基于单片机的池塘养殖的自动投饵机设计Word下载.docx

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基于单片机的池塘养殖的自动投饵机设计Word下载.docx

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42.3.4

2.4池塘养殖自动投饵机的结构设计...................错误～未定义书签。

箱体与储料箱的设计.......................错误～未定义书签。

52.4.1

2.4.2下料机构的设计...........................错误～未定义书签。

2.4.3抛料机构的设计...........................错误～未定义书签。

2.4.4支承杆的设计.............................错误～未定义书签。

3.控制系统设计部分....................................错误～未定义书签。

83.1芯片的选择与介绍...............................错误～未定义书签。

3.1.1微控制器的选择...........................错误～未定义书签。

3.1.28155并行I/O接口芯片.....................错误～未定义书签。

3.1.32864程序存储器和6264数据存储器..........错误～未定义书签。

3.1.4LED显示器...............................错误～未定义书签。

3.1.5A/D转换器ADC0809.......................错误～未定义书签。

113.2控制系统硬件设计..............................错误～未定义书签。

3.2.1控制系统组成............................错误～未定义书签。

3.2.2时钟电路设计............................错误～未定义书签。

3.2.3系统复位电路............................错误～未定义书签。

3.2.4直流稳压电源设计........................错误～未定义书签。

3.2.5电机控制环节............................错误～未定义书签。

3.2.6振动器控制环节..........................错误～未定义书签。

3.2.7电流检测环节............................错误～未定义书签。

3.2.8继电器接口电路的设计....................错误～未定义书签。

173.3人机交互接口电路..............................错误～未定义书签。

3.3.1显示方案及电路设计......................错误～未定义书签。

3.3.2键盘方案及电路设计......................错误～未定义书签。

203.4系统软件设计..................................错误～未定义书签。

3.4.1控制系统主程序流程图....................错误～未定义书签。

3.4.2定时子程序的设计........................错误～未定义书签。

22鸣谢.................................................错误～未定义书签。

24参考文献..............................................错误～未定义书签。

25附录.....................................................................5

设计总说明

为池塘水产养殖节省劳动力、减少饲料浪费提高饲料利用率、提高水产养殖投饵的自动化，设计一台以单片机为控制核心的自动投饵机。

投饵机的工作参数可由养殖户根据生产管理过程中对观察天气、水温、水色和鱼类吃食情况变化而调整更改，以保证鱼类得到较充足的饲料又不造成饲料浪费。

本设计是从功能、硬件和工作过程等方面描述一个以单片机AT89S51芯片作为控制核心的池塘养殖自动投饵机。

系统硬件简单，成本低廉，自动化程度高。

本设计中的执行元件主要有单相交流电动机和振动器。

控制对象单相交流电动机与振动器均由单片机控制完成起动、停止与振动、间歇、停止。

设计中以单片机AT89S51芯片作为核心部件，扩展一些外部接口和设备，组成一个单片机最小应用系统。

并且采用已得到广泛使用的双向晶闸管输出型的光电耦合器控制双向晶闸管作为工作电机、振动器的开关，实现电控系统强电与弱电部分隔离，解决计算机与工作电机、振动器的接口电路，避免干扰由输出通道窜入控制计算机。

具体是在工作电机、振动器中各串联一个双向晶闸管，以双向晶闸管输出型的光电耦合器控制其触发。

当单片机AT89S51设置的定时输出控制信号为低电平时，经7407正相高压驱动器也输出低电平，使发光二极管导通，MOC3021的输入端有电流流入，从而使输出端的双向晶闸管也导通，触发外部的双向晶闸管也导通。

当双向晶闸管控制极没有电流时，在交流电流过零时双向晶闸管关断。

在机械设计部分，主要设计了投饵机的箱体、下料机构、抛撒机构等各零部件。

下料机构主要由下料盘与振动器组成，在单片机的控制下实现送料工作和间歇。

抛撒机构主要由工作电机与渐开线形拔料板转盘组成，单片机的控制下实现抛撒动作和自动停机功能。

在控制系统设计部分，主要设计了单片机的外围电路，以及其它功能模块的电路。

还进行了工作电机电流检测电路的设计，用于实现自动停机功能，以及画出各个子功能的程序设计框图。

本设计主要通过对自动投饵机的机械结构和控制系统进行研究，介绍池塘养殖自动投饵机的机械结构、工作原理和控制原理。

关键词:

投饵机;

自动控制;

单片机;

池塘养殖;

