中文翻译-MCU为基础的水产养殖系统

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1、MCU为基础的水产养殖系统V. B. De Leon, A. H. Ballado Jr., P. Dychitan Jr., R. Gustilo摘要：本研究主要涉及控制技术领域延伸其应用在水产养殖领域。利用微控制器进行儿 个变量或参数提供必要的控制，即在水产养殖系统中的pH值，温度和水位。单片机编 程的多功能性使的参数值在范围内的操作，使改变满足该系统的需要。除此之外，其他 研究的功能包括监测和数据记录。建设一个仿真罐模拟不同水质条件下进行了捕捉动态 水产养殖业的情况。远程监控和记录本研究采集的每一个部分。在此，研究人员表示欢 迎实验的进一步改善。使罗非鱼实现最佳生长的其他参数：氧气含量，

2、盐度，磷酸盐水 平等。在这些的基础之上，使用现代先进的控制算法，提高了系统的效率和速度。关键词：指数条款，微控制器，水产养殖系统，远程终端装置，数据记录器、引言口语称作“水生鸡”罗非伯是比较恰当的实验目标，因为只要人工饲养在一个宽范 围的环境条件中就有较高的增长、生长和繁殖速度。所以，这种鱼已经成为一个出色的 候选人，水产养殖业，特别是在热带和亚热带环境。提高罗非鱼作为一种廉价的肉类来 源可以是非常有前途的考虑健康风险，高与红色肉类的消费成本。罗非鱼养殖被认为是源于以上4000多年前，但很少上可用的信息他们在这些古代 的文化。罗非鱼养殖开始从尼罗河谷地和蔓延到中部和西部非洲。手稿评论2011年

3、6月29日修订。这项工作支持的科学系的ERDT方案技术。德莱昂完成了他的MS ECE技术学院的。他还拥有MS马尼拉雅典耀大学的数学学位。 他在黎刹理工大学完成了他的BS ECEo他目前正在欧洲经委会技术学院攻读他的博士学 位。1995年Ball ado在菲律宾马尼拉Mapua的科技研究所收到他的BSECE。他获得了电 子工程硕士也从相同研究所，于1999年。目前，他的博士学位就读于菲律宾德拉萨大 学电子工程。目前，他是一个教授和程序椅子的电子工程计划在Mapua的。PM Dychitan于1993年在鲍思高神父职业技术学院完成了他的BS ECE。他是目前 Dychitan电子信息产业集团公司总

4、裁。R. C. Gustil。在雅典耀赢得了他的MS ECEo他在菲律宾的一个技术研究所得到了 他的BS ECE。他曾在各种学校和大学的和亚当森等。目前，他是一个欧洲经委会DeLaSall 大学的博士。第一次试验罗非鱼水产养殖记录在肯尼亚在20世纪20年代，20世纪50年代初在 许多亚洲国家和一些太平洋岛屿国家开始人工引入这一物种。从那时起，在许多热带 和亚热带地区己经建立的罗非鱼繁殖，甚至有些地区地区超出了他们的家乡范围内，在 那里他们已用于各种目的。其结果是，在过去的三十年有相当大的目光投给罗非鱼养殖 业。在世界各地无论发达国家还是发展中国家罗非鱼养殖都正在扩大，因为这一群鱼可 以非常基本

5、的条件下进行培养。虽然这是理想农村自给型农业，罗非鱼更适合复杂的， 以市场为导向的文化节目，这些鱼具有很高的繁殖和生长率，相对无病，耐寒的性质。 是目前在全球各地罗非鱼养殖已经超过-百个国家，另外，培养罗非鱼是需要考虑重要 的生长因子包括pH值，温度和水的水平（深度）；因此，通过利用控制系统监测和制订 这些参数将是研究的目标。通过控制系统的使用和研究，在监测和控制各因素的基础上 设定影响鱼生长的参数。由此产生的后的受控环境中的应用程序或实施过程控制机制将 是至关重要的。确定的优良品质的罗非鱼的成功适合高需求的人食用。一般而言，本研 究的目的是：构建/建立一个控制水产养殖系统。总体而言，本研究的

