一种智慧生态水族箱的控制装置

摘要

本实用新型公开了一种智慧生态水族箱的控制装置，包括箱体、箱盖结构；箱盖结构被配置为一侧与箱体铰接的结构，且箱盖结构内部集成有单片机和电路板；箱盖结构的两侧的内部形成为走线空间；该控制装置还包括集成于箱盖结构内的外部环境监测组件、以及集成于箱体内的内部环境监测组件。本实用新型的控制装置在箱体侧面增设了储水箱，在箱盖结构两侧内部形成走线盒，通过该种方式解决了外部走线容易出现事故的问题，以及利用循环水装置对箱体内水进行净化，该结构新颖、自动化程度高，可以通过单片机集中控制所有功能组件，功能多样，满足动植物的饲养需求。

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能水族箱技术领域，尤其涉及一种智慧生态水族箱的控制装置。

背景技术

水族箱主要用以饲养金鱼、热带鱼或其他水生动植物的透明容器，其能够发挥官场作用。通常水族箱至少一侧为透明玻璃或高强度的透明塑料。随着科技的发展，人们的生活水平不断提高，对养殖观赏鱼和种植水草的要求也不断地提高。

现有技术中，水族箱的种类繁多，一般具有调节水族箱内水温、通过加注新水来改善水质，具有定位投喂的装置等，逐渐向自动化、智能化方向发展，满足人们对水族箱的需求。

但是经过长时间使用发现，现有技术中的水族箱存在以下技术问题：

1、智能生态水族箱的布线一般露在水族箱外部、缠绕在箱体上，容易发生电路短路等问题，发生停电，整个装置将无法就行继续监测和控制；

2、智能生态水族箱在有限的空间内，融合植物的产生氧气，依据光合作用的模拟自然环境，通常因为水族箱内部环境随着时间的变化并未按照预设情况实现，导致植物死亡，水质污染，导致微型生态系统崩溃，导致大量损失，同时对水族箱内部清理较为困难。

3、产品功能单一，仅能满足使用者的部分需求，大多控制器没有将控制系统与相应的控制装置集成起来，换水补水仍然需要用户单独加水，用户在使用前需要二次配置，并不能实现自动和远程两种模式的有机结合。

因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种新型智能生态水族箱控制装置及水族箱。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构优化、功能完备、节能环保、实现实时监测水族箱外部以及水族箱内部环境变化、自动化程度高的新型智能生态水族箱控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型的一种智慧生态水族箱的控制装置，该控制装置包括：

箱体，所述箱体内部中空地形成为饲养空间；以及

安装于所述箱体上端的箱盖结构；

所述箱盖结构被配置为一侧与所述箱体铰接的结构，且所述箱盖结构内部集成有单片机和电路板；

所述箱盖结构的两侧的内部形成为走线空间；

该控制装置还包括：

集成于所述箱盖结构内的外部环境监测组件；以及

集成于所述箱体内的内部环境监测组件；

所述外部环境监测组件和所述内部环境监测组件均与所述单片机和所述电路板连接、并通过所述单片机控制工作。

进一步的，所述箱体的一侧具有储水箱；

所述箱体和所述储水箱之间安装有水循环装置；

所述储水箱内储存有水；

所述水循环装置包括水泵、以及与所述水泵连通的水循环管路，所述水循环管路一端与所述储水箱内部连通，所述水循环管路另一端与所述箱体的饲养空间连通；

所述水循环管路位于所述箱体内的部分安装有过滤网，由所述储水箱进入所述箱体内的水经过所述过滤网后进入所述箱体内。

进一步的，所述箱盖结构朝向所述箱体一侧安装有防水隔板；

所述箱盖结构朝向所述箱体一侧安装有照明LED灯，所述照明LED灯与所述单片机和所述电路板连接以通过所述单片机控制开关；

所述箱盖结构一侧开设有直通圆孔，所述箱盖结构另一侧开设有单侧圆孔。

进一步的，所述箱盖结构内的单片机选用STM32F103VET6单片机；

所述箱盖结构内集成有ESP8266wifi无线模块和供电模块；

所述外部环境监测组件包括：

环境温湿度传感器、空气质量监测传感器；

所述环境温湿度传感器和所述空气质量监测传感器穿过所述直通圆孔并与所述箱盖结构内部的单片机连接。

进一步的，所述供电模块为蓄电池；

所述箱盖结构远离所述箱体一侧集成有太阳能板，所述太阳能板与内部的供电模块连接；

所述箱盖结构远离所述箱体一侧具有触摸屏。

进一步的，所述内部环境监测组件包括：

水体温度传感器、光照强度传感器、液位传感器、浊度传感器；

所述水体温度传感器、光照强度传感器、液位传感器、浊度传感器穿过所述直通圆孔并与所述箱盖结构内部的单片机连接。

进一步的，所述箱体内集成有加热装置、喂食装置、供氧装置；

所述加热装置、喂食装置、供氧装置均与所述单片机连接以通过所述单片机控制工作。

进一步的，所述箱盖结构内集成有语音模块；

所述单片机向所述ESP8266wifi无线模块发送识别wifi请求以实现远程控制。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种智慧生态水族箱的控制装置，具有以下有益效果：

