基于 51 单片机的智能鱼缸设计
摘要：本文介绍了一款基于 51 单片机的智能鱼缸控制系统的设计与实现。该系统以 STC12C5A60S2
作为核心，集成了温度检测、恒温控制、步进电机控制、继电器控制与矩阵键盘设计等功能。通过
DH1750 光强传感器与 DS18B20 温度传感器对环境亮度与鱼缸温度进行实时监测，将采集到的信号
转换为电压脉冲数字信号，并通过单片机控制器进行处理与响应。该系统能够实现自动温度调节、自
动照明以及按键设置自动投喂时间与继电器控制阀门进出水工作时间等功能，提供了便捷的操作与良
好的用户体验。
1. 引言
随着人们对宠物需求的增加，智能鱼缸作为一种新兴的宠物养殖方式，受到越来越多人的喜爱。然而
，传统的鱼缸控制系统存在着温度不稳定、光照不足以及手动操作复杂等问题，为了解决这些问题，
本文设计了一款基于 51 单片机的智能鱼缸控制系统，旨在提供稳定的环境参数控制以及便捷的操作
方式。
2. 系统设计
2.1. 系统硬件设计
将 STC12C5A60S2 作为系统的核心控制器，它具有较高的性能与稳定性，能够满足智能鱼缸控制的
要求。系统硬件设计采用 DH1750 光强传感器与 DS18B20 温度传感器来实现环境亮度与温度的实时
监测。此外，系统配备了矩阵键盘用于按键设置以及继电器用于控制阀门进出水工作时间。
2.2. 系统软件设计
系统软件设计主要包括温度检测与恒温控制、光照控制、步进电机控制以及继电器控制等功能。系统
通过采集到的温度数据与设定的阈值进行比较，实现温度的实时监测与恒温控制。当温度低于最低阈
值时，系统会触发蜂鸣器进行报警，并点亮报警指示灯，从而启动加热电路的工作。光照传感器实时
监测环境亮度，当环境亮度低于设定的阈值时，系统会自动进行照明。此外，用户还可以通过按键设
置手动照明。通过按键设置自动投喂时间，即通过设置步进电机工作时间来实现投喂负载的工作。同
时，系统还可以通过按键设置继电器控制阀门的进水与出水工作时间，实现鱼缸的水循环。
3. 系统实现
系统在上电后，通过 USB 5V 供电，OLED 液晶显示器会实时显示系统名称、自动投喂时间、照明工
作模式以及鱼缸的实时水温。系统会始终监测鱼缸内部的温度，当温度超出设定的阈值范围时，系统
会自动调节加热电路以实现温度的恒定。光照传感器会不断监测环境的亮度，当亮度低于设定的阈值
时，系统会自动点亮照明灯进行补光。用户可以通过矩阵键盘设置自动投喂时间，按下相应的按键后
，步进电机会根据设置的时间进行工作，实现自动投喂。另外，用户还可以通过按键设置继电器控制
阀门的进水与出水工作时间，以达到鱼缸内水循环的目的。
