鱼缸自动增氧系统论文开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告 学 院 信息工程学院 专业班级 姓 名 学 号 题 目 鱼缸自动增氧控制系统设计设计July 2007(7):3149. 主要研究（设计）内容、研究（设计）思想及工作方法或工作流程 设计原理 该系统经鱼嘴接触单稳触发电路，使超声波加氧电路启动对鱼缸内水进行加氧，当水中溶氧量充足时，停止超声波加氧电路。当鱼缸水中缺氧时，鱼儿就会频频游于水面，并将嘴部探出水面以吸取空气中的氧气，当鱼嘴碰触到探头时，电源正极通过探头、鱼唇和水将单稳电路触发。超声波鱼缸加氧器是一种以超声波为能源,利用其在水里传播的过程中可不断产生运动的气泡,并与空气发生强烈的气化作用,从而使空气中的氧气不断地进入到水中,达到加氧的目的。该装置结构新颖,使用效果好,不产生噪声,具有使用方便、节省电能等优点。 鱼缸自动增氧系统由以下几个模块组成：输入限幅整流电路、滤波电路、开关稳压电路、单稳态触发电路、超声电源控制电路以及震荡驱动回路。该系统接收由信号源发出的交流电信号，经过整流二极管电路进行限幅整流，输出直流电信号；进而通过滤波电路出去信号中的高频和低频噪声，经过以LM2576单片集成为主的开关稳压电路将电压稳定在合适的固定值；通过鱼嘴与电极的接触将单稳触发电路触发输出高电平信号，从而控制超声电源电路的开关；高频电流震荡通过超声换能器把电流转化为超声波，将水打碎成为水雾，使空气溶入水中，从而达到鱼缸自动增氧效果。系统框图如下： 模块简介 输入限幅整流： 该整流电路作用是把220V交流电转化为直流电信号，利用二极管单向导通原理，使得该模块上部一直保持正电平，下部一直保持负电平状态。其中，电阻R起到分压降压的作用。 滤波模块： 由于输入电路中含有50HZ工频干扰，该滤波电路由大小两个滤波电容组成，大电容能够滤除电路中的低频干扰，小电容能够滤除电路中的高频干扰，从而达到滤除电路中干扰信号的作用。 开关稳压电路： LM2576的稳压器是单片集成电路，能提供降压开关稳压器的各种功能，能驱动3A的负载，有优异的线性和负载调整能力。它的内部含有频率补偿器和一个固定频率振荡器，将外部元件的数目减到最少，使用方便。LM2576的效率比流行的三段线性稳压器要高得多，是理想的替代。一般情况下不需要或者只要很小尺寸的外加散热片。它具有可调节输出型号输出电压范围、TTL关断能力、低功耗待机模式、热关断及电流限制保护等优点。 该模块套用LM2576基本功能电路，实现开关稳压功能。其中，1号引脚为输入端，2号引脚为输出端，3号为接地端，4号为反馈端，可根据反馈值调整电压幅值从而得到稳定电压值。 单稳态触发电路： LMC555是的CMOS版本的行业标准通用系列555定时器。LMC555能够产生精确的时间延迟和频率，LM555具有低电流功耗的优点，且在5V输出时完全兼容TTL和CMOS电路，Pin-for-pin兼容555一系列的定时器。它的内部结构原理图如下： 它的内部含有两个运放组成的比较器，一个基本RS触发器，一个更改电平的非门和极电极开路的OC三极管。其中，4号引脚为复位端，为高电平；由于反相端电压高于同相端，因此A1输出为0，Q1端输出为1,此时T导通，会把7号引脚拉为低电平，6、7号引脚相连，5号引脚可调整555内部电阻的分压值。一般Q1为高电平，Q为低电平是稳定状态，此时一般3号引脚输出为0。当电极悬在水面，正极在上，负极在水下时，鱼嘴接触使电路导通，2号引脚拉低电平，破坏稳态，此时3号引脚输出为1，电阻R对电路右侧电容充电。由上端的滑动变阻器，可调整增氧响应的时间。 超声电源控制电路： 该模块为超声开关控制电路，选用PMOS管，为低电平导通；8050为NPN三极管。当输入端输入信号为低电平时，该管不导通不工作，PMOS管在上拉电阻R的帮助下截止，该模块为关闭状态；当输入端信号为高电平时，该管导通，PMOS管正常工作，该模块为开启状态。 震荡驱动回路： 该模块引用超声加湿器的振荡回路原理，其中超声换能器可看作晶振，高平电流震荡通过换能器把电流转化为超声波，将水打碎成为水雾，使空气溶入水中，从而达到鱼缸自动增氧效果。 以上为鱼缸自动增氧系统的模块设计简介，具体参数值及详细运算设计步骤将在下一阶段完成。 三、毕业设计（论文）工作进度安排 本设计工作进度安排为如下几个阶段： 第一阶段（2010年12月28日—2011年2月27日）：整体了解项目，文献阅读，掌握相关知识，完成开题报告； 第二阶段（2011年2月27日—2011年4月1日）：确定研究的具体实施方案，完成器件选取和软件设计方案； 第三阶段（2011年4月1日—2011年4月20日）：进行硬件设计，完成中期检查； 第四阶段（2011年4月20日—20