專利名稱：用于水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，具體的涉及一種用于水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán) 境中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，適用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄、保存水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的水溫、光照、濁度、氨氮、亞硝酸鹽、PH值以及含氧量等參數(shù)的檢測(cè)。
技術(shù)背景水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)具有悠久的歷史，目前，中國(guó)的水產(chǎn)品產(chǎn)量占世界的2/3 多，規(guī)模巨大。但大多數(shù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)還采用人力手工作業(yè)的模式，對(duì)養(yǎng) 殖環(huán)境中物理參數(shù)的監(jiān)測(cè)，仍然采用人工取樣和人工進(jìn)行化學(xué)分析的監(jiān)測(cè) 方式。顯然，這種方式不僅耗時(shí)費(fèi)力、精確度不高，而且需要有專業(yè)人員 進(jìn)行操作，這已不能適應(yīng)大棚溫室水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展需求。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán) 境中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)、記錄、保存水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的水溫、光照、濁度、氨氮、亞硝酸鹽、ra值和含氧量等參數(shù)。本實(shí)用新型為了達(dá)到上述的目的，所采取的技術(shù)方案是它包括中央 處理器，分別與中央處理器相連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，數(shù)據(jù)顯示模塊，通信接口模塊，時(shí)鐘模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊，以及與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接的物理 參數(shù)檢測(cè)模塊。所述的物理參數(shù)檢測(cè)模塊包括檢測(cè)有關(guān)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)的傳感器。 具體地說(shuō)，所述的傳感器包括溫度傳感器、光照傳感器、濁度傳感器、氨 氮傳感器、亞硝酸鹽傳感器、PH值傳感器和含氧量傳感器等。如上述本實(shí)用新型實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)，物理參數(shù)檢測(cè)模塊通過(guò)上述 的傳感器采集水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中的水溫、光照、濁度、氨氮、亞硝酸鹽、PH 值和含氧.量等模擬信號(hào)值，模擬信號(hào)值通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換
成數(shù)字信號(hào)輸入中央處理器內(nèi)；中央處理器將采集到的數(shù)字參數(shù)和從時(shí)鐘模塊上所采集的實(shí)時(shí)時(shí)間參數(shù)一起存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊內(nèi)；并通過(guò)通信接口 模塊將數(shù)字參數(shù)和實(shí)時(shí)時(shí)間參數(shù)傳入上位機(jī)內(nèi)，以供上位機(jī)使用；同時(shí)， 中央處理器通過(guò)通信接口模塊接受上位機(jī)的命令采集養(yǎng)殖環(huán)境中的數(shù)據(jù) 和實(shí)時(shí)時(shí)間的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信，即實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話；在數(shù)據(jù)顯示 模塊上實(shí)時(shí)顯示中央處理器所采集到的養(yǎng)殖環(huán)境中的各種數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)時(shí) 鐘的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)和時(shí)間參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示。 本實(shí)用新型的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置效果顯著。參本實(shí)用新型如上述的結(jié)構(gòu)，中央處理器通過(guò)A/D (模/數(shù))轉(zhuǎn)換器和 物理參數(shù)檢測(cè)模塊能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)所需要的養(yǎng)殖環(huán)境中的數(shù)種參數(shù)，包括養(yǎng) 殖環(huán)境的水溫、光照、濁度、氨氮、亞硝酸鹽、PH值、含氧量等參數(shù)，實(shí) 現(xiàn)了自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)養(yǎng)殖環(huán)境的參數(shù)；參本實(shí)用新型因?yàn)橹醒胩幚砥鬟B接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊，能 夠?qū)崟r(shí)記錄、存儲(chǔ)和顯示養(yǎng)殖環(huán)境中所需要的數(shù)種參數(shù)；參本實(shí)用新型因?yàn)橹醒胩幚砥鬟B接有通信接口模塊，中央處理器能夠通 過(guò)通信接口模塊與上位機(jī)(或控制系統(tǒng))進(jìn)行通話，將所采集到的各種數(shù) 據(jù)傳送給上位機(jī)，供上位機(jī)使用；同時(shí)接受上位機(jī)命令及時(shí)采集和發(fā)送數(shù) 據(jù)，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對(duì)話；魯本實(shí)用新型的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置如上述的結(jié)構(gòu)，所包括的元部件如中央處 理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、通信接口模塊、時(shí)鐘模塊、A/D轉(zhuǎn) 換器以及物理參數(shù)檢測(cè)模塊(包括數(shù)種傳感器)均容易實(shí)現(xiàn)，可以采用現(xiàn) 有的芯片。


