一种多功能鱼类视觉实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多功能鱼类视觉实验装置，一种多功能的鱼类视觉实验装置，包括上位机系统，控制系统，驱动系统和背光板组，所述控制系统与上位机系统和驱动系统连接，所述驱动系统还连接背光板；所述上位机系统调节实验参数，包括对每根背光板颜色、亮度、点亮时间间隔等的控制，包括对每个区域的亮度、颜色，及每根背光板的点亮时间间隔等的控制；所述控制系统选择预置的常用几种实验方案，也可调节、查看部分实验参数，通过获取实验员输入的实验参数并向驱动板发送相应指令、数据；所述驱动系统采用恒流电路，为背光板组提供恒定电流；结构简单，操作方便，在实验过程中不会发出噪声的特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种多功能的鱼类视觉实验装置。
技术介绍
鱼类的眼睛不仅能感觉光的明暗和颜色，而且还能感知物体的形状、大小、运动等。鱼类的视觉运动反应、趋光性、发光现象、体色变化以及摄食、集群、生殖、防御等行为均与光感觉具有密切的联系。因此，研究鱼类的光感觉有着重大的理论和实践意义。对鱼类的视觉能力和行为的研究内容涉及鱼类能看到什么，是否能分辨不同颜色和物体形状，视觉反应的最低和最高光强，视觉距离，在明、暗视觉环境下的适应性反应等。以往的实验装置黑白条纹实验装置转动时会产生噪声，影响实验效果；传送带式条纹实验、旋转带子水槽实验都验证了鱼类视觉有保标性，但是传送带式条纹实验和旋转 带子水槽实验的传送带在转动时会引起水波，不能准确判断出鱼是否是跟着目标在游动；鱼类对各种颜色的反应实验、鱼类辨别颜色能力实验、鱼类视觉残留和反差临界值测试实验等。而这些装置都只能有针对性地做一个鱼类视觉特性的实验。日本的川本设计了一个装置来测定鱼对各种有色光的反应实验在一个圆形水槽中，正中设有圆形空间，与水槽构成的圆环被径向分割成8个小室，每个小室与中央圆形水槽之间有通道。每个小室单独照明，并可以通过插入各种滤色片来控制小室中的光线颜色。小室内的光照强度为501x，滤色片有白、红、橙、淡紫、绿、青、蓝、紫等8种颜色。在中央圆形水槽中放置实验鱼后，观察记录实验鱼进入各小室的次数，进而予以统计分析，然而该装置结构复杂，可实现的颜色太少，不利于对鱼类色觉进行全方位的实验。最近，国外也有研究者在尝试使用这样的实验方法在一个较大的鱼缸里，为鱼提供可以游动的空间，缸壁上有一系列现行排列的光源输出，通过操控壁上的光源输出来提供一个有序的和线性移动的视觉刺激，从而影响鱼游行为。研究者的目的在于提高商业鱼类养殖的效益，即希望通过控制鱼的最佳游速来显著提高鱼的个体生长速度，这是因为考虑到“静止时鱼得不到游动的好处，而过度游动时鱼消耗了过多的能量。但是该装置并不能精确控制光源输出，无法进行鱼类视觉的暂留实验。之后有一种鱼类视觉实验装置，能实现较多的实验方案，操作简单，实验过程中不会发出噪声，实验条件可控，但装置的发光光源颜色单一，不能做不同颜色辨别实验。并且此装置为环形鱼缸，直径为O. 5m，高O. 35m，在空间上有局限性，一般不能适应IOcm体长以上的鱼类。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种多功能的鱼类视觉实验装置，结构简单，操作方便，在实验过程中不会发出噪声的特点。为达到上述目的，本技术的技术方案如下一种多功能的鱼类视觉实验装置，包括上位机系统，控制系统，驱动系统和背光板组，所述控制系统与上位机系统和驱动系统连接，所述驱动系统还连接背光板；所述上位机系统调节实验参数，包括对每根背光板颜色、亮度、点亮时间间隔等的控制，包括对每个区域的亮度、颜色，及每根背光板的点亮时间间隔等的控制；所述控制系统选择预置的常用几种实验方案，也可调节、查看部分实验参数，通过获取实验员输入的实验参数并向驱动板发送相应指令、数据；所述驱动系统采用恒流电路，为背光板组提供恒定电流；优选的，所述背光板组主要由多块独立的背光板组成，每块独立的背光板由多个背光条紧密排列组成，外面由白色亚克力板封装而成，上面留有打孔边缘。优选的，所述背光板板面由LCD背面的反光膜制成，背光板侧面由遮光材料制成。优选的，所述每根背光条内部均匀分布红、绿、蓝三基色LED灯。