6、目的是：创建一个可以监测和控制pll值，温度和水的水平水生环境；设计的控制系统，可以监测和控制的三个生长因子：pH,温度和水平；基于指定的设定值，提供维护深水环境下的pH值，温度的方式/解决方案；利用C语言的源代码或程序实现算法。二、方法论本节将讲述在罗非鱼养殖中，控制程序自动化系统的设计和建设。系统的框图将显 示于图2. Io图2. 2将提供控制pH值的算法，该算法包括水族箱中的水的温度和水的水平的计 算。传感器被用来作为换能器，将按秒发送适当的的微控制调整因子和需要信号。总之, 这些设备将提供必要的控制，以保持设定的参数的值。罗非鱼养殖：图2.1.罗非鱼水产养殖的控制系统实现框图Passi

7、ve modeClose tap water valve图2. 2处理算法仿真罐保持15加仑的水，将温度，pH和水位传感器配备策略性地放置在油箱内。 它设置有一个漏极阀，冲洗掉水事件。水质量校正。一个曝气装置（有一个内置的过滤 器）安装在系统将氧气均匀地分配在水中。该仿真罐配备了两个水库，一个包含碱性水和自来水，另一方面，将超出指定范围 内的中和酸度或碱度罗非鱼生长的理想值。同样，储冷水也被用于水温校正。水廉的安装泰来解决在舱内加速流动水。同样，泵连接到排水阀，以确保更快的出 水口。每15分钟监视一次来收集的数据。在这项研究中，6个小时的监测观察到一个给定 的时间。如果水的纠正行动正在做，这将

8、包括在数据口志。一个可视化显示的状态参数 和传感器操作定期检查也提供。值的范围参数可以被交互地改变与该显示使用微型计算 机。微控制器带有一个数据记录器，其中一个可以监视系统的状态。以下是考虑因素和参数参与的操作MCU为基础的水产养殖系统：在该系统的心脏是一个RCM 4300RabbitCoreMicroControl 1 er单位将被使用的提供控制。它配备了一个数据记录器和配备有继电器。 pH传感器（8205数字pH变送器/布尔克特，德国）将测量的酸度水族箱的水。 根据检测到的水化学，它会发出适当的信号微控制器将在执行必要的控制行动 的开启或关闭李丰组成校正阀通过继电器。温度传感器（8400螺

9、杆的温度传感器，布尔克特，德国）将测量水族箱的水的 温度。如果水太热情在一个给定的值，它会发出一个信号，微控制器，这将反 过来触发开放的水库冷水阀（矿物饮水机）。浮球液位开关/传感器（顶层/底部液位传感器）将检测中的水的深度坦克。两 个开关都关闭时淹没在当水位低于水和打开切换。指示灯（LED）将显示在继电器板阀是打开或关闭，以指示校正行动。碱性水库，其中包含石灰水解决方案（水合氧化钙）将提供的碱中和酸性中和 反应。水库自来水供水罐，如果水位低于传感器液位，纠正动作启动。如果水族箱的水冷却行动过于频繁冷水水库将提供水。电磁阀连接到碱性溶液水库漏极的（6013紧凑电磁阀，布尔克特，德国）1/8 直

10、径，通过打开/关闭来调整水的化学成分。 一个绕制的循环水潜水泵。仿真罐是15加仑的半透明水族馆，便于观察。水产养殖在设计的初始条件系统，罗非色生长参数的理想使用。这些是如下：a）pH值范围为6. 5 -8.0b）温度为30C或更低的c）水水平的正上方的顶层传感器从养殖罗非鱼的文献中，有人指出，鱼会如果水的质量被保持的pH值达到最佳生 长的6. 58.0。值将超过上述范围内的，或下面，并维持数天将是致命的鱼。同样，温 度超过30C条件下长时间期间最终将导致鱼类死亡。但气温在它下面，甚至低于25度 将影响不大鱼。可以注意到，从pH值控制的算法，该算法需要在保证优先温度控制水位的同时， 始终保持纠正

