具有物联功能水产养殖控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种具有物联功能水产养殖控制系统，特点是包括单片机控制核心、操作按键、一个以上增氧机的控制开关、一个以上增氧机的漏电保护反馈接口、一个以上增氧机的过流、缺相反馈接口、状态指示灯、12864信息显示模块、水温传感器、盐度传感器、溶解氧传感器、酸碱度传感器、亚硝酸盐传感器、Gsm物联模块、RS485转换芯片及电源模块；每个控制开关与单片机控制核心及对应的漏电保护反馈接口电连接用于控制各自对应的增氧机，12864信息显示模块与单片机控制核心电连接用于显示系统的各种数据，Gsm物联模块与单片机控制核心电连接用于互相通讯。其具人用户可在本地手动控制增氧泵的启停，设置增氧泵按照时间表自动运行，控制器通过接触器控制增氧泵电机的启停等优点。

Aquaculture Control System with Material Linkage Function

The utility model relates to an aquaculture control system with material-link function, which is characterized by a single-chip computer control core, operation keys, control switches of more than one aerator, leakage protection feedback interface of more than one aerator, over-current, absent-phase feedback interface of more than one aerator, status indicator lamp, 12864 information display module, water temperature sensor and salinity sensor. Dissolved oxygen sensor, acidity and alkalinity sensor, nitrite sensor, Gsm material link module, RS485 conversion chip and power supply module; each control switch is electrically connected with MCU control core and corresponding leakage protection feedback interface to control respective aerators; 12864 information display module and MCU control core are electrically connected to display various data of the system; Gsm material link Module and MCU control core are electrically connected to communicate with each other. The user can manually control the start and stop of the oxygen pump locally, set up the oxygen pump to run automatically according to the schedule, and the controller controls the start and stop of the oxygen pump motor through the contactor.

【技术实现步骤摘要】
具有物联功能水产养殖控制系统
本技术涉及电子信息技术及计算机
，尤其涉及电子设计与通讯的一种具有物联功能水产养殖控制系统。
技术介绍
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internetofthings（IoT）”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。物联网的催生出很多新的产品，也让许多老产品与网络交织，赋予了它们新的生命。农业、养殖业将是新技术浪潮下显著的受益者。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种将物联网与水产养殖结合起来的具有物联功能水产养殖控制系统。为了达到上述目的，本技术是这样实现的，其是一种具有物联功能水产养殖控制系统，其特征在于包括单片机控制核心、操作按键、一个以上增氧泵的控制开关、一个以上增氧泵的漏电保护反馈接口、一个以上增氧泵的过流、缺相反馈接口、状态指示灯、12864信息显示模块、水温传感器、盐度传感器、溶解氧传感器、酸碱度传感器、亚硝酸盐传感器、Gsm物联模块、RS485转换芯片及电源模块；其中，所述电源模块为整个系统提供+24V、+5V、+3.3V电压；所述操作按键、过流、缺相反馈接口及水温传感器分别与单片机控制核心电连接将各自的信号分别输入到单片机控制核心，所述盐度传感器、溶解氧传感器、酸碱度传感器及亚硝酸盐传感器分别与RS485转换芯片电连接，所述RS485转换芯片将接收的信号转换并输入至单片机控制核心；每个控制开关与单片机控制核心及对应的漏电保护反馈接口电连接用于控制各自对应的增氧泵，所述状态指示灯与单片机控制核心电连接用于指示系统工作状态，所述12864信息显示模块与单片机控制核心电连接用于显示系统的各种数据，所述Gsm物联模块与单片机控制核心电连接用于互相通讯。