连接电路通过单片机89C51(1)的P1.0管脚与单片机89C51(1)连接，外部存储器(4)及其连接电路通过单片机89C51(1)的P1.4、P1.5两个管脚与单片机89C51(1)连接，显示器(5)及其连接电路通过单片机89C51(1)的P0.0～P0.6七个管脚与单片机89C51(1)连接，键盘(6)和外部设备(7)也与单片机89C51(1)相连接，电源电路给各芯片提供稳定的+5V直流电压VCC，给外部设备(7)提供220V交流电压。
2. 根据权利要求1所述的一种民用观赏鱼类、海草类养殖环境指标全自动检控设备， 其特征在于所述的单片机89C51(1)的连接电路，包括12MHz石英晶体(8)、两个30PF的电 容(9)、10K电阻(10)以及10uF的电解电容ai)，单片机89C51(1)的XTAL1管脚和XTAL2 管脚接12MHz晶振(8)，且在12MHz晶振(8)两端再各接一个30PF的电容(9)接地，单片机 89C51(D的RST/VPD管脚接一个10K电阻(10)接地，同时用一个10uF的电解电容(11)连 接到电源的VCC。
3. 根据权利要求1所述的一种民用观赏鱼类、海草类养殖环境指标全自动检控设备， 其特征在于所述的时钟芯片DS 1302(2)的连接电路，包括32. 786KHz晶振(12)、两个6PF 的电容(13)、两个0. luF的电容(14)、两个10uF的电容(15)以及三个1K上拉的电阻(16)， 时钟芯片DS1302(2)的XI管脚禾口 X2管脚接32. 786KHz晶振(12)，且在32. 786KHz晶振 (12)两端再各接一个6pF的电容(13)接单独的地，时钟芯片DS1302(2)的VCC2管脚接单 独的电源VCC，且并联一个O. luF的电容(14)和一个10uF的电容(15)后接单独的地，时钟 芯片DS1302 (2)的RST、 I/O、 SCLK管脚分别接单片机89C51 (1)的Pl. 3、 Pl. 2、 Pl. 1管展卩， 同时时钟芯片DS1302(2)的RST、 I/O、 SCLK管脚上分别接一个1K上拉的电阻(16)接独立 的电源VCC，且并联一个O. luF的电容(14)和一个10uF的电容(15)后接单独的地。
4. 根据权利要求1所述的一种民用观赏鱼类、海草类养殖环境指标全自动检控设备， 其特征在于所述的温度传感器DS18B20(3)的连接电路，采用外部电源供电的连接方式， 温度传感器DS18B20 (3)的GND管脚接地，VCC管脚接电源VCC， DQ管脚接单片机89C51 (1) 的P1.0管脚。
5. 根据权利要求1所述的一种民用观赏鱼类、海草类养殖环境指标全自动检控设备， 其特征在于所述的外部存储器(4)的连接电路，包括一片EEPROM——AT24C02(17)和两个 5. 1K的上拉电阻(18)， AT24C02(17)的V。。管脚接电源VCC， VSS、A0、A1、A2以及WP管脚都 接地，SCL管脚与SDA管脚分别与单片机889C51 (1)的Pl. 4管脚和Pl. 5管脚相接，并且分 别接一个5. 1K的上拉电阻(18)与电源VCC相接。
6. 根据权利要求1所述的一种民用观赏鱼类、海草类养殖环境指标全自动检控设备， 其特征在于所述的显示器(5)的连接电路，包括数码管(19)、74HC573锁存器(20)、 (21) 七个上拉电阻(22)、两个滤波电容(23)及限流电阻(24)，74HC573锁存器(20)、 (21)的 VCC管脚都接电源VCC，并且分别接滤波电容(23)后接地，OE管脚与GND管脚分别都接 地，74HC573锁存器(20) 、 (21)的DO D6管脚分别都与单片机89C51 (1)的PO. 0 PO. 6 管脚相接，同时单片机89C51(1)的P0.0 P0.6管脚分别接上拉电阻(22)接电源VCC，74HC573锁存器(20)的Q0 Q3管脚分别与数码管的1H 4H管脚相接，其CP管脚与单片 机89C51 (1)的Pl. 6管脚相接，4HC573锁存器(21)的Q0 Q6管脚分别与数码管的A G 管脚相接，其CP管脚与单片机89C51(1)的P1.7管脚相接，数码管(19)的P管脚接限流电 阻(24)后接电源VCC，其N管脚接地。
7.根据权利要求1所述的一种民用观赏鱼类、海草类养殖环境指标全自动检控设备， 其特征在于所述的电源电路，包括220V变9V的电源变压器(25)、整流桥(26)、四个滤波 电容(27)、三端集成稳压器7805(28)、发光二极管LED(29)、限流电阻(30)以及保险电阻 (31)，220V变9V的电源变压器(25)的输入端接220V交流电源，其次级线圈输出端与整 流桥(26)连接，整流桥(26)的输出端并接两个滤波电容(27)后分别接三端集成稳压器 7805(28)的V^管脚和地，三端集成稳压器7805(28)的GND管脚接地，其V。UT管脚串接保 险电阻(31)后接电源输出端VCC，三端集成稳压器7805(28)的V。UT管脚与地之间并接两个 滤波电容(27)以及电源指示电路，所述的电源指示电路指发光二极管LED(29)与限流电阻 (30)的串接电路。
专利摘要本实用新型涉及一种民用观赏鱼类、海草类养殖环境指标全自动检控设备，采用单片机89C51作为集成控制外部设备的核心，时钟芯片DS1302提供精确时间，温度传感器DS18B20检测观赏鱼类、海草类养殖环境的温度。89C51根据所采集的数据，按照用户的要求控制观赏鱼类、海草的照明时间，调节其生长环境的温度，用PH传感器自动检测PH值，同时，设备还带有一键换水功能，并且在换水过程中带有过滤功能，由此实现对民用观赏鱼类、海草类养殖环境的环境指标集成控制检测及自动调节。
文档编号H02M7/02GK201503544SQ20092010092
公开日2010年6月9日 申请日期2009年9月22日 优先权日2009年9月22日
发明者张丽岩 申请人:张丽岩