活鱼运输制冷增氧控制系统设计与仿真

摘要

活鱼运输是渔业生产的一个重要环节，如何提高活鱼在运输过程中的存活率是这一环节的中心问题。我国地域广博，水产品尤其是鱼类资源丰富，鱼类的保活运输发展也很迅速，从早期的水箱法逐步发展到现在的高速、高密度专用车船和集装箱运输，但仍存在着载鱼量小、成活率低、运输成本高的问题，而且还缺少监控措施。因此，完善已有的鱼类保活运输方法，或者研究一些新的保活运输装置，应用于鱼类或其他水产品的保活运输中，从而获得高品质的鲜活水产品，满足市场的需求，丰富人们的生活，具有重大的意义。
　　 提出了一种活鱼运输制冷增氧运输方案，在汽车空调的基础上，采用增压机自动充氧，使制冷和增氧充分结合，在为水体降温的同时，借助室内充氧的效果，为整个水体增氧，以AT89C51单片机为控制核心，利用溶氧量传感器和温度传感器实现对水箱中水体溶氧量和温度的实时监测，用软件编程对制冷增氧系统进行实时控制实现对水体中溶氧量和温度的控制。该系统还配有与汽车的动力相分离的柴油机作为独立驱动动力，真正做到不受路况和各种突发事件的影响。
　　 控制系统主要包括单片机、数据采集电路、A/D转换电路、控制电路及键盘输入及显示电路。实现参数的显示、实时检测功能及对制冷增氧系统的控制功能。通过按键可以实现水温(0～99℃)和溶氧量(0～25 mg/L)范围的设定。
　　 试验结果表明，控制系统的数据采集误差均在允许范围之内，可以满足活鱼运输过程水体中水温和溶氧量的在线监测要求。利用C语言编写相关软件程序，运用Proteus对控制系统电路及程序进行仿真，验证了其可行性。
　　 活鱼运输制冷增氧控制系统能实现对活鱼运输水环境中温度和溶氧量的监测和控制，维持活鱼最佳运输生存环境，提高了运输存活率，具有良好的社会效益和经济效益。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究目的和意义

1．2 活鱼运输过程中影响成活率的关键因子

1．2．1 水温

1．2．2 水质

1．2．3 鱼的种类

1．2．3 监控措施

1．3 研究内容

2 总体方案设计

2．1 活鱼运输方法选择

2．2 技术要求

2．3 总体方案

2．4 工作原理

2．5 单片机的选择

2．6 传感器的选择

2．6．1 溶解氧传感器

2．6．2 温度传感器

2．7 A／D转换器的选择

2．8 执行机构的选择

3 系统的硬件设计

3．1 时钟和复位电路

3．1．1 时钟电路

3．1．2 复位电路

3．2 信号采集电路

3．2．1 温度采集电路

3．2．2 溶氧量采集电路

3．3 按键及显示电路

3．3．1 按键电路

3．3．2 显示电路

3．4 空调控制电路

3．5 直流稳压电路

4 系统的软件设计

4．1 数据采样处理模块

4．1．1 采样周期的选取

4．1．2 数据采样子程序

4．1．3 DS18820子程序

4．2 控制模块

5 试验与结论

5．1 控制系统仿真试验

5．1．1 仿真软件Proteus介绍

5．1．2 控制系统Proteus仿真

5．2 参数采集试验

5．2．1 试验原理与方法

5．2．2 试验步骤及结果分析

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间发表论文情况