基于单片机智能鱼缸/水族箱/水产养殖系统设计
随着智能家居技术的发展,传统鱼缸的养护方式逐渐向自动化、智能化转变。基于单片机的智能鱼缸设计通过集成传感器、控制器和执行模块,实现水温调控、水质监测、自动喂食及光照控制等功能,有效提升鱼类生存环境质量并降低人工维护成本。该系统以STM32为核心控制器,搭配DS18B20温度传感器、水质传感器、PH检测模块等实时监测鱼缸环境参数。当检测值超出预设范围时,控制器自动启动加热棒、过滤器或增氧泵等设备进行
传送门
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概述
随着智能家居技术的发展,传统鱼缸的养护方式逐渐向自动化、智能化转变。基于单片机的智能鱼缸设计通过集成传感器、控制器和执行模块,实现水温调控、水质监测、自动喂食及光照控制等功能,有效提升鱼类生存环境质量并降低人工维护成本。该系统以STM32为核心控制器,搭配DS18B20温度传感器、水质传感器、PH检测模块等实时监测鱼缸环境参数。当检测值超出预设范围时,控制器自动启动加热棒、过滤器或增氧泵等设备进行调节。同时,通过Wi-Fi模块连接手机APP,用户可远程监控鱼缸状态并手动控制设备。系统兼具低功耗与高可靠性,适合家庭及小型水族馆应用,为观赏鱼养殖提供了智能化解决方案。
一、功能选择指南
优先选择符合自己功能要求的版本,如果没有具体明确要求,可参考下面选择
- 简单版本:版本30-11
- 含有云平台:版本30-10-ALI
- 推荐版本:版本30-10
每个版本后面有实物实现参考价格,供大家参考。大家根据功能来自己实现,嫌麻烦需要实物的话,文末。
二、系统核心组成
模块 | 功能说明 | 常用器件 |
---|---|---|
主控单元 | 数据处理与逻辑控制 | STM32F103C8T6 |
报警模块 | 参数异常报警 | 蜂鸣器 |
传感模块 | 传感器测量 | DS18B20、光敏电阻 |
显示模块 | 动态显示当前信息 | LCD1602 |
按键模块 | 手动设置和控制 | 独立按键 |
通信模块 | 可以和手机进行数据通信 | ESP8266(WIFI)、蓝牙模块 |
通信接口 | 与传感器接口通信 | UART、IIC、ADC、GPIO |
电源接口 | 整个系统的供电 | 5V-USB供电 |
三、版本详细功能
版本30-11:STM32单片机+定时增氧+定时喂食+水位检测换水+温度采集+加热+蜂鸣器提醒+LCD1602显示(308元)
1.STM32F103C8T6单片机作为主控
2.采用DS18B20水温传感器,采集当前的水温数值
3.采用水位传感器,进行水位监测
4.LCD1602显示数据水温、时间等数值
5.通过按键可以设置阈值,定时时间
6.控制部分:
当水温低于设定阈值时,系统开启加热片进行加热,实现水温恒温
当水位低于设定阈值时,系统开启水泵抽水增加水位高度
当喂食时间到后。通过步进电机控制电机转动带动饲料下落完成喂食
当增氧时间到后,通过增氧泵进行增氧
当超过设定的阀值时,开启蜂鸣器警报提示
版本30-12:STM32单片机+蓝牙传输控制+定时增氧+定时喂食+水位检测换水+温度采集+加热+蜂鸣器提醒+LCD1602显示(348元)
1.STM32F103C8T6单片机作为主控
2.采用DS18B20水温传感器,采集当前的水温数值
3.采用水位传感器,进行水位监测
4.LCD1602显示数据水温、时间等数值
5.通过按键可以设置阈值,定时时间
6.控制部分:
当水温低于设定阈值时,系统开启加热片进行加热,实现水温恒温
当水位低于设定阈值时,系统开启水泵抽水增加水位高度
当喂食时间到后。通过步进电机控制电机转动带动饲料下落完成喂食
当增氧时间到后,通过增氧泵进行增氧
当超过设定的阀值时,开启蜂鸣器警报提示
7.蓝牙通信模块实现数据上传到APP显示,手机APP远程接收与控制
版本30-10: STM32单片机+WIFI传输控制+定时增氧+定时喂食+水位检测换水+温度采集+加热+蜂鸣器提醒+LCD1602显示(368元)
1.STM32F103C8T6单片机作为主控
2.采用DS18B20水温传感器,采集当前的水温数值
3.采用水位传感器,进行水位监测
4.LCD1602显示数据水温、时间等数值
5.通过按键可以设置阈值,定时时间
6.控制部分:
当水温低于设定阈值时,系统开启加热片进行加热,实现水温恒温
当水位低于设定阈值时,系统开启水泵抽水增加水位高度
当喂食时间到后。通过步进电机控制电机转动带动饲料下落完成喂食
当增氧时间到后,通过增氧泵进行增氧
当超过设定的阀值时,开启蜂鸣器警报提示
7.WIFI通信模块实现数据上传到APP显示,手机APP远程接收与控制
版本30-7: STM32单片机+ WIFI传输控制+光敏+补光+定时增氧+定时喂食+水位检测换水+温度采集+加热+蜂鸣器提醒+LCD1602显示(408元)
1.STM32F103C8T6单片机作为主控
