基于单片机的池塘养殖的自动投饵机设计Word下载.docx

1、4 2.3.42.4 池塘养殖自动投饵机的结构设计 . 错误未定义书签。5 箱体与储料箱的设计 . 错误未定义书签。5 2.4.12.4.2 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。6 2.4.4 支承杆的设计 . 错误未定义书签。7 3. 控制系统设计部分 . 错误未定义书签。8 3.1 芯片的选择与介绍 . 错误未定义书签。8 3.1.1 微控制器的选择 . 错误未定义书签。3.1.2 8155并行I/O接口芯片 . 错误未定义书签。9 3.1.3 2864程序存储器和6264数据存储器 . 错误未定义书签。3.1.4 LED显示器 . 错误未定

2、义书签。10 3.1.5 A/D转换器ADC0809 . 错误未定义书签。11 3.2 控制系统硬件设计 . 错误未定义书签。11 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。12 3.2.3 系统复位电路 . 错误未定义书签。13 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。14 3.2.6 振动器控制环节 . 错误未定义书签。15 3.2.7 电流检测环节 . 错误未定义书签。16 3.2.8 继电器接口电路的设计 . 错误未定义书签。17 3.3 人机交互接口电路 . 错误未定义书签。18

3、 3.3.1 显示方案及电路设计 . 错误未定义书签。19 3.3.2 键盘方案及电路设计 . 错误未定义书签。20 3.4 系统软件设计 . 错误未定义书签。21 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

4、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。

5、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

6、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;, I , INTRODUCTION In order to save labor for pond aquaculture, reduce feed waste, improve feed efficiency and improve automated feeding in aquacul

7、ture, I design an automatic feeding machine which uses single-chip microcomputer （SCM） as the control core.Fish farmers can adjust and change feeding machine parameters base on observations of the weather, the water temperature, water color and the eating situation of fishes in the process of produc

8、tion management to ensure that fish are more adequate fed and not to cause waste of feed.This design describes the pond automatic feeding machine which uses SCM AT89S51 chip as the control core from function, hardware, software and work process. Simple system hardware, low cost and high degree of au

9、tomation are the advantages of this design. Executive components of the pond automatic feeding machine in this design mainly include single-phase AC motor and vibrator. The control object, single-phase AC motors completes start, stop and vibrator completes vibration, pause and stop via the control o

10、f SCM. This design uses SCM AT89S51 chip as the core unit and extends a number of external interfaces and devices to constitute a minimum application system of SCM. And uses the photocoupler of bi-directional thyristor output type to control the bi-directional thyristor as the switch of work drive m

11、otor and vibrator, and solves interface circuit problem of computer, work drive motor and vibrator , achieves the partial segregation of electronic control system between high current and low current to prevent interference from the output channel from controlling computer. The concrete procedure is

12、 to connect a bi-directional thyristor to work drive motor and vibrator respectively. When the timing output control signals which set by the SCM AT89S51 are in low level, the positive high voltage driver which via 7407 also outputs low level , and makes light-emitting diode on , current flows into

13、the input of MOC3021, so that the output of the bi-directional thyristor on, and triggers external bi-directional thyristor on. When there is no current in control electrode of bi-directional thyristor, it cuts off at the time of the alternating current passes zero. In part of the mechanical design,

14、 mainly design a feeding machine box, feeding （hopper） mechanism, scatter mechanism and so on. Feeding mechanism mainly consists of hopper tray and vibrator, and it achieves the work of feeding and pause under the control of SCM. Scatter mechanism mainly consists of work drive motor and turntable of

15、 involute-shaped stripper plate, and it achieves the work of scatter and automatic shutdown function under the control of SCM. In part of the design of control system, mainly design peripheral circuit of SCM, and other functional modules of the circuit. Also design the current detection circuit of w

16、ork drive motor a working motor for achieving auto-stop function and to draw the program design block diagram of each child function. , II , This design introduces the mechanical structures, working principles and domination principles of the pond automatic feeding machine by studying the mechanical

17、 structures and control systems of the automatic feeding machine. KEYWORDS: feeding machine;automatic control; single-chip microcomputer （SCM）;pond farming , 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

18、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

19、，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

20、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。, 4 , 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; 45、按F5键;、指定渐开线基圆圆心; 67、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5

21、0） CAD中插入渐开线的程序源代码如下:Sub JKX（） Dim O As Variant 基圆圆心坐标 Dim R As Double 基圆半径 Dim T As Double 展开角度（正角度为逆时针，负角度为顺时针） Dim C As AcadCircle 基圆 Dim I As Integer 样条曲线拟合点数量 Dim J As Integer 循环变量 Dim TT As Double 逐点展开时的展开角度 Dim P（） As Double 样条曲线拟合点坐标 Dim T1（2） As Double 样条曲线起点切线方向 Dim T2（2） As Double 样条曲线端点切

22、线方向 With ThisDrawing On Error GoTo 10 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 Set C = .ModelSpace.AddCircle（O, R） 画基圆 On Error Resume Next 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 Do While T = 0 用户输入展开角度为0时要求用户重新输入 , 5 , T

23、= .Utility.GetReal（vbCrLf &指定展开角度:用户输入展开角度 If Err.Number = -2145320928 Then 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 ElseIf Err.Number 0 Then 用户按ESC键等其它错误，删除已画成的圆C，退出程序 C.Delete Exit Sub End If 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 Do While I 3 用户输入拟合点数量小于3时要求用户重新输入 I = .Util

24、ity.GetInteger（vbCrLf &指定样条曲线拟合点数量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 ReDim P（I * 3 - 1） 按拟合点数量重定义拟合点坐标数组 For J = 0 To I - 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） If T 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, 6 , 附录 展开时的该点纵坐标 Next T1（0） = 1 起点切向 T2（0） = Cos（T） 端点切向 T2（1） = Sin（T） .ModelSpace.AddSpline P, T1, T2 画样条曲线 End With 10: End Sub , 7 ,