鱼缸换水自动控制系统

摘要

本发明鱼缸换水自动控制系统，涉及装活鱼的容器，包括控制装置、水位自动检测装置和弃注水装置三个组成部分，其中控制装置主要由单片机、单片机所存储的换水控制程序、弃水电机的两相四线步进电机驱动器、注水电机的两相四线步进电机驱动器、整流电路板、液晶显示器、两个发光二极管、各种电源端子和手动换水按钮构成，水位自动检测装置主要由标杆、触点A、触点B、触点C、浮球、支架a和支架b构成，弃注水装置主要由弃水电机、弃水阀门、注水电机、注水阀门和两个两相四线步进电机驱动器构成，是一种完全自动化并配以人工手动操作控制装置的鱼缸换水自动控制系统，完全克服了现有人工方式换水费时费力、对鱼缸周围造成污染和伤及活鱼的缺点。

权利要求

1.鱼缸换水自动控制系统，其特征在于：包括控制装置、水位自动检测装置和弃注水装置三个组成部分，其中控制装置主要由单片机、单片机所存储的换水控制程序、弃水电机的两相四线步进电机驱动器、注水电机的两相四线步进电机驱动器、整流电路板、液晶显示器、弃水电机转动状况指示发光二极管、注水电机转动状况指示发光二极管、220伏市电接入端子、+12伏电机电源出线端子、+5伏电源出线端子、外接弃水电机输出端子、外接注水电机输出端子和手动换水按钮构成，水位自动检测装置主要由标杆、触点A、触点B、触点C、浮球、支架a和支架b构成，弃注水装置主要由弃水电机、弃水阀门、注水电机、注水阀门、弃水电机的两相四线步进电机驱动器和注水电机的两相四线步进电机驱动器构成；单片机及其所存储的换水控制程序、整流电路板、弃水电机的两相四线步进电机驱动器和注水电机的两相四线步进电机驱动器被设置在控制装置外壳的内部，弃水电机的两相四线步进电机驱动器和注水电机的两相四线步进电机驱动器则被安装在整流电路板上，液晶显示器、弃水电机转动状况指示发光二极管、注水电机转动状况指示发光二极管、220伏市电接入端子、+12伏电机电源出线端子、+5伏电源出线端子、外接弃水电机输出端子、外接注水电机输出端子和手动换水按钮被设置在控制装置外壳的面板上，触点A安置在支架b的上横梁的一端，触点B安置在支架b的中横梁的一端由此形成水位自动检测装置的一部分，标杆弯曲部分的一端安置浮球，标杆另一端安置触点C，支架a安置于标杆中部，标杆能够以支架a为中轴做上下自由转动，由此形成水位自动检测装置的另一部分，在鱼缸换水自动控制系统整体安装时，触点C置于与触点A和触点B之间不相接触的位置，在控制装置内部的弃水电机的两相四线步进电机驱动器的输出端通过在控制装置外壳的面板上的外接弃水电机输出端子用导线连接至弃水电机，再由弃水电机的转轴直接带动弃水阀门由此形成弃水装置，在控制装置内部的注水电机的两相四线步进电机驱动器的输出端通过在控制装置外壳的面板上的外接注水电机输出端子用导线连接至注水电机，再由注水电机的转轴直接带动注水阀门由此形成注水装置；控制装置被安置在位于触点A和触点B中间部位的支架b上，支架a和支架b被固定在与鱼缸同一的水平面上，浮球置于鱼缸的水面，弃水电机用电机支架安置在鱼缸底部，弃水阀门安置在鱼缸底部的隔鱼网下方，弃水阀门与弃水管接口相连，注水电机用电机支架安置在鱼缸上方侧面，注水阀门安置在鱼缸上方侧面鱼缸进水口处，注水阀门与进水管接口相连；该鱼缸换水自动控制系统全部的电源线路接线方式是：

