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水产养殖智能监控(智能养花(种菜)养鱼共生监控系统)

来源:村晓农业网|更新时间:2023-11-18|点击次数:

简介:这个是使用RISC-V开发板的方案,也可以使用 其他的CPU作主控

一、概述

鱼菜共生技术通过巧妙的生态设计,达到科学的协同共生,从而实现养鱼不换水而无水质忧患,种菜不施肥而正常成长的生态共生效应。在传统的水产养殖中,随着鱼的排泄物积累,水体的氨氮增加,毒性逐步增大。而在鱼菜共生系统中,水产养殖的水被输送到水培栽培系统,由细菌将水中的氨氮分解成亚硝酸盐然后被硝化细菌分解成硝酸盐,硝酸盐可以直接被植物作为营养吸收利用。鱼菜共生让动物、植物、微生物三者之间达到一种和谐的生态平衡关系,是可持续循环型零排放的低碳生产模式,更是有效解决农业生态危机的最有效方法。

二、实施方案

使用平头哥芯片开放社区提供RVB2601开发板作为系统的主要核心部件,外扩接口驱动水泵,传感器检测水温,水位,光线。并进行相应的控制。我的项目主要用到了RVB2601开发板上面的cpu+w800wifi模块,接口板扩展了一片hc595用于驱动mos管带动执行机构(如水泵,继电器,灯),外扩一片lm358用于ntc传感器的放大调零,放大输出的信号接入RVB2601开发板的接口ADC接口。外部接口还包括IO接口的水位与光敏电阻的检测,同时,外扩了一片24c256 eeprom存储器,可以用来存储采集的数据,暂时没有使用。

智能养花(种菜)养鱼共生监控系统

主控及扩展

智能养花(种菜)养鱼共生监控系统

外扩板子与RVB2601开发板的接口

智能养花(种菜)养鱼共生监控系统

外扩hc595

LM358 处理NTC温度采集电路

Z1与R3只需焊接一个,Z1可以调整0点,G2与R22只需焊接一个,调整增益。可以通过Z1与G1的调整将NTC的数据采集部分调整到0-100度对应0-3.3V,(接近,358不是轨对轨运放)这样adc采集就是0-4095范围了,也可以取部分温度范围校正,没有实用性,只是演示。因为,NTC线行并不好,只是为了验证2601 的ADC吧了。真正应用场景建议使用18B20不用校准,精度足够了。

智能养花(种菜)养鱼共生监控系统

运放电路

此处的VDD仅给目标板供电,不和原先的 RVB2601开发板相通,避免相互的影响

智能养花(种菜)养鱼共生监控系统

电源处理

使用2302,驱动电流与耐压足够了,比2803与2003之类的内阻小很多

智能养花(种菜)养鱼共生监控系统

输出驱动

主要是控制加热类的高电压大电流的加热管

智能养花(种菜)养鱼共生监控系统

继电器输出


智能养花(种菜)养鱼共生监控系统

整个外扩板子完整原理图

三、工作原理

RVB2601开发板通过外扩的接口采集的数据通过WiFi上传中移动的物联网平台(onenet),手机端通过Onenet将物联网平台数据载入查阅,并实施对应的控制;手机端实现了,温度,水位,各个传感器的状态显示和各个执行机构的工作状态的显示。打开手机,无论您身在何处都可随时掌握各种参数,可以选择,投食,补光,注水,排水,杀菌。为鱼菜提供最优的生长环境。原RVB2601开发板的key1、key2 分别用于暂停与恢复运行。方便,清洗或者其他您想做的事情。

四、软件流程

软件创建个2个任务:一个用于处理水位的检测,如果低水位传感器有信号oled显示水位低,注水泵打开,直到检测到高水位传感器有信号,注水泵关闭。如果传感器有信号显示水位偏高,如果此时,注水在执行阶段,就强行结束。如果,排水阀打开,检测到低水位传感器有信号,就关闭排水阀。检测温度如果温度低于设定值,打开加热,高于设置值+0.2,关闭加热。另一个任务处理WIFI模块与ONENet的连接,数据上传,远程执行。不停地将采集的传感器信号,执行指令动作信号上传云平台,接收到云平台发来的数据进行解析并执行。检测到光线太弱的信号,才允许打开补光,补光打开后达到设定时间自动关闭;打开杀菌灯后,运行到设定值关闭;同理,投食打开后也是达到设置值关闭。

五、手机端软件

手机APP使用E4A编写,实现与onenet平台相连,随时查看鱼缸控制系统发来的参数,并可根据需要执行相应的动作。如果,指令发送成功,手机会提示指令发送成功。

智能养花(种菜)养鱼共生监控系统

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