在本技术方案中，所述操作按键通过单片机控制核心的软件检测与定义后，结合状态指示灯及12864信息显示模块具有功能描述如下：增氧泵可以实现自动/手动控制，手动控制能随时改变一台以上增氧泵的运行状态，自动控制下能按照预设时间控制电机的启停；参数显示：包括时间、手动/自动状态、增氧泵启停状态、水温参数、盐度参数、溶解氧参数、酸碱度参数及亚硝酸盐参数；报警显示：包括增氧泵运行故障报警、水温超标报警、盐度超标报警、溶解氧超标报警、酸碱度超标报警及亚硝酸盐超标报警；电源开关：控制系统电源开关；Gsm物联模块电源开关：控制Gsm物联模块的启停。在本技术方案中，所述单片机控制核心包括控制芯片、晶体、第一电阻、第二电阻、第三电容、第四电容、第四电解电容及复位开关；所述控制芯片的型号是STM32F103RB16，共有64只管脚，所述晶体的一端分别与控制芯片的5脚及第三电容的一端电连接，另一端分别与控制芯片的6脚及第四电容的一端电连接；所述第三电容的另一端及第四电容的另一端均接地；所述第一电阻的一端接+3.3V电压，另一端分别与第四电解电容的正极、复位开关的一端及控制芯片的7脚电连接；所述第四电解电容的负极及复位开关的另一端均接地；所述第二电阻的一端与控制芯片的59脚电连接，另一端接地；控制芯片的8脚、9脚及10脚是过流、缺相反馈接口；每个控制开关均包括第一三极管、第四二极管及第七电阻；所述第四二极管的阳极与第一三极管的集电极电连接，其阴极接+24V电压并通过第二接口输出驱动对应的增氧泵；所述第一三极管的发射极接地，其基极通过第七电阻与控制芯片对应的39脚或38脚电连接；每个漏电保护反馈接口包括漏电检测芯片、第三电阻至第六电阻、第五电容至第十电容、第二二极管、第三二极管及第二三极管；所述漏电检测芯片的型号是M54123，共有8只管脚，所述第五电容及第三电阻的两端均通过第一接插件与对应增氧泵的零序互感器的输出端电连接，所述第四电阻的一端分别与第五电容及第三电阻的一端电连接，第四电阻的另一端分别与第六电容的一端及漏电检测芯片的2脚电连接，第六电容的另一端分别与第五电容及第三电阻的另一端、第七电容的一端及漏电检测芯片的1脚电连接，第七电容的另一端、第八电容至第十电容的一端及漏电检测芯片的3脚均接地，第八电容的另一端分别与漏电检测芯片的4脚及5脚电连接，第九电容的另一端与漏电检测芯片的6脚电连接，第十电容的另一端与漏电检测芯片的8脚电连接并接+24V电压，漏电保护集成块的7脚分别与第二二极管及第三二极管的阳极电连接，第二二极管的阴极分别与控制芯片的41脚或40脚电连接及第五电阻的一端电连接，第五电阻的另一端接地，第三二极管的阴极通过第六电阻与第二三极管的基极电连接，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极及第一三极管的基极电连接。在本技术方案中，所述RS485转换芯片包括型号是MAX3485的转换芯片及第十三电阻，转换芯片共有8只管脚，第十三电阻的一端与转换芯片的7脚电连接，另一端与转换芯片的6脚电连接，转换芯片的1脚与控制芯片的17脚电连接，转换芯片的2脚与控制芯片的20脚电连接，转换芯片的3与控制芯片的21脚电连接，转换芯片的4与控制芯片的16脚电连接；所述水温传感器的型号是DS18B20，其是数字温度传感器探头，测量信号以数字形式传送到控制芯片的4脚；所述盐度传感器的型号是ZA-CL61-A0001，采用高精度盐度电极，支持标准MODBUSRTU/ACSII工业数据总线协议，采用RS-232/RS-485接口输出，其输出端的一端与转换芯片的6脚电连接，另一端与转换芯片的7脚电连接，能够完成土壤盐度数据采集、外部命令校准，自动温度补偿等功能；所述溶解氧传感器的型号是RYIS-1501，通过485信号输出溶解氧值，其出端的一端与转换芯片的6脚电连接，另一端与转换芯片的7脚电连接；所述酸碱度传感器是pH/ORP检测仪变送器，把pH值通过工业总线RS485传输，其输出端的一端与转换芯片的6脚电连接，另一端与转换芯片的7脚电连接；所述亚硝酸盐传感器（12）利用复合电极(NO261-A0002)对亚硝酸盐进行检测，通过温度传感器PT100补偿，检测的浓度信号通过ZA-NO2-A101进行RS485变送，其输出端的一端与转换芯片（U4）的6脚电连接，另一端与转换芯片（U4）的7脚电连接。本技术具有如下优点：（1）控制器上按钮、LED灯、液晶屏幕组成友好的操作界面，用户可在本地手动控制增氧泵的启停，设置增氧泵按照时间表自动运行，控制器通过接触器控制增氧泵电机的启停；（2）通过水温传感器直测水温；盐度传感器、溶解氧传感器、酸碱度传感器、亚硝酸盐传感器的输出信号都转换为数字信号并连在RS485总线上，通过RS485把这几个传感器检测的信号传输到控制器本地，在液晶屏幕上显示出来；（3）通过互感器、零序互感器和检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有物联功能水产养殖控制系统，其特征在于包括单片机控制核心（1）、操作按键（2）、一个以上增氧机的控制开关（3）、一个以上增氧机的漏电保护反馈接口（4）、一个以上增氧机的过流、缺相反馈接口（5）、状态指示灯（6）、12864信息显示模块（7）、水温传感器（8）、盐度传感器（9）、溶解氧传感器（10）、酸碱度传感器（11）、亚硝酸盐传感器（12）、Gsm物联模块（13）、RS485转换芯片（14）及电源模块（15）；其中，所述电源模块（15）为整个系统提供+24V、+5V、+3.3V电压；所述操作按键（2）、过流、缺相反馈接口（5）及水温传感器（8）分别与单片机控制核心（1）电连接将各自的信号分别输入到单片机控制核心（1），所述盐度传感器（9）、溶解氧传感器（10）、酸碱度传感器（11）及亚硝酸盐传感器（12）分别与RS485转换芯片（14）电连接，所述RS485转换芯片（14）将接收的信号转换并输入至单片机控制核心（1）；每个控制开关（3）与单片机控制核心（1）及对应的漏电保护反馈接口（4）电连接用于控制各自对应的增氧机，所述状态指示灯（6）与单片机控制核心（1）电连接用于指示系统工作状态，所述12864信息显示模块（7）与单片机控制核心（1）电连接用于显示系统的数据，所述Gsm物联模块（13）与单片机控制核心（1）电连接用于互相通讯。...