INTRODUCTION

Inordertosavelaborforpondaquaculture,reducefeedwaste,improvefeedefficiencyandimproveautomatedfeedinginaquaculture,Idesignanautomaticfeedingmachinewhichusessingle-chipmicrocomputer（SCM）asthecontrolcore.Fishfarmerscanadjustandchangefeedingmachineparametersbaseonobservationsoftheweather,thewatertemperature,watercolorandtheeatingsituationoffishesintheprocessofproductionmanagementtoensurethatfisharemoreadequatefedandnottocausewasteoffeed.ThisdesigndescribesthepondautomaticfeedingmachinewhichusesSCMAT89S51chipasthecontrolcorefromfunction,hardware,softwareandworkprocess.Simplesystemhardware,lowcostandhighdegreeofautomationaretheadvantagesofthisdesign.Executivecomponentsofthepondautomaticfeedingmachineinthisdesignmainlyincludesingle-phaseACmotorandvibrator.Thecontrolobject,single-phaseACmotorscompletesstart,stopandvibratorcompletesvibration,pauseandstopviathecontrolofSCM.

ThisdesignusesSCMAT89S51chipasthecoreunitandextendsanumberofexternalinterfacesanddevicestoconstituteaminimumapplicationsystemofSCM.Andusesthephotocouplerofbi-directionalthyristoroutputtypetocontrolthebi-directionalthyristorastheswitchofworkdrivemotorandvibrator,andsolvesinterfacecircuitproblemofcomputer,workdrivemotorandvibrator,achievesthepartialsegregationofelectroniccontrolsystembetweenhighcurrentandlowcurrenttopreventinterferencefromtheoutputchannelfromcontrollingcomputer.Theconcreteprocedureistoconnectabi-directionalthyristortoworkdrivemotorandvibratorrespectively.WhenthetimingoutputcontrolsignalswhichsetbytheSCMAT89S51areinlowlevel,thepositivehighvoltagedriverwhichvia7407alsooutputslowlevel,andmakeslight-emittingdiodeon,currentflowsintotheinputofMOC3021,sothattheoutputofthebi-directionalthyristoron,andtriggersexternalbi-directionalthyristoron.Whenthereisnocurrentincontrolelectrodeofbi-directionalthyristor,itcutsoffatthetimeofthealternatingcurrentpasseszero.

Inpartofthemechanicaldesign,mainlydesignafeedingmachinebox,feeding（hopper）mechanism,scattermechanismandsoon.Feedingmechanismmainlyconsistsofhoppertrayandvibrator,anditachievestheworkoffeedingandpauseunderthecontrolofSCM.Scattermechanismmainlyconsistsofworkdrivemotorandturntableofinvolute-shapedstripperplate,anditachievestheworkofscatterandautomaticshutdownfunctionunderthecontrolofSCM.Inpartofthedesignofcontrolsystem,mainlydesignperipheralcircuitofSCM,andotherfunctionalmodulesofthecircuit.Alsodesignthecurrentdetectioncircuitofworkdrivemotoraworkingmotorforachievingauto-stopfunctionandtodrawtheprogramdesignblockdiagramofeachchildfunction.

II,

Thisdesignintroducesthemechanicalstructures,workingprinciplesanddominationprinciplesofthepondautomaticfeedingmachinebystudyingthemechanicalstructuresandcontrolsystemsoftheautomaticfeedingmachine.

KEYWORDS:

feedingmachine;

automaticcontrol;

single-chipmicrocomputer

（SCM）;

pondfarming

III,

附录

基于单片机的池塘养殖的自动投饵机设计

毕业设计说明书

1.绪论

渔业自动投饵机类型从应用范围可分为:

（1）池塘投饵机:

是投饵机中应用最广、使用量最大的一种。

由于池塘养殖饲料主要为颗粒饲料，其抛撒机构一般使用电机带动转盘，靠离心力把饲料抛撒出去。

根据池塘大小，其抛撒面积为10,50平方米。

（2）网箱投饵机:

根据使用状况分为水面网箱投饵机和深水网箱投饵机。

单个水面网箱面积一般为5米×

5米，抛撒位置应在网箱中央，抛撒面积一般控制在3平方米左右，面积过大可能使饲料随水流涌出网箱。

深水网箱投饵机需把饲料直接输送到距水面几米以下网箱中央。

（3）工厂化养鱼自动投饵机:

一般用于工厂化养鱼和温室养鱼，要求投饵机每次下料量少且精确，抛撒面积一般在1平方米左右。

此类投饵机能够联网进行远距离监控，实现自动化管理。

从投喂饲料性状分为:

（1）颗粒饵料投饵机:

由于颗粒饲料广泛使用，此类投饵机使用量最大，技术也较成熟。

（2）粉状饵料投饵机:

粉状饲料一般用于鱼苗的喂养，由于鱼苗的摄食较少，每次投喂量要精确。

目前此类投饵机应用较少。

（3）糊状饵料投饵机:

