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3.3 串口通信电路设计 12
3.4 电源电路设计 12
3.5 执行机构驱动控制电路设计 13
3.6 声光报警电路设计 14
4 系统软件设计 15
4.1系统主要功能设计 15
4.2 下位机程序设计 15
4.2.1 下位机主程序设计 15
4.2.2 下位机子程序设计 16
4.3 上位机LabVIEW数据管理平台设计 18
4.3.1 前面板设计 20
4.3.2 程序框图设计 22
4.3.3 模拟运行结果 24
5 结论 27
致 谢 28
[参考文献] 29
附 录 31
1 绪论
1.1 研究背景与意义
随着经济技术的快速发展，人们生活水平的普遍提高[1]，现代社会中，人们追求绿色家居，会在家里放置绿色植物，水族箱也成为很多家庭的室内装饰。但是根据市场上购买水族箱的用户反映，目前市场上的水族箱大多需要人工控制加热和供氧等等，有的会带有恒温功能的加热系统，但是制作简易，而且使用不稳定，达不到较好的恒温效果，寿命短且价格昂贵。此外供氧方式也是采用即插即供，用户无法得知水中含氧量是否达到要求，有可能导致水族箱缺氧或者过度供氧造成资源浪费，不够方便节能。市场上虽然也逐渐发展出加热器、加氧泵等产品，但是产品种类多，功能不统一，绝大多数不是智能化的系统，不能结合多种功能于一体，这样就需要使用多个设备分别去安装，不仅非常耗时耗力，性能也达不到要求。即使是市场上最新、号称功能全面的产品，也只是在过滤器、加热器、氧气泵上面进行产品升级，这些设备依然需要人工根据经验来操作，而不是智能监测和调控。因此，设计一款能够实时监测并智能调控水族箱水环境的系统，才能够满足用户对智能水族箱的多方面需求。
1.2 国内外研究现状
随着经济水平的快速发展，装饰业的日渐兴起，人们对生活和家居质量越来越重视。水族行业也正是因为人们的这种需求而产生同时快速地发展起来[2]。伴随着水族产品的迅速发展，水族箱市场需求巨大，从而大力促进了国内外各种水族箱控制设备的研发和生产。
传统的水族箱需要经常人工来换水和供氧，通常会使用过滤器和加氧泵这两种设备来过滤水体和补充氧气。但这些水族设备的使用频率会随着温度和季节的变化以及水族箱生物数量的多少而不一样，每天需要多次操作，由于这样的连续工作，会使设备的使用寿命变短，并且不符合节能的要求[3]。
市场上现有的水族箱控制系统几乎都是功能单一的设备，例如控制温度，采用加热棒进行加热，因为加热棒是采用双金属片温控，手动操作加热棒的开关，从而产生温控精度差的问题，这样就不能达到好的恒温效果。
因此，多功能型的水族箱智能监测调控器的开发受到了很多厂商的关注，这些控制系统将温度、灯光、充氧、报警等控制功能集于一体。性能稳定，便于安装、调试和文护[4]。
目前多功能水族箱控制器的研发依然处在初级阶段，达不到水族行业市场的需求，相应产品也是供不应求。目前市场上最好的水族箱产品价格高昂，但其性能的改进只限于水族箱配备的过滤器、加氧泵、加热器等，这些设备仍然依靠人工操作来开启和关闭，依据的是人的经验，而不能根据水箱中的实际情况来操作，不够智能化。
1.3 研究目标与要求
本课题根据国内外水族行业的发展现状，查阅了大量水族行业的资料，经过分析水族行业里水族箱控制设备的研发和产品特点之后，自主设计了操作方便，节能环保，集多种功能于一体的水族箱水环境智能监测调控器。
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