2.采用DS18B20水温传感器,采集当前的水温数值
3.采用水位传感器,进行水位监测
4.采用光敏传感器,采集当前的环境光照数值
5.LCD1602显示数据水温、浊度、光照等数值
6.通过按键可以设置阈值,定时时间
7.控制部分:
当水温低于设定阈值时,系统开启加热片进行加热,实现水温恒温
当水位低于设定阈值时,系统开启水泵抽水增加水位高度
当检测到当前光照偏暗,系统开启LED灯光进行补光
当喂食时间到后。通过步进电机控制电机转动带动饲料下落完成喂食
当增氧时间到后,通过增氧泵进行增氧
当超过设定的阀值时,开启蜂鸣器警报提示
8.WIFI通信模块实现数据上传到APP显示,手机APP远程接收与控制
版本30-9:STM32单片机+WIFI传输控制+浊度采集+光敏+补光+定时增氧+定时喂食+水位检测换水+温度采集+加热+蜂鸣器提醒+LCD1602显示(468元)
1. STM32F103C8T6单片机作为主控
2.采用DS18B20水温传感器,采集当前的水温数值
3.采用水位传感器,进行水位监测
4.采用浑浊度传感器,采集当前水中水质情况
5.采用光敏传感器,采集当前的环境光照数值
6.LCD1602显示数据水温、浊度、光照等数值
7.通过按键可以设置阈值,定时时间
8.控制部分:
当水温低于设定阈值时,系统开启加热片进行加热,实现水温恒温
当水位低于设定阈值时,系统开启水泵抽水增加水位高度
当检测到水质浑浊度超标,系统进行自动开启水泵进行自动换水
当检测到当前光照偏暗,系统开启LED灯光进行补光
当喂食时间到后。通过步进电机控制电机转动带动饲料下落完成喂食
当增氧时间到后,通过增氧泵进行增氧
当超过设定的阀值时,开启蜂鸣器警报提示
9.WIFI通信模块实现数据上传到APP显示,手机APP远程接收与控制
版本30-10-ALI: STM32单片机+WIFI传输控制+云平台+定时增氧+定时喂食+定时换水+水位检测+温度采集+加热+蜂鸣器提醒+LCD1602显示(468元)
1.STM32F103C8T6单片机作为主控
2.采用DS18B20水温传感器,采集当前的水温数值
3.采用水位传感器,进行水位监测
4.LCD1602显示数据水温、时间等数值
5.通过按键可以设置阈值,定时时间
6.控制部分:
当水温低于设定阈值时,系统开启加热片进行加热,实现水温恒温
当水位低于设定阈值时,系统开启水泵抽水增加水位高度
当喂食时间到后。通过步进电机控制电机转动带动饲料下落完成喂食
当增氧时间到后,通过增氧泵进行增氧
当超过设定的阀值时,开启蜂鸣器警报提示
7. 通过WIFI(esp8266)模块可以将数据传输到云平台(阿里云),同时可以在手机上显示信息,手机端也可以控制喂食/增氧等操作#STM32单片机 #物联网 #云平台 #WIFI #MQTT
版本30-100:STM32单片机+WIFI传输APP+PH+温度+浊度+蜂鸣器报警+增氧泵增氧+水泵换水+水温加热+定时喂食+手自动模式+OLED显示(478元)
1. STM32F103C8T6单片机为控制核心
2. PH模块采集当前水质PH酸碱度
3. DS18B20温度传感器采集当前水体温度
4. 浊度(TS-300B传感器)采集当前水体浑浊度
5. OLED液晶显示PH/温度/浊度
6. ULN2003驱动步进电机正反转模拟喂食
7. 按键设置PH上限+下限阈值,温度上限+下限阈值,浊度上限阈值
8. 任意一个参数报警,OLED液晶都会闪烁提醒同时蜂鸣器报警
9. 当温度过高时,继电器闭合进行补水降温;温度过低时,通过加热片进行加热升温
10 当PH不在阈值内,通过进水泵进水,出水泵出水实现换水来调节PH
11. 手动可以开启/关闭增氧泵,进行增氧操作。
12. 可设置定时喂食和换水时间间隔,到时间后步进电机的正反转来模拟定时投喂食物,水泵工作换水
13. 通过ESP8266 WIFI模块传输当前数据到手机APP端数据显示及切换手自动模式控制喂食增氧换水
版本30-101:STM32单片机+浊度采集+定时增氧+定时喂食+水位检测换水+温度采集+加热+氛围灯+蜂鸣器报警+LCD1602显示(318元)
1.STM32F103C8T6单片机作为主控
2.采用DS18B20水温传感器,采集当前的水温数值
3.采用水位传感器,进行水位监测
4.LCD1602显示数据水温、时间等数值
5.通过按键可以设置阈值,定时时间
6.三个LED颜色灯模拟氛围灯,通过按键切换
7.控制部分:
当水温低于设定阈值时,系统开启加热片进行加热,实现水温恒温
当水位低于设定阈值时,系统开启水泵抽水增加水位高度
当喂食时间到后。通过步进电机控制电机转动带动饲料下落完成喂食
当增氧时间到后,通过增氧泵进行增氧
当超过设定的阀值时,开启蜂鸣器警报提示
版本30-102:STM32单片机+WIFI+云平台+PH+温度+光照采集+浑浊度+水泵换水+水温加热+补光+定时喂食+蜂鸣器报警+OLED显示(588元)
1. 以STM32F103C8T6单片机为控制核心
