2019年3月24日

鱼缸系统之设计目的与过相关研究

作者 逍遥子

鱼缸系统之设计目的与过相关研究:
市面只有极少产品有网络监控功能的鱼缸装置,有网络功能多半需要一台计算机做服务器成高而且相当占空间,本系统设计目的为建构有完整的网络监控功能的鱼缸系统,包括透过网络设定喂食时间、水温设定与水温高低、过滤器循环马运转状况,此外希望这个系统无需计算机当服务器控制,降低成本与空间的使用,并有网络警报功能,可发送 E-mail 或简讯给饲主,在此架构设计下使饲主能在无时间与空间限制下,方便喂食家中的鱼。

鱼缸系统之设计概念:
在过去的远程家电控制及保全系统中,大多以家电产品为主,只有极小的产品研究会应用于家庭的宠物饲养上,而一些可以自动喂食的宠物机台产品都缺乏监控与远程控制的功能,本组针对这些欠缺的功能来做改良与设计,整体设计概念之事件流程描述如下:
一般家庭鱼缸会使用的装置:
(1)空气帮浦维持水中的氧气浓度。
(2)照明设备(24 小时运作)若有养殖水草 维持光线使水草正常生长。
(3)沉水马达(24 小时运作)增加鱼缸中底层水流循环。
(4)过滤器清除水中过不必要的悬浮物质。
(5)自动喂食器(非必要,一般为手动喂食)定时自动喂食。
(6)石英加温器(侦测水温过低时自动开启)维持适合鱼生存的水温。

温度传感器与致动器系统:
本研究使用温度传感器为市售热敏电阻如图 9,以温度不同而改变电阻值之特性,将其两接脚接至 PIC_SERVER 的 AN0 脚位,温度高低即可反应成相对 0~1023
模拟讯号,再以校正方式获得准确温度,并搭配石英加热器做鱼缸水温控制。致动器为循环帮浦、喂食机、照明电灯与石英加热器,其功能分别为维持鱼缸内水循环、自动喂食、给予水中光线及维持水中温度等功能,其电源皆受到电源控制箱与PIC_SEVER 之搭配控制。

鱼缸系统整合与测试:
在本实验中所使用的远程控制软件为 VB 所撰写的其接口如图 11 所示,在窗口的左边为监视部份,分别可监视目前的水温状况与各鱼缸组件电源开关的情形以及可远程控制鱼缸系统之开发显示设置的喂食时间,而在右半窗口为控制部分你可以直接设定所需的水温,传送的简讯电话号码与及时的控制鱼缸组件电源开或关。本系统的温度初值设定为 25 度,循环帮浦与照明装置为开启状态,也就是当启动 PIC_SEVER 后循环帮浦与照明装置皆会开启,而石英加热器会依当时温度传感器所测量之温度与初值温度做比较,如果低于 25 度则开启石英加热器否则不作动,当然也可从外部输入想要的温度之设定,而本系统每一分钟会再做一次温度量测,假如发生异常的高温度(本实验设定在 32 度以上为异常高温)时变会透过简讯发送模块发出警讯给用户,而欲告知的用户电话号码可以外部输入的方式将电话号码输入到 PIC_SEVER 中。在喂食方面使用者可以直接由外部输入当天要喂食的时间,当输入的时间与系统时间相同时便启动喂食器,在本实验以 DC 马达运转 5 秒做为模拟。此外使用者也可以在任意的时间下做喂食动作或者是开启关闭任何装置,并且监视运转状况。