主要应用于鳗、鳖等的自动投喂，其应用范围较窄。

（4）鲜料投饵机:

主要应用于以冻鲜鱼饲喂肉食性鱼类的网箱养殖中。

投饵机在我国的应用是从1978年开始的，1976年上海渔机所成功研制了颗粒饲料机，1978年中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，成功研究了池塘

[1]自动投饵机。

随着我国养鱼业的迅速发展，养鱼机械已成为淡水养鱼不可缺少的设备。

以往采用人工抛料的饲养方法，存在投放面积小、喂料不均匀、劳动强

[2]度大和效率低的缺点，常常浪费鱼饲料及污染养鱼水质，影响鱼类的生长发育。

鱼塘自动投饵机集定点、定时和定量投饵技术于一体，具有投饵面广、增加单位养鱼面积、投饵均匀、避免大小鱼争食、提高饲料利用率、散失到水体中的饵料较少、降低饲料对水质的污染、降低池鱼发病率和把鱼类驯化到水面上摄食利于鱼类生长，增加鱼产量等特点，减轻了养鱼工作人员的劳动强度，有效地提高工作效率和经济效益。

目前，采用投饵机代替人工投饵已被普遍认可。

AutoCAD中渐开线的画法:

1、拷贝渐开线的源代码;

2、打开AutoCAD;

3、按Alt+F11键;

、点击“插入”?

“模块”?

粘贴;

5、按F5键;

、指定渐开线基圆圆心;

7、指定渐开线基圆半径;

（本设计渐开线基圆半径为82mm）8、指定渐开线展开角度;

9、指定条样曲线拟合点数;

（本设计条样曲线拟合点数为50）

CAD中插入渐开线的程序源代码如下:

SubJKX（）

DimOAsVariant'

基圆圆心坐标

DimRAsDouble'

基圆半径

DimTAsDouble'

展开角度（正角度为逆时针，负角度为顺时针）

DimCAsAcadCircle'

基圆

DimIAsInteger'

样条曲线拟合点数量

DimJAsInteger'

循环变量

DimTTAsDouble'

逐点展开时的展开角度

DimP（）AsDouble'

样条曲线拟合点坐标

DimT1

（2）AsDouble'

样条曲线起点切线方向

DimT2

（2）AsDouble'

样条曲线端点切线方向

WithThisDrawing

OnErrorGoTo10'

用户输入基圆圆心和半径出错时退出程序

O=.Utility.GetPoint（,vbCrLf&

指定基圆的圆心:

）'

用户输入基圆圆

心

R=.Utility.GetDistance（O,vbCrLf&

指定基圆的半径:

用户输入基

圆半径

SetC=.ModelSpace.AddCircle（O,R）'

画基圆

OnErrorResumeNext'

用户输入展开角度和拟合点数量出错时检查出错方式，

判断是否为默认输入

DoWhileT=0'

用户输入展开角度为0时要求用户重新输入

T=.Utility.GetReal（vbCrLf&

指定展开角度<

360>

用户输入展开角度

IfErr.Number=-2145320928Then'

命令行为空时用户按回车或空格键，展开角度默认为360度

T=360

ElseIfErr.Number<

0Then'

用户按ESC键等其它错误，删除已画成的圆C，退出程序

C.Delete

ExitSub

EndIf

Loop

T=T*1.74532925199433E-02'

换算为弧度

Err.Clear'

清空错误代码，便于用户下一步输入

DoWhileI<

用户输入拟合点数量小于3时要求用户重新输入

I=.Utility.GetInteger（vbCrLf&

指定样条曲线拟合点数量<

50>

用户输入拟合点数量

命令行为空时用户按回车或空格键，拟合点数量默认为50

I=50

ReDimP（I*3-1）'

按拟合点数量重定义拟合点坐标数组

ForJ=0ToI-1'

按渐开线公式逐点计算拟合点坐标

TT=Abs（T）*J/（I-1）'

计算该点的展开角度

P（J*3）=R*（Cos（TT）+TT*Sin（TT））+O（0）'

计算该点横坐标（相对于基圆圆心）

IfT>

判断逆时针展开还是顺时针展开

P（J*3+1）=R*（Sin（TT）-TT*Cos（TT））+O

（1）'

逆时针展开时的该点纵坐标

Else

P（J*3+1）=-R*（Sin（TT）-TT*Cos（TT））+O

（1）'

顺时针

附录展开时的该点纵坐标

T1（0）=1'

起点切向

T2（0）=Cos（T）'

端点切向

（1）=Sin（T）

.ModelSpace.AddSplineP,T1,T2'

画样条曲线

EndWith

10:

EndSub

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