220伏交流市电接到整流电路板上，并通过整流电路板将交流市电转换为+12伏直流电和+5伏直流电；+12伏直流电并联接到弃水电机的两相四线步进电机驱动器的电源驱动端口和注水电机的两相四线步进电机驱动器的电源驱动端口分别作为弃水电机与注水电机的电源；+5伏直流电的正极性端与触点A和触点B同时相连，触点A和触点B又分别与单片机的中断端口P3.2和中断端口P3.3相连，+5伏直流电的正极性端与单片机的P1.4端口之间连接一个手动换水按钮，+5伏直流电的负极性端与单片机接地端口和触点C同时相连；

单片机的P1.0，P1.1端口分别与弃水电机的两相四线步进电机驱动器的使能端相连，单片机的P1.2，P1.3端口分别与注水电机的两相四线步进电机驱动器的使能端相连；单片机的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3端口分别与弃水电机的两相四线步进电机驱动器输入端口相连，弃水电机的两相四线步进电机驱动器的输出端与弃水电机的四个端口相连；单片机的P2.4，P2.5，P2.6，P2.7端口分别与注水电机的两相四线步进电机驱动器输入端口相连，注水电机的两相四线步进电机驱动器的输出端与注水电机的四个端口相连；单片机的P1.5端口与弃水电机转动状况指示发光二极管一端相连，单片机的P1.6端口与注水电机转动状况指示发光二极管一端相连，两个发光二极管的另一端与单片机接地端口相连接。

2.根据权利要求1所述的鱼缸换水自动控制系统，其特征在于：所述单片机所存储的换水控制程序包括自动工作主程序和手动工作主程序，其中，

自动工作主程序流程是：初始化→定时器计时并显示设定的计时时间→时间到？→N，返回定时器计时并显示设定的计时时间；Y，P2口中的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3驱动脉冲输出并开始计数→弃水电机正转，其指示发光管二极亮→脉冲次数30到？→N，返回弃水电机正转，其指示发光管二极亮；Y，弃水电机停转，开始放水→P3.2中断信号到？→N，返回弃水电机停转，开始放水；Y，P2口中的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3驱动脉冲输出并开始计数→弃水电机反转→脉冲次数30到？→N，返回弃水电机反转；Y，弃水电机停转，其指示发光管二极管灭→P2口中的P2.4，P2.5，P2.6，P2.7驱动脉冲输出并开始计数→注水电机正转，其指示发光二极管亮→脉冲次数30到？→N，返回注水电机正转，其指示发光二极管亮；Y，注水电机停转，开始注水→P3.3中断信号到？→N，返回注水电机停转，开始注水；Y，P2口中的P2.4，P2.5，P2.6，P2.7驱动脉冲输出并开始计数→注水电机反转→脉冲次数30到？→N，返回注水电机反转；Y，注水电机停转，其指示发光二极管灭→P2口中的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3驱动脉冲输出并开始计数→脉冲次数30到？→N，返回弃水电机正转，其指示发光管二极亮；Y，弃水电机停转，开始放水→P3.2为高电平？→N，返回弃水电机停转，开始放水；Y，P2口P2.0，P2.1，P2.2，P2.3驱动脉冲输出并开始计数→弃水电机反转→脉冲次数30到？→N，返回弃水电机反转；Y，弃水电机停转，其指示发光二极管灭→定时器1、2复位，显示器重新显示计时并进入下次循环。

手动工作主程序流程是：开始→系统初始化→定时器开始计时，显示器显示设定的计时时间→手动按钮按下？或定时时间30到？→N，返回定时器开始计时，显示器显示设定的计时时间；Y，装置执行换水操作→换水结束→返回系统初始化。

3.根据权利要求1所述的鱼缸换水自动控制系统，其特征在于：所用的单片机的型号为89C 51，由控制装置内部整流电路提供的+5伏电源供电，用到的单片机端口有：P1口中的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5和P1.6，P2口中的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6和P2.7，中断端口P3.2和中断端口P3.3。