【技术特征摘要】
1.一种具有物联功能水产养殖控制系统，其特征在于包括单片机控制核心（1）、操作按键（2）、一个以上增氧机的控制开关（3）、一个以上增氧机的漏电保护反馈接口（4）、一个以上增氧机的过流、缺相反馈接口（5）、状态指示灯（6）、12864信息显示模块（7）、水温传感器（8）、盐度传感器（9）、溶解氧传感器（10）、酸碱度传感器（11）、亚硝酸盐传感器（12）、Gsm物联模块（13）、RS485转换芯片（14）及电源模块（15）；其中，所述电源模块（15）为整个系统提供+24V、+5V、+3.3V电压；所述操作按键（2）、过流、缺相反馈接口（5）及水温传感器（8）分别与单片机控制核心（1）电连接将各自的信号分别输入到单片机控制核心（1），所述盐度传感器（9）、溶解氧传感器（10）、酸碱度传感器（11）及亚硝酸盐传感器（12）分别与RS485转换芯片（14）电连接，所述RS485转换芯片（14）将接收的信号转换并输入至单片机控制核心（1）；每个控制开关（3）与单片机控制核心（1）及对应的漏电保护反馈接口（4）电连接用于控制各自对应的增氧机，所述状态指示灯（6）与单片机控制核心（1）电连接用于指示系统工作状态，所述12864信息显示模块（7）与单片机控制核心（1）电连接用于显示系统的数据，所述Gsm物联模块（13）与单片机控制核心（1）电连接用于互相通讯。2.根据权利要求1所述的具有物联功能水产养殖控制系统，其特征在于所述操作按键（2）通过单片机控制核心（1）的软件检测与定义后，结合状态指示灯（6）及12864信息显示模块（7）具有功能描述如下：增氧机可以实现自动/手动控制，手动控制能随时改变一台以上增氧机的运行状态，自动控制下能按照预设时间控制电机的启停；参数显示：包括时间、手动/自动状态、增氧机启停状态、水温参数、盐度参数、溶解氧参数、酸碱度参数及亚硝酸盐参数；报警显示：包括增氧机运行故障报警、水温超标报警、盐度超标报警、溶解氧超标报警、酸碱度超标报警及亚硝酸盐超标报警；电源开关：控制系统电源开关；Gsm物联模块电源开关：控制Gsm物联模块（13）的启停。3.根据权利要求1所述的具有物联功能水产养殖控制系统，其特征在于：所述单片机控制核心（1）包括控制芯片（MCU）、晶体（Y1）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电容（C3）、第四电容（C4）、第四电解电容（E4）及复位开关（S1）；所述控制芯片（MCU）的型号是STM32F103RB16，共有64只管脚，所述晶体（Y1）的一端分别与控制芯片（MCU）的5脚及第三电容（C3）的一端电连接，另一端分别与控制芯片（MCU）的6脚及第四电容（C4）的一端电连接；所述第三电容（C3）的另一端及第四电容（C4）的另一端均接地；所述第一电阻（R1）的一端接+3.3V电压，另一端分别与第四电解电容（E4）的正极、复位开关（S1）的一端及控制芯片（MCU）的7脚电连接；所述第四电解电容（E4）的负极及复位开关（S1）的另一端均接地；所述第二电阻（R2）的一端与控制芯片（MCU）的59脚电连接，另一端接地；控制芯片（MCU）的8脚、9脚及10脚是过流、缺相反馈接口（5）；每个控制开关（3）均包括第一三极管（Q1）、第四二极管（D4）及第七电阻（R7）；所述第四二极管（D4）的阳极与第一三极管（Q1）的集电极电连接，其阴极接+24V电压并通过第二接口（CN2）输出驱动对应的增氧机；所述第一三极管（Q1）的发射极接地，其基极通过第七电阻（R7）与控制芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：余志鹏，何醒燊，
申请(专利权)人：顺德职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东,44