在如今的生活当中，在养鱼业中，很多养鱼人对水中的PH值不够重视，在《渔业水质标准》中有着规定养殖鱼类安全生长的PH值范围为7.5-8.5，水质呈微碱性，当PH值低于7.5时鱼塘内的藻类以及浮游生物的生存环境受到影响，光合作用遭到减弱，从而导致鱼的呼吸困难，进而导致鱼的生长缓慢，过高时，会导致水内的氨比例变高，导致水体毒性增强，严重会导致鱼类死亡。为此设计一套智能鱼塘PH值报警系统，以arduino单片机为核心的主控板，由传感器模块检测鱼塘水质环境的PH值与水浊度，经过AD采样和数据采样、数据转换之后得到PH值，再在OLED显示屏上显示，当过高或过低时蜂鸣器会报警，该系统具有极低的功耗，且有液晶显示屏显示目前的PH值与水浊度，不仅方便快捷，还能随时随地使用。
目 录
引 言 1
（一）智能鱼塘的发展背景 1
（二）智能鱼塘的国内外的发展状况 1
（三）主要研究内容 1
一、硬件设计与介绍 2
（一）系统设计框图 2
（二）单片机简介 2
（三）PH值传感器 3
（四）OLED显示屏 4
（五）有源蜂鸣器 5
二、系统硬件设计 5
（一） 控制模块设计 5
（二） 显示模块设计 6
（三） 报警模块设计 7
（四） 监测模块设计 8
三、软件设计 8
（一）智能鱼塘的主程序设计 8
（二）OLED屏幕子程序设计 9
（三）PH值模块子程序设计 10
（四）蜂鸣器模块子程序设计 11
四、程序安装与调试 12
（一）实物制作 13
（二）调试 14
（三）整机调试 15
总结 16
致谢 17
参考文献 18
附录一 原理图 19
附录二 元件清单 20
附录三 部分源程序 22
引 言
（一）智能鱼塘的发展背景
目前水产养殖业的养殖方式比较普遍是淡水养殖,但养殖中投入的品种却越来越多,水质的调控一 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072# 
直是一项难题。如何将鱼塘内的水质保持好,对于许多养殖户来说都是一项不可缺少的技术。正所谓“养鱼先养水”，水是万物最基本的生存条件。好的水质，对于鱼类来说就如同一个人的成长环境，当它的成长环境不好时，它还能好好的成长为国家栋梁吗？鱼也是一样，没有良好的生长环境，就没有办法好好生长，当水质不良时，会影响其的生长发育，而且在创业途中十分容易受到资金成本的限制，而在人手方面也会是一个很大的难题，往往刚刚开始人手会不够，而目前市场上此类监测鱼塘ph值检测的产品十分少，而往往成本又昂贵，所以本人觉得方案对目前水产养殖业的市场有很大的研究价值。
（二）智能鱼塘的国内外的发展状况
我国是世界上最早开始渔牧业的国家之一，也是世界上现在的水产业第一大国，即使是和美国与非洲这种渔业大国来说，我国也是领先不少，正所谓，靠山吃山，靠水吃水，我国的水产养殖业，一年比一年的发展迅速，如何提高成效，也越来越受关注，在高密度的养殖场中，往往鱼病与虫害的发病率，往往都居高不下，而收获的鱼身上，也残留有大量农药，对水质也会造成很大的影响，所以在今后我国的水产养殖业，会向低密集度的养殖慢慢开始转变。
（三）主要研究内容
本次设计运用了arduino来设计一款关于PH值检测的设计，专门针对在如今越来越热门的水产养殖，由于工业所用的PH值检测器价格昂贵，且不方便携带，本设计不仅可以大程度缩减成本，还方便实用，可以长时间使用，而且不仅能用于养鱼，对于工业污染也能够使用，本设计使用的ATmega328p芯片为核心的Arduino单片机，利用蜂鸣器来提醒测量的PH值是否过高或过低，再配有OLED显示屏来显示当前数值，在设计时，以轻量化和高性价比为原则设计。
一、硬件设计与介绍
（一）系统设计框图
本次智能鱼塘PH值监测设计用到的元器件分别是：以arduino UNO开发板作为主控，PH值监测模块作为数据检测，0.96寸的OLED显示屏来显示数值，以及一个蜂鸣器作为辅助功能。硬件框架如图1所示。
图1 arduino设计硬件框架图
(二)单片机简介
Arduino UNO开发板，是十分适合入门arduino入门的开发板，UNO源自于意大利，不仅方便简洁，还具有一下特点：
1. 微控制器使用的是ATmega328p，不仅功能强大，还具有32kb的闪存，且使用的是低能耗技术，还降低了功耗。
2. 不仅只有328p微控制器，还具有ATmega16u微控制器，由328p负责一些高性能的处理，16u则负责USB连接以及LCSP的程序加载引导。
3. 拥有14个数字引脚以及6个模拟引脚，可以同时实现许多功能。
4. 便捷的电源管理以及电压调节功能，可以使用USB或者使用电池线来给其供电。
5. 拥有16MHz的时钟，使其成为最快的微处理器。
6. 网上的资源丰富，十分容易找到，其使用起来十分便捷。
7. 价格便宜，对于学生而言，价格定位不高。
UNO开发板实物图如图2所示。


图2 arduino UNO 开发板实物图
（三）PH值传感器
图3所示PH值传感器是高智能化检测仪，通常由化学部分和信号传输部分组成，用来监测氢离子浓度来转换成相应的输出信号的传感器，主要作用是将化学能转化为电能，PH传感器不仅适用于本次实验，还能用来测量废水污水的PH值，或者电镀废水的PH值，等等，通常大部分情况都是用在对溶液或者水物质的工业测量，而且PH值传感器不仅寿命长，可以长时间使用，且在有毒离子中的水溶液性能良好，具有多种安装方式，便于各种情况装配，抗化学腐蚀能力还强，价格也不是很高。
由于本次实验的目的是鱼塘PH值监测，然而PH值会随着温度的变化而会有偏差，通常要在液体为25度的情况下测量，而PH值校准液不会有这种情况，PH值所以在开始测试液体的时候，要先使用PH校准液来保证准确，要保证水温在25度左右，再开始测量。


图3 PH值传感器实物图
PH传感器内部的pH放大器是一个能通过数据采集器监测的有标准pH电极的电路。传感器连接线的末端是一个BTA插头或一个5pin DIN插头来与数据采集器连接。如图4所示。

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