一种基于云端数据库的鱼塘监测系统的制作方法

1.本发明涉及玻璃清洁机器人领域，特别涉及基于云端数据库的鱼塘监测系统。


背景技术：

2.鱼塘水质对鱼类的生长至关重要，可以直接影响鱼类养殖的产量，因此能对鱼塘中水位、ph值、水温、溶解氧含量等参数进行实时监测，并将结果上传至云端数据库，实现大数据的高效查询统计功能，最后将查询结果返回至微信小程序，并让数据有可视化的线状图显示，实现无人监测，能为养殖户提供方便。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是现有技术不能实时监测鱼塘中重要参数的缺陷，而提供一种基于云端数据库的鱼塘监测系统。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
5.一种基于云端数据库的鱼塘监测系统，包括设置在鱼塘水中的温度传感器、ph传感器、溶解氧传感器、超声波测距模块、云平台模块和微信小程序，以及主控单片机；其中，超声波测距模块的trig端与单片机p2.0端口连接，echo端与单片机p2.1连接；温度传感器的dq端与单片机p3.5端口连接；溶解氧传感器经过放大电路、模数转换电路连接至单片机p0.0
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p0.7端口；ph传感器通过模数转换电路连接至单片机p0.0
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p0.7端口；单片机通过esp8266wifi模块构成串口通信模块，与云平台模块进行通信传输数据；云平台模块通过flask网络应用框架获得微信小程序的查询要求，根据要求对储存到influxdb数据库的数据进行查询，并统计出数据的最大值、最小值、到达最大、最小值的时间及其因果趋势，最终将结果返回至微信小程序，微信小程序接收数据统计结果，利用画布功能将数据以线状图的形式显示出来。
6.作为优选实施例，单片机为at89c52型号，模数转换电路为ads7825芯片，ph传感器连接至ads7825芯片的ain0端口，溶解氧传感器连接至ads7825芯片的ain1端口，ph传感器信号、放大后的溶解氧传感器信号通过ads7825芯片的d0
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d7端口与单片机p0.0
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p0.7端口连接。
7.作为优选实施例，超声波测距模块为hc
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sr04型号。
8.作为优选实施例，温度传感器为ds18b20温度传感器。
9.作为优选实施例，溶解氧传感器为yc
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2000hi型。
10.作为优选实施例，ph值传感器为yc
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07型。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
12.本发明能够实现在无人环境下实时监测鱼塘中重要数据，并及时反馈给用户，为用户实时监测、管理鱼塘提供可靠数据。
附图说明
13.图1是主控单片机的电路图；
14.图2显示了放大电路图；
15.图3显示了模数转换电路图。
具体实施方式
16.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
17.如图1，本系统以at89c52作为主控单片机，接收和处理温度传感器、ph传感器、溶解氧传感器和超声波测距模块采集的信号。
18.本实施例采用ds18b20温度传感器，是一款单线数字温度传感器芯片，可直接将温度值送到单片机，其中温度传感器模块的dq端与单片机p3.5连接，用于输入温度。
19.本实施例采用yc
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07型的ph传感器，传感器测量出ph计中原电池的电压值，通过模数转换得到数字信号，再输入到单片机中根据能斯特公式进行运算，即可得出水中ph值，该原理是现有技术，在此不再赘述，传感器的输出端in1连接ads7825的ain0。
20.本实施例采用yc
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2000hi型溶解氧传感器,能够输出与水中氧的浓度成比例的电信号。由于传感器输出信号弱，要经过放大后再送至ads7825，放大电路如图2所示。in2是溶解氧传感器的输出端，放大电路的输出端out2连接至ads7825芯片的的ain1端口。模数转换后通过单片机运算得到溶解氧浓度，原理是根据氧化还原方程式得出电信号与浓度的关系，该原理是现有技术，在此不再赘述。
21.本实施例采用hc
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sr04型超声波测距模块。超声波测距模块的trig端与单片机p2.0连接，接收单片机发送的高电平信号，echo端与单片机p2.1连接，使单片机接收超声波信号，并且在单片机内部进行运算，最后得出距离值。