本实用新型的控制装置在箱体侧面增设了储水箱，在箱盖结构两侧内部形成走线盒，通过该种方式解决了外部走线容易出现事故的问题，以及利用循环水装置对箱体内水进行净化，该结构新颖、自动化程度高，可以通过单片机集中控制所有功能组件，功能多样，满足动植物的饲养需求。

本实用新型的控制装置可以利用太阳能和水循环的势能提供一部分电能，节能环保，绿色低碳，保证在停电状态下也可以正常工作。

本实用新型的控制装置功能多样，智能化程度高，能够通过语音、触摸屏、程序软件对环境进行自动检测和控制，可以根据环境变化切换不同的控制模式。该装置安全，最大电压仅为12V，各部分传感器单独连接的设计，避免短路，解决用户使用连线的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种智慧生态水族箱的控制装置的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的一种智慧生态水族箱的控制装置的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的一种智慧生态水族箱的控制装置的后视图；

图4为本实用新型实施例提供的一种智慧生态水族箱的控制装置的控制流程框图。

附图标记说明：

1、箱体；2、箱盖结构；3、储水箱；4、水循环装置；5、加热装置；6、喂食装置；7、液位传感器；

201、直通圆孔；202、单通圆孔；203、照明LED灯；204、防水隔板；205、单片机；206、供电模块；207、无线模块；208、太阳能板；209、触摸屏；210、走线空间；

401、过滤网；

801、环境温湿度传感器；802、空气质量监测传感器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

参见图1～图4所示；

本实施例的一种智慧生态水族箱的控制装置，该控制装置包括：

箱体1，箱体1内部中空地形成为饲养空间；以及

安装于箱体1上端的箱盖结构2；

箱盖结构2被配置为一侧与箱体1铰接的结构，且箱盖结构2内部集成有单片机205和电路板；

箱盖结构2的两侧的内部形成为走线空间210；

该控制装置还包括：

集成于箱盖结构2内的外部环境监测组件；以及

集成于箱体1内的内部环境监测组件；

外部环境监测组件和内部环境监测组件均与单片机205和电路板连接、并通过单片机205控制工作。

具体的，本实施例公开了一种适用于水族箱的控制装置，其包括箱体1、箱盖结构2和侧面的储水箱3，以及为了实现各种环境监控的外部环境监控组件和内部环境监控组件；其中，箱盖结构2内的单片机205选用STM32F103VET6单片机；箱盖结构2内集成有ESP8266wifi无线模块和供电模块；该单片机205为控制核心，其通过传输接口的连接实现指令信息的接收与执行信息的发送，达成逻辑控制程序，通过电路板将单片机205、无线模块207和各个监测组件连接，通过单片机205各个引脚与控制传感器连接，ESP8266wifi无线模块作为无线透传模块，将单片机205的TXD和RXD分别连接在无线模块207的RXD和TXD，传输通过wifi上传到服务器和软件小程序通信对水族箱实时监控。

优选的，本实施例的箱体1的一侧具有储水箱3；

箱体1和储水箱3之间安装有水循环装置4；

储水箱3内储存有水；

水循环装置4包括水泵、以及与水泵连通的水循环管路，水循环管路一端与储水箱3内部连通，水循环管路另一端与箱体1的饲养空间连通；

水循环管路位于箱体1内的部分安装有过滤网401，由储水箱3进入箱体1内的水经过过滤网401后进入箱体1内。

其中，上述的箱盖结构2朝向箱体一侧安装有防水隔板204；

箱盖结构2朝向箱体1一侧安装有照明LED灯203，照明LED灯203与单片机205和电路板连接以通过单片机205控制开关；

箱盖结构2一侧开设有直通圆孔201，箱盖结构2另一侧开设有单侧圆孔202。

外部环境监测组件包括：

环境温湿度传感器801、空气质量监测传感器802；

环境温湿度传感器801和空气质量监测传感器802穿过直通圆孔201并与箱盖结构2内部的单片机205连接。

供电模块206为蓄电池；

箱盖结构2远离箱体1一侧集成有太阳能板208，太阳能板208与内部的供电模块206连接；

箱盖结构2远离箱体1一侧具有触摸屏209。

为了能够减轻家庭等场所的用电量，节约能源，本实施例在箱盖结构2上集成了太阳能板208，同时上述的水循环装置4也可以以水势能的方式进行供电。设计时，太阳能板208和水循环装装置4通过控制器，DC-AC转变器与内部的单片机205相连，从而将新能源直接转化为电能使用，以作为备用电源进行补充。