2. PH模块采集当前水质PH酸碱度
3. DS18B20温度传感器采集当前水体温度
4. 通过光敏电阻来测量环境中的光照亮度
5. 通过浑浊度传感器检测水的浑浊度
6. OLED液晶显示温度/PH/光强/浑浊度
7. 通过步进电机的正反转来模拟定时投喂食物。
8. 按键设置PH上限+下限阈值,温度上限+下限阈值,浊度上限阈值,光照阈值
9. 任意一个参数报警,OLED液晶都会闪烁提醒同时蜂鸣器报警
10. 当温度过高时,继电器闭合进行换水降温;温度过低时,通过加热片进行加热升温
11. 当浊度不在阈值内,通过进水泵进水,出水泵出水实现换水来调节浊度
12. 当光照低于阈值,开启灯光进行补光。
13. 通过ESP8266 WIFI模块传输当前数据到云平台(阿里云)端,并通过手机APP进行数据显示
版本30-103:STM32单片机+WIFI+云平台+PH+温度+浊度+蜂鸣器报警+增氧泵增氧+水位补水+水泵换水+水温加热+定时喂食+手自动模式+OLED显示(588元)
1. STM32F103C8T6单片机为控制核心
2. PH模块采集当前水质PH酸碱度
3. DS18B20温度传感器采集当前水体温度
4. 浊度(TS-300B传感器)采集当前水体浑浊度
5. OLED液晶显示PH/温度/浊度
6. 按键可以切换手自动模式
7. 按键设置PH上限+下限报警阈值
8. 按键设置温度上限+下限报警阈值
9. 按键设置浊度上限报警阈值
10. 任意一个参数超过阈值,OLED液晶都会闪烁提醒同时蜂鸣器报警
11. 通过步进电机的正反转来模拟定时投喂食物。
12. 通过ESP8266 WIFI模块传输到云平台(阿里云),并转发到手机APP端数据显示及控制
自动模式下
13. 当温度过高时,蜂鸣器报警;温度过低时,通过加热片进行加热升温
14. 当PH过高过低,通过进水泵进水,出水泵出水实现换水来调节水质
15. 当浊度过高,蜂鸣器报警,同时手机APP端显示水质异常
16. 当水位检测到水过少,进行进水泵工作补水
手动模式下:
17. 在APP上手动可以开启/关闭增氧泵,开启/关闭加热 开启/关闭进水出水 开启/关闭喂食
四、题外话
大家在开题时注意事项⚠️
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过于简单(工作量不足,没得写)
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❌ 错误示例:基于单片机的流水灯设计
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✅ 解决方案:叠加创新模块,如“基于单片机的智能病房灯控系统(含人体感应+APP远程控制)”。
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过于宽泛(无法聚焦)
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❌ 错误示例:“基于单片机智能家居系统设计”
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✅ 解决方案:限定场景与核心功能,如“基于STM32单片机的独居老人居家安全监测系统(跌倒检测+燃气报警)”。
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缺乏硬件创新(纯软件模拟)
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❌ 错误示例:Proteus仿真实现温度监控(无实物)
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✅ 解决方案:须包含硬件搭建,优先选择传感器+执行器组合(如DHT11温湿度采集+继电器控制加湿器)。
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技术路线模糊
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❌ 错误示例:“用单片机做一个机器人”
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✅ 解决方案:明确技术点,如“STM32+OpenMV的视觉追踪小车+PID电机控制+颜色识别”。
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如果自己有时间有能力的话,最好自己亲自动手做,这样对整个功能系统了解深入,也能发现新思路,当然不想动手,来个现成的成品还带资料,文末,也欢迎广大合作伙伴加入。
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