通过上述技术方案，本技术的有益效果是该装置结构简单，四块独立的背光板可按不同实验要求灵活组合，设计出丰富的实验方案；操作方便，只需在上位机系统中设置实验参数，打开驱动系统即可点亮背光板，输出所需的光源输出形式；在实验过程中不会发出噪声，避免了噪声对鱼类行为反应的影响；实验参数包括光源宽度，亮度，颜色，点亮时间间隔均可进行调节，并能准确记录各个参数值，实验精度大大提闻。装置光源选用节能的LED灯，发出冷光，排除了温度变化对实验产生的干扰。附图说明 为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本技术系统框图；图2为本技术控制板程序流程图；图3为本技术驱动板程序流程图；图4为本技术驱动电路图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。本技术包括上位机系统，控制系统，驱动系统及背光板四部分，整套装置采用输入电压220V的交流电，输出电压24V的直流电，额定电压24V，额定电流2A，实际所需最大电流为I. 9A。背光板主要由4块独立的背光板组成，每块独立的背光板长45cm，宽33cm，由32根背光条紧密排列组成，外面由白色亚克力板封装而成，上面留有5cm左右打孔边缘，可用挂钩将背光板挂于鱼缸壁，可适应水下实验。所述背光板板面由IXD背面的反光膜制成，背光板侧面由另一种遮光材料制成。每根背光条长40cm，宽1cm，一端用电线连接控制系统，另一端为封闭端。每根背光条内部均匀分布红绿蓝三基色LED灯，可同时点亮，持续点亮时间最小值为20ms。上位机系统主要分为两个区域，显示区域和实验操作区域。显示区域可读实时的实验参数，包括当前的实验模式，红色、绿色和蓝色的控制比例，光源的光亮速率和频率等。实验操作区域为自定义设置实验所需的各个参数值，包括实验模式，红色、绿色和蓝色的控制比例，光源的光亮速率等，并能进行保存。控制系统连接上位机系统和驱动系统，主要由一块控制电路板构成。控制板主要通过获取实验员输入的实验参数并向驱动板发送相应指令、数据；显示当前实验参数，包括颜色、频率、亮度、实验模式等。串口通讯程序获取驱动板当前信息、向驱动板发送指令数据，并获取上位机指令及数据。控制板可以选择几种内置的试验模式，在这些实验模式基础上调节颜色、亮度、背光条宽度、频率这些参数。上位机可以根据需要，由实验人员自主定义实验模式，直接控制每个区域的实验参数。控制板程序流程图见图2。详细流程如下 系统上电先初始化，包括全局变量及中断系统。然后程序进入死循环，执行两项任务显示当前实验参数和读取串口缓存中数据，获取驱动板信息及上位机数据。读取缓存(这里的缓存是模拟出来的，因为89S51单片机串口缓存很小，故模拟一个缓存，将串口中的数据全部转存到一个内存当中，做好标识，共模拟缓存的程序读取)中的信息，根据标识区分具体指令及数据。当有按键动作时会产生外部中断，进而进入按键扫描程序。根据实验人员具体操作改变实验参数。串口中断发生时，中断响应程序直接将所接收到的数据放到模拟缓存，并根据数据类型改变模拟缓存的标识。这样做的目的是为了不丢失串口数据，快速响应实验人员的操作。驱动系统连接控制系统和背光板，主要由4块独立的电路板构成，每一块电路板一端连通控制系统，另一端连通一块独立的背光板。驱动程序主要分初始化、PWM控制及串口数据接收三部分。初始化包括系统初始化和实验参数初始化。系统初始化包括设置中断、系统变量，并实现驱动板和控制板同步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能的鱼类视觉实验装置，其特征在于，包括上位机系统，控制系统，驱动系统和背光板组，所述控制系统与上位机系统和驱动系统连接，所述驱动系统还连接背光板。

【技术特征摘要】
1.一种多功能的鱼类视觉实验装置，其特征在于，包括上位机系统，控制系统，驱动系统和背光板组，所述控制系统与上位机系统和驱动系统连接，所述驱动系统还连接背光板。2.根据权利要求I所述的一种多功能的鱼类视觉实验装置，其特征在于，所述上位机系统调节实验参数，包括对每根背光板颜色、亮度、点亮时间间隔等的控制，包括对每个区域的売度、颜色，及每根背光板的点売时间间隔等的控制； 所述控制系统选择预置的常用几种实验方案，也可调节、查看部分实验参数，通过获取实验员输入的实验参数并向驱动板发送相应指令、数据；...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨铭霞，江瑞煌，孔祥洪，钱卫国，苏孙国，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：实用新型
国别省市：