11、措施。由于设置是在室内，温度是一个次要的考虑因素不同于pH值的控制，从给定的饲料的衰变可能导致突然改变所引起的水的化学物质来自它们的溶解盐161 o温度的变化可能是一个较慢的处理相比，pH值的变化。因此，如果所有的参数需要 进行校正，这将是证明给出的pH值优先级的主要程序。在系统中使用下面的状态的作品，以描述一定的条件：高pH值的pH值校正的状态下水族箱的水大于8. 0；低pH值校正的状态，其中的pH水族馆水是低于6. 5；高温度校正的状态下水族箱中的水的温度超过30 C；被动-已经在修正状态引入随后的肘间的不活动；监控的状态下，系统是“等待”水质发生偏差。A.高pH值校正算法该系统是预编程的

12、控制的pH值水平从6. 58.0。当水族箱的水的pH值给出时，发 射器为8.0发射器，微控制器将发送一个信号给继电器开关，打开排水阀。水会水族馆 的-一个时间段为60秒（预设时间延迟）。在这段时间内，最佳级别传感器将开放。如果 还没有经过这个时间延迟不必采取纠正措施。经过这段时间，排水阀将关闭，而纠正行 动会发生。由于水的质量是基本的一一碱性，它会打开自来水阀门，这将允许自来水从 自来水水库流入水族箱中。这个过程将继续下去，直到顶层传感器关闭。一旦关闭，将 设置在此阶段的被动状态没有任何动作，以便时间的系统可以调整所做的校正（建立时 间）。一旦被动延迟已经经过（被动的延迟系统已经预置为60秒）

13、，将再次测定水的pH 值。如果它的范围内，将保持与监视水位。否则，pH值将再次进行校正，将重复上述过 程。请参见图2. 3oAB.低pH值校正算法当水族箱的水的pH值低于6. 5的pH值是,如感测到的pH值发射器,微控制器将发送一个信号给继电器开关，打开排水阀。水族馆的一个时间段为60秒（预设时间延 迟）。在这段时间内，将打开的顶层传感器因为水己经逃脱了。不必采取纠正措施将采 取的地方，如果还没有经过这个时间延迟。一次经过这段时间，排水阀将关闭，而纠正 行动会发生。由于水的质量是酸性的，它会碱性水阀门打开，这将使碱性碱性水容器的 水从流入水族馆。这个过程将继续下去，直到最上层的传感器关闭。一旦

14、关闭，被动的 状态。这个阶段是没有任何动作，以便有时间系统来调整校正完成（建立时间）。一旦 无源延时己逝去（系统己经预设有无源延时为60秒），将水的pH值再次测量。如果它 落在该范围内，则温度现在将监测水位保持。否则，将pH值将被再次校正和过程以上 将被重复。C.高温校正算法当水族箱的水的温度达3（rc以上检测到温度变送器后，微控制器将发送一个信号到中继开关，该开关将打开排水阀。水会从水族馆的时间为60秒（预设时间延迟）。在这 段时间内，最佳级别传感器会打开，因为水已经逃脱了。如果还没有经过该时间延迟无 须采取纠正行动。一旦这个时间过后，排水阀将关闭，纠正措施启动。由于水质是热的, 它会打开冷

15、水阀，其将允许从冷水水库冷水流入水族箱。这个过程会继续下去，直到顶 层传感器关闭。一旦关闭，系统处于没有任何动作的阶段，以便有时间完成调整校正（稳 定时间）。一旦被动的延迟己逝去（系统预设有一个被动60秒延迟的），水的温度将被 再次测量。如果它仍然高于30。C,然后将温度将被再次校正和上述过程将被重复。D.自动pH值修正系统显示水产养殖系统中设置有显示在实时操作，提供一种更新的是什么发生的系统， 如在图2.4oAutomated pH Correction System|Mom ton ng|6 85 pH|degCAbove|Above|Close|Close|Close|CloseStatus| pH LevelTemperatureTop level sensorBottom level sensorDrain Valve| Lime water|aterCold tap waterDate/Time图2. 4屏幕显示示例状态部分将告诉我们的系统状况，无论是在高pH值校正，低pll值校正还是 高温度校正情况下，系统是在被动的地位还是在监控状态。 pH值将表示水族箱中的水的酸碱度。温度会告诉我们的目前的水族箱111的水的温度。上部传感器告诉我们，水族馆中水是高于或低于水位。排