圖1是本實(shí)用新型用于水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中中央處理器一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖1中時(shí)鐘模塊一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖1中A/D轉(zhuǎn)換模塊一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征。如圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置包括中央處理器4，分別與中央處理器4相連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊3，數(shù)據(jù)顯示模塊1，通信接口模塊2， 時(shí)鐘模塊5和A/D轉(zhuǎn)換模塊6，以及與A/D轉(zhuǎn)換模塊6相連接的物理參數(shù) 檢測(cè)模塊7。本實(shí)施例中，所述的通信接口模塊2是串行接口，或是USB接口。 如上述，物理參數(shù)檢測(cè)模塊7包括檢測(cè)有關(guān)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)的傳感 器。所述的傳感器包括檢測(cè)水溫的溫度傳感器，檢測(cè)光照量的光照傳感器， 檢測(cè)養(yǎng)殖環(huán)境混濁度的濁度傳感器，檢測(cè)含氨氮量的氨氮傳感器，檢測(cè)亞硝酸鹽含量的亞硝酸鹽傳感器，檢測(cè)水中PH值的ra值傳感器以及檢測(cè)氧氣含量的含氧量傳感器等，上述傳感器將采集到的養(yǎng)殖環(huán)境中的水溫、光 照、濁度、氨氮、亞硝酸鹽的物理參數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬的電信號(hào)輸出， 該模擬電信號(hào)經(jīng)過(guò)模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入到中央處理 器4內(nèi)。本實(shí)施例中，所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊3為普通的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，包括可讀、 寫(xiě)存儲(chǔ)器電路和讀卡器電路。本實(shí)施例中，所述的數(shù)據(jù)顯示模塊1采用點(diǎn)陣式LCD示顯電路，用于 顯示實(shí)時(shí)時(shí)間和水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的各種物理參數(shù)數(shù)值，供養(yǎng)殖者參考。圖2是中央處理器的一個(gè)實(shí)施例，在本實(shí)施例中，中央處理器4采用 嵌入式微機(jī)系統(tǒng)，具體的是采用嵌入式單片機(jī)Ul。如圖2所示，單片機(jī) Ul的18腳接X(jué)I的一個(gè)腳，并通過(guò)C2接地，單片機(jī)Ul的19腳接X(jué)I的另 一個(gè)腳，并通過(guò)C3接地；Ul的9腳參通過(guò)R1接地，并聯(lián)接D1的陰極和Cl的負(fù)極；單片機(jī)Cl的正極接電源；Dl的陽(yáng)極接地；單片機(jī)Ul的10腳、 11腳接串口通信模塊的RXD、 TXD腳；單片機(jī)U1的32腳、33腳、34腳、 35腳、36腳、37腳、38腳、39腳同時(shí)接時(shí)鐘模塊5和數(shù)據(jù)顯示模塊1的 D0、 Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7數(shù)據(jù)信號(hào)線；單片機(jī)Ul的3腳、4腳 接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊3中的電可擦可寫(xiě)可編程只讀(EEPR0M)內(nèi)存電路的SCL、 SDA腳。中央處理器4一單片機(jī)Ul接收從模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)和采集實(shí)時(shí)時(shí)間參數(shù)，將其數(shù)據(jù)定時(shí)寫(xiě)入讀卡器中可移動(dòng)數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)介質(zhì)中，保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中；同時(shí)，將其數(shù)據(jù)上傳給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)