优选的，本实施例的内部环境监测组件包括：

水体温度传感器、光照强度传感器、液位传感器7、浊度传感器；

水体温度传感器、光照强度传感器、液位传感器7、浊度传感器穿过直通圆孔201并与箱盖结构2内部的单片机205连接。

本实施例的环境温湿度传感器801、空气质量检测传感器802、水体温度传感器、光照强度传感器、液位传感器7、浊度传感器分别穿过直通圆孔201与STM32单片机205相连接。环境温湿度传感器801、空气质量检测传感器802、水体温度传感器、光照强度传感器、液位传感器7、浊度传感器分别监测水族箱外部温湿度、空气质量、光照强度以及监测水族箱内部温度、液位、水体浑浊程度并将感应数据传输至STM32单片机205。

水体温度传感器、光照强度传感器、液位传感器7设置在箱体1内部对水族箱内部环境进行调整监测；浊度传感器通过探针与箱体1内部水分充足接触，检测水质情况。箱体盖部外部设有温湿度传感器用来监测室内环境的温度和湿度。

作为拓展的实施方式：

本实施例的箱体1内集成有加热装置5、喂食装置6、供氧装置；

加热装置5、喂食装置6、供氧装置均与单片机205连接以通过单片机205控制工作。

喂食装置6上连接有金属标准舵机控制喂食盒盖，分别可进行自动喂食和手动喂食。而供氧装置中的氧气泵中定氧探头通过与单片机205、无线模块207通信检测水内含氧量，进行自动增氧；箱体1盖部中安装有防水隔板204用以防止缸内水溅落。

本实施例涉及的所有功能组件均可以采用现有技术中常规的功能组件，将其集成在箱体1和箱盖结构2后，在单片机205内根据使用要求设定好程序和逻辑控制指令即可。

为了提高本实施例的装置的智能化程度，本实施例的箱盖结构2内集成有语音模块；

单片机205向ESP8266wifi无线模块发送识别wifi请求以实现远程控制。

装置启动后，各结构开始运作，环境温湿度度传感器801、空气质量检测传感器802、水体温度传感器、光照强度传感器、液位传感器7、浊度传感器分别监测水族箱外部温湿度、空气质量、光照强度以及监测水族箱内部温度、液位、水体浑浊程度，并将监测数据显示在显示触摸屏209上，工作人员可以通过显示屏209随时查看相关数据并通过触摸屏209进行调整，例如：当水族箱内部光照强度较弱，可自动控制灯光进行补光；当液位未达到设定液位，可对水族箱进行加水操作；当水内氧气值偏低时，进行自动增氧；

同时，当需自己进行操作，可通过控制触摸屏209进行人工操作。例如：食物不够时，及时打开喂食装置6，对鱼进行投喂；也可以进行语音功能，例如：操作人说出：进行投喂饲料；

以及，可以与手机微信小程序进行连接，wifi定位系统配合无线模块确定位置信息，操作人员通过手机微信小程序可以实时查看水族箱内的环境信息，实现远程，不仅可以在家饲养，也可远程控制，不用担心出差等情况导致的损失，又便于实时管理。

作为上述主要功能部件的选型，可以为：

浊度传感器可采用信德电子有限公司生产得TS-30型号的传感器；

光照强度传感器可采用北京迪辉科技有限公司生产的DZD-T4型号的光照度传感器；

空气质量检测模块可采用炜盛电子科技有限公司生产的ZP07-MP503型号的空气质量检测传感器；

水体温度传感器可采用博业创展电子有限公司生产的DS18B20型号的温度传感器；

液位传感器7可采用星科创科技有限公司生产的XKC-Y25型号的超精准液位传感器。

当然，作为拓展的实施方式，本实施例上述传感器的选型仅仅是示范性的，基于不同的使用要求，可以选用其他同类型且满足使用要求的传感器，这里不再赘述。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种智慧生态水族箱的控制装置，具有以下有益效果：

本实用新型的控制装置在箱体1侧面增设了储水箱3，在箱盖结构2两侧内部形成走线盒，通过该种方式解决了外部走线容易出现事故的问题，以及利用循环水装置4对箱体内水进行净化，该结构新颖、自动化程度高，可以通过单片机205集中控制所有功能组件，功能多样，满足动植物的饲养需求。

本实用新型的控制装置可以利用太阳能和水循环的势能提供一部分电能，节能环保，绿色低碳，保证在停电状态下也可以正常工作。

本实用新型的控制装置功能多样，智能化程度高，能够通过语音、触摸屏、程序软件对环境进行自动检测和控制，可以根据环境变化切换不同的控制模式。该装置安全，最大电压仅为12V，各部分传感器单独连接的设计，避免短路，解决用户使用连线的问题。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。