22.如图3，模数转换电路采用ads7825芯片。该芯片接收传感器模块输出的模拟电压信号，并且将其转换成数字信号，用以传输给控制中心。单片机的p1.0与p1.1对ads7825芯片的a0、a1地址线进行逻辑控制，用来选择模拟信号输入通道0
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3；in1为ph传感器信号，out2为放大后的溶解氧传感器信号，分别连接ain0和ain1；输出信号d0
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d7与单片机p0.0
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p0.7连接。
23.本实施例利用esp8266wifi模块构成串口通信模块，与云平台模块进行通信传输数据。esp8266wifi模块的txd与单片机的p3.0(rxd)连接，rxd与p3.1(txd)连接，从而传输距离、温度、溶解氧、ph值等数据。
24.云平台模块包括通信模块、数据库模块和查询模块。
25.通信模块：云端利用mqtt协议接收单片机的数据。
26.数据库模块：云端根据订阅主题获得相关信息，并且整合成一条数据行，存入数据库influxdb中。
27.查询模块：云端通过flask网络应用框架获得微信小程序的查询要求，根据要求对储存到influxdb数据库的数据进行查询，并统计出数据的最大值、最小值、到达最大最小值的时间及其因果趋势，最终将结果返回至微信小程序。
28.微信小程序接收数据统计结果，引入wxchart工具包，利用画布功能将数据以线状
图的形式显示出来。线状图的x轴为时间，y轴为监测数值。
29.本方法不需接触被测鱼塘，不受池塘旁边等任何电磁干扰，不惧强腐蚀性液体等，且其响应速度块，能实现实时的无滞后的测量。
30.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于云端数据库的鱼塘监测系统，其特征在于，包括设置在鱼塘水中的温度传感器、ph传感器、溶解氧传感器、超声波测距模块、云平台模块、微信小程序，以及主控单片机；其中，超声波测距模块的trig端与单片机p2.0端口连接，echo端与单片机p2.1连接；温度传感器的dq端与单片机p3.5端口连接；溶解氧传感器经过放大电路、模数转换电路连接至单片机p0.0
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p0.7端口；ph传感器通过模数转换电路连接至单片机p0.0
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p0.7端口；单片机通过esp8266wifi模块构成串口通信模块，与云平台模块进行通信传输数据；云平台模块通过flask网络应用框架获得微信小程序的查询要求，根据要求对储存到influxdb数据库的数据进行查询，并统计出数据的最大值、最小值、到达最大、最小值的时间及其因果趋势，最终将结果返回至微信小程序，微信小程序接收数据统计结果，利用画布功能将数据以线状图的形式显示出来。2.根据权利要求1所述的基于云端数据库的鱼塘监测系统，其特征在于，单片机为at89c52型号，模数转换电路为ads7825芯片，ph传感器连接至ads7825芯片的ain0端口，溶解氧传感器连接至ads7825芯片的ain1端口，ph传感器信号、放大后的溶解氧传感器信号通过ads7825芯片的d0
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d7端口与单片机p0.0
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p0.7端口连接。3.根据权利要求2所述的基于云端数据库的鱼塘监测系统，其特征在于，超声波测距模块为hc
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sr04型号。4.根据权利要求3所述的基于云端数据库的鱼塘监测系统，其特征在于，温度传感器为ds18b20温度传感器。5.根据权利要求4所述的基于云端数据库的鱼塘监测系统，其特征在于，溶解氧传感器为yc
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2000hi型。6.根据权利要求5所述的基于云端数据库的鱼塘监测系统，其特征在于，ph值传感器为yc
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07型。

技术总结
本发明公开了一种基于云端数据库的鱼塘监测系统，包括设置在鱼塘水中的温度传感器、PH传感器、溶解氧传感器、超声波测距模块、云平台模块、微信小程序以及主控单片机；单片机通过ESP8266WIFI模块构成串口通信模块，与云平台模块进行通信传输数据；云平台模块通过flask网络应用框架获得微信小程序的查询要求，根据要求对储存到influxDB数据库的数据进行查询，并统计出数据的最大值、最小值、到达最大、最小值的时间及其因果趋势，最终将结果返回至微信小程序，微信小程序接收数据统计结果，利用画布功能将数据以线状图的形式显示出来。本发明能够实现在无人环境下实时监测鱼塘中重要数据，并及时反馈给用户，为用户实时监测、管理鱼塘提供可靠数据。管理鱼塘提供可靠数据。管理鱼塘提供可靠数据。


技术研发人员：黄婧雯 黄骞
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：2021.08.22
技术公布日：2021/11/23