对虾育苗室水温和水溶氧监测系统的设计与实现

摘要

本课题主要研究成果是构建了一个由一台PC机(上位机)和多台单片机(下位机)构成的水产养殖池监控系统,整个系统由上位机进行统一调度和管理,每个育苗池的数据采集和环境控制由各自的下位机来完成,系统下位机以STC89C54RD+单片机为核心,与上位机之间采用传输距离可达1200米的RS-485方式进行通讯,软件采用自下而上结构循环检测,系统上位机以uVISION2为开发平台,设计的监控系统含命令输出、参数显示等模块,软件功能强大,上位机既可实时对数据进行采集、分析、存储,并与鱼类所需要的最佳生长环境范围作比较,采取模糊控制方法,输出控制策略,与上位机连接的RS-485通讯适配器最多可连接250个下位机,系统根据用户需要可实现随时进行系统配置和扩展。本系统采用的模糊控制方法,适合于育苗池这样一个多变量、多耦合、非线性、很难建立精确数学模型的复杂动态系统,通过控制双向可控硅改变电炉和气泵电源的接通、断开,用改变锅炉加热时间、气泵充气时间的方法来实现对水温、溶解氧的控制。整个系统包括核心控制模块、输入输出模块、数据采集模块、执行及驱动模块4大模块。软件设计采用Keil C51单片机C语言软件开发系统进行开发调试；经初步试验表明系统性能稳定,运行可靠,环境温度控制精度达±0.5℃,越冬期温度的控制范围为10℃-16℃,氧气的控制精度达到了±0.5mg/L,范围是大于5mg/L,满足水环境温度和溶解氧实时监测与报警的要求,提高了育苗室的管理自动化水平。