基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统的设计

北京化工大学北方学院毕业设计（论文）I诚信申明本人申明：我所呈交的本科毕业设计（论文）是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京化工大学北方学院或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。与我一同完成毕业设计（论文）的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：年月日北京化工大学北方学院毕业设计（论文）II基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统的设计刘敬硕自动化专业自控1101学号110240007指导讲师白彦霞讲师摘要单片机又被称为单片微控控制器，单片机（Microcontrolles）其实是一种集成电路芯片，它可以算一个小而完善的微型计算机系统，它把CPU、RAM、ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上，单片机在工业控制领域广泛应用。它相当于一个微型计算机，与计算机相比它只是缺少一个I/O口而已，单片机具有以下几个方面的优点：（1）系统结构简单，使用方便，实现模块化；（2）它的可靠性高，即使工作到10^6~10^7小时也不会产生故障；（3）处理功能强，速度快；（4）电压低，功率低，便于生产便携式产品（5）控制功能强；（6）环境适应能力强。单片机在以下几个方面被广泛运用：如智能仪表、实时工控，通讯设备，导航系统，家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能使产品产生质的飞跃，一般的投饵机控制系统存在着定时不准确、可靠性差、投饵与间歇时间设置不合理、不能合理调节投饵距离、浪费饲料等问题。为了解决此类问题，本论文研究了基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统，该系统设定参数为供饵时间、停饵时间、投饵时间和投饵距离，控制对象为输送减速交流电机和投饵直流电机；同时，从硬件和软件方面介绍了本自动控制系统的设计和制作。实验结果表明，该系统能够控制鱼用投饵机进行定时、定量投饵，以此做到科学喂鱼。关键词：单片机鱼饵投食机北京化工大学北方学院毕业设计（论文）IIIWithThrowstheBaitMachineAutomaticControlSystemBasedontheMonolithicIntegratedCircuitFishtheDesignAbstractMicrocontrollerisalsoknownassingle-chipmicrocomputer.Actually,microcontrollerisakindofintegratedcircuitchip.Itcanbeconsideredasasmallandimpeccablemicrocomputersystem,integratingCPU,RAM,ROM,multipleI/Oports,theinterruptsystem,thetimer/counterandsoonintoapieceofsilicon.Thesingle-chipmicrocomputeriswidelyusedinindustrialcontrolfield.Itisequivalenttoamicrocomputer.Comparedwiththecomputer,itjustlacksofanI/Opot.Theadvantagesofthesingle-chipmicrocomputerhasthefollowingseveralaspects:（1）Thesystemstructureissimple,easytouse,andimplementmodularity（2）Itshighreliabilitycanensurethatitwillnotbreakdownevenworks10^6to10^7hours（3）Powerfulprocessingcapabilitiesandfastspeed（4）Lowvoltageandpower,tofacilitatetheproductionofportableproducts（5）Powerfulcontrolfunction（6）Powerfulenvironmentadaptability.SCMiswidelyusedinthefollowingfields:forinstance,intelligentinstruments,real-timeindustrialcontrols,communicationsequipment,navigationsystems,householdappliancesandsoon.Onceallkindsofproductsusethesingle-chipmicrocomputer,theywillproducequalitativeleap.Generalbaitcastingmachinecontrolsystemexistssomeproblems.Suchastiminginaccurate,inferiorreliability,theunreasonabletimebetweenbaitcastingandinterval,thefeedingdistanceirregularly,wasteoffeedandsoon.Forsolvingthoseproblems,theessaydiscussestheautomaticfishbaitcastingmachinecontrolsystembasedonsinglechipmicrocomputer.Thesystemdefaultparametersarebaittime,stopbaittime,baitcastingtime,aswellasbaitcastingdistance.ThecontrolledobjectsareconveyancedecelerationACmotorandbaitcastingDCmotor.Atthesametime,thisessaywillintroducetheautomaticcontrolsystemdesignandproductionfromtheaspectsofthehardwareandsoftware.Theexperimentalresultsshowthatthissystemcancontrolthefishbaitcastingmachinefortiming,quantitativebaitcasting,inorder北京化工大学北方学院毕业设计（论文）IVtoachievetheaimofscientificfeedingfish.Keywords:Microcontrollerbaitfeeder北京化工大学北方学院毕业设计（论文）V目录前言.................................................1第1章课题研究背景与价值...............................2第1.1节选题的意义与价值............................2第1.2节研究综述....................................4第1.3节课题的研究意义与目的........................6第1.4节研究范围与内容..............................7第1.5节研究视角与方法...............................9第2章基于单片机研究的鱼饵投食机的概况................11第2.1节鱼饵投食机的总框架图.......................12第2.2节技术指标....................................12第2.3节投食机的参数指标...........................13第3章硬件设计......................................16第3.1节80C51单片机................................16第3.2节显示部分...................................16第3.3节LCD部分....................................17第3.4节晶振电路和复位电路.......................18第3.5节DAC芯片...................................18第4章软件设计......................................20第1节程序框图.....................................20第２节程序.........................................20北京化工大学北方学院毕业设计（论文）VI结论................................................30附录................................................32参考文献................................................34致谢................................................35北京化工大学北方学院毕业设计（论文）1前言本人毕业设计的论题为《基于单片机的鱼用投饵机自动控制系统的设计》，设计了一套能根据池塘的大小，宽度来调整投饵机的强度，以此解决了一般的投饵机对饲料的浪费问题。本文根据目前国内外学者对投饵机控制系统的研究成果，借鉴他们的成功经验，完整的设计出一套鱼用投饵机的控制系统。这些文献给与本文很大的参考价值。现在的投饵技术一般分为两种：一种是人工投饵，一种是振动喂料。两种方式相对来说人工喂料费时费力，而振动喂料虽然节省人力但是由于振动喂料投饵的距离特别近所以特别容易造成饲料浪费的现象，而且由于饲料投放的比较集中有的鱼无法吃到饲料，可能会产生饿死或者鱼的生长大小不一样的现象，所以在此情况下我们设计了一套基于单片机技术的鱼饵投食机技术，来解决上述问题。在我们设计的投饵系统中单片机作为主芯片，我们采取单片机作为主芯片主要是因为单片机体积小可靠性高，控制能力强，易扩展，性价比高。另外我们还采用了LM386、DAC0836等芯片来提高系统的自动化。虽然我们采取51单片机作为自动控制系统的核心并且在采用了许多的自动化芯片但是系统并没有做到完全的自动化，比如时间的设定和电机的控制还需要人为的设置。北京化工大学北方学院毕业设计（论文）2第1章课题研究背景与价值第1.1节选题的意义与价值1.1.1理论意义与价值随着水产养殖业的越来越火爆，基于单片机的鱼用自动投饵机越来越多地应用于池塘养殖业。基于单片机的投饵机有抛撒面积大，抛洒均匀，有利鱼的摄食，可以提高饵料利用率，降低饵料系数等优点。我们现就投饵机的有关知识简单的给大家讲解一下，以方便渔民的选购及使用的时候作为一些参考。一是投饵机的种类及组成。按照投饵机使用的范围不同，投饵机一般可以可分为小水体专用型、网箱专用型和普通池塘使用型这三种类型，现在的养鱼业一般也就这三种类型。在结构上比较统一一般均由料斗、下料装置、抛撒装置、控制器这四个部分组成的大体结构。（1）料斗，料斗一般是由白铁皮或黑铁皮制作而成的，白铁皮的工艺相对来说比较简单，所以白铁皮的价格一般也是比较低的，但是白铁皮的相对来说比较薄，所以强度对有的情况下是不达标的。黑铁皮比较厚，加工起来需要专门的切割机和加工设备，而且还需折边、焊接、喷漆等多道复杂的程序才可以完成，但是黑铁皮制作完场后外观漂亮，非常的牢固，但是价格比白铁皮要高的多。(