與上位計(jì)算機(jī)的通信；并通過(guò)數(shù)據(jù)顯示模塊實(shí)時(shí)顯示其時(shí)間，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng) 殖環(huán)境參數(shù)和時(shí)間參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示，為養(yǎng)殖者實(shí)時(shí)提高養(yǎng)殖環(huán)境的參數(shù)。 圖3是時(shí)鐘模塊5的一個(gè)實(shí)施例，時(shí)鐘模塊5釆用實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，自 帶鋰電池和晶振電路；時(shí)鐘模塊5連接于中央處理器4，提供萬(wàn)年歷日歷 和年、月、日、時(shí)、秒、星期實(shí)時(shí)時(shí)鐘數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，時(shí)鐘模塊5 采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片U3，如圖3所示，它包含年歷和年、月、日、時(shí)、秒、 星期的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，芯片U3的4腳、5腳、6腳、7腳、8腳、9腳、10 腳、11腳分另接中央處理器4一單片機(jī)U1的D0、 Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7數(shù)據(jù)信號(hào)線；芯片U3的1腳、12腳接地；U3的確腳接電源；U3 的18腳接U4F的12腳；U4F的13腳接中央處理器4的單片機(jī)Ul的RESET 信號(hào)；U3的15腳、14腳、13腳分另接中央處理器4的Ul的16腳、30 腳、27腳。圖4是A/D轉(zhuǎn)換模塊3的一個(gè)實(shí)施例，它包括芯片U5、芯片W1、放 大器U10A、 U10B、 U10C和U10D、電阻R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8、 R9、 RIO、 Rll、電位器RP5、 RP6;如圖4所示，芯片U5的3腳、4腳接地， 芯片U5的8腳接電源VCC，芯片U5的l腳、6腳、7腳分別接嵌入式微機(jī) 芯片Ul的23腳、21腳、22腳，芯片U5的2腳接放大器U10D的輸出端(14腳)，芯片U5的2腳接芯片W1的2腳；芯片W1的1腳接地，芯片 Wl的3腳接電源VCC;電位器RP5的一端引腳和電位器RP5的滑動(dòng)腳短接 后接放大器U10D的輸出端(14腳)，電位器RP5的另一端引腳通過(guò)電阻 R10接接放大器U10D的反相輸入端(13腳)；放大器U10D的同相輸入端(12腳)通過(guò)電阻R8接地，放大器U10D的反相輸入端(13腳)通過(guò)電 阻R7接放大器U10C的輸出端(8腳)，同時(shí)通過(guò)電阻R9接電位器RP6的 滑動(dòng)腳；電位器RP6的一端引腳接負(fù)電源-12V,電位器RP6的另一端引腳 接正電源+12V;放大器U10C的輸出端(8腳)通過(guò)電阻R4接放大器U10C 的反相輸入端(9腳)，放大器U10C的反相輸入端(9腳)同時(shí)通過(guò)電阻 R3接放大器U10A的輸出端(l腳)，放大器U10C的同相輸入端(IO腳) 通過(guò)電阻R6接地，同時(shí)通過(guò)電阻R5接放大器U10B的輸出端(7腳)；放 大器U10A的輸出端(1腳)和放大器U10A的反相輸入端(2腳)短接， 放大器U10A的同相輸入端(3腳)通過(guò)電阻Rll接物理參數(shù)檢測(cè)模塊模擬信號(hào)正輸出端；放大器U10B的輸出端(7腳)和放大器U10B的反相輸入 端(6腳)短接，放大器U10B的同相輸入端(5腳)通過(guò)電阻R2接物理參數(shù)檢測(cè)模塊模擬信號(hào)負(fù)輸出端。
權(quán)利要求1.一種用于水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于它包括中央處理器，分別與中央處理器相連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，數(shù)據(jù)顯示模塊，通信接口模塊，時(shí)鐘模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊，以及與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接的物理參數(shù)檢測(cè)模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特 征在于所述的物理參數(shù)檢測(cè)模塊包括檢測(cè)有關(guān)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)的傳感 器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其 特征在于所述的傳感器包括溫度傳感器、光照傳感器、濁度傳感器、氨氮 傳感器、亞硝酸鹽傳感器、PH值傳感器和含氧量傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其 特征在于所述的通信接口模塊是串行接口，或是USB接口。
專利摘要一種用于水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，它包括中央處理器，分別與中央處理器相連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，數(shù)據(jù)顯示模塊，通信接口模塊，時(shí)鐘模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊，以及與A/D轉(zhuǎn)換模塊相連接的物理參數(shù)檢測(cè)模塊。中央處理器通過(guò)A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器和物理參數(shù)檢測(cè)模塊能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)所需要的養(yǎng)殖環(huán)境中的水溫、光照、濁度、氨氮、亞硝酸鹽、pH值、含氧量等參數(shù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊和通信接口模塊實(shí)時(shí)記錄、存儲(chǔ)、顯示以及傳給上位機(jī)養(yǎng)殖環(huán)境中所需要的數(shù)種參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)養(yǎng)殖環(huán)境的參數(shù)。
文檔編號(hào)A01K61/00GK201025823SQ20072006805
公開(kāi)日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者吳偉雄, 周振峰, 熊遠(yuǎn)生, 諸連娣 申請(qǐng)人:嘉興學(xué)院