说明书

鱼缸换水自动控制系统

技术领域

[0001] 本发明的技术方案涉及装活鱼的容器，具体地说是鱼缸换水自动控制系统。

背景技术

[0002] 目前，家用或者商用中型鱼缸的换水仍采用人工方式，不但费时费力，难免对鱼缸周围造成污染，还极容易伤及所养殖的活鱼。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供鱼缸换水自动控制系统，是一种完全自动化的，并配以人工手动操作控制装置的鱼缸换水自动控制系统，完全克服了现有的人工方式换水费时费力、对鱼缸周围造成污染和伤及活鱼的缺点。

[0004] 本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：鱼缸换水自动控制系统，包括控制装置、水位自动检测装置和弃注水装置三个组成部分，其中控制装置主要由单片机、单片机所存储的换水控制程序、弃水电机的两相四线步进电机驱动器、注水电机的两相四线步进电机驱动器、整流电路板、液晶显示器、弃水电机转动状况指示发光二极管、注水电机转动状况指示发光二极管、220伏市电接入端子、+12伏电机电源出线端子、+5伏电源出线端子、外接弃水电机输出端子、外接注水电机输出端子和手动换水按钮构成，水位自动检测装置主要由标杆、触点A、触点B、触点C、浮球、支架a和支架b构成，弃注水装置主要由弃水电机、弃水阀门、注水电机、注水阀门、弃水电机的两相四线步进电机驱动器和注水电机的两相四线步进电机驱动器构成；单片机及其所存储的换水控制程序、整流电路板、弃水电机的两相四线步进电机驱动器和注水电机的两相四线步进电机驱动器被设置在控制装置外壳的内部，弃水电机的两相四线步进电机驱动器和注水电机的两相四线步进电机驱动器则被安装在整流电路板上，液晶显示器、弃水电机转动状况指示发光二极管、注水电机转动状况指示发光二极管、220伏市电接入端子、+12伏电机电源出线端子、+5伏电源出线端子、外接弃水电机输出端子、外接注水电机输出端子和手动换水按钮被设置在控制装置外壳的面板上，触点A安置在支架b的上横梁的一端，触点B安置在支架b的中横梁的一端由此形成水位自动检测装置的一部分，标杆弯曲部分的一端安置浮球，标杆另一端安置触点C，支架a安置于标杆中部，标杆能够以支架a为中轴做上下自由转动，由此形成水位自动检测装置的另一部分，在鱼缸换水自动控制系统整体安装时，触点C置于与触点A和触点B之间不相接触的位置，在控制装置内部的弃水电机的两相四线步进电机驱动器的输出端通过在控制装置外壳的面板上的外接弃水电机输出端子用导线连接至弃水电机，再由弃水电机的转轴直接带动弃水阀门由此形成弃水装置，在控制装置内部的注水电机的两相四线步进电机驱动器的输出端通过在控制装置外壳的面板上的外接注水电机输出端子用导线连接至注水电机，再由注水电机的转轴直接带动注水阀门由此形成注水装置；控制装置被安置在位于触点A和触点B中间部位的支架b上，支架a和支架b被固定在与鱼缸同一的水平面上，浮球置于鱼缸的水面，弃水电机用电机支架安置在鱼缸底部，弃水阀门安置在鱼缸底部的隔鱼网下方，弃水阀门与弃水管接口相连，注水电机用电机支架安置在鱼缸上方侧面，注水阀门安置在鱼缸上方侧面鱼缸进水口处，注水阀门与进水管接口相连；该鱼缸换水自动控制系统全部的电源线路接线方式是：220伏交流市电接到整流电路板上，并通过整流电路板将交流市电转换为+12伏直流电和+5伏直流电；+12伏直流电并联接到弃水电机的两相四线步进电机驱动器的电源驱动端口和注水电机的两相四线步进电机驱动器的电源驱动端口分别作为弃水电机与注水电机的电源；+5伏直流电的正极性端与触点A和触点B同时相连，触点A和触点B又分别与单片机的中断端口P3.2和中断端口P3.3相连，+5伏直流电的正极性端与单片机的P1.4端口之间连接一个手动换水按钮，+5伏直流电的负极性端与单片机接地端口和触点C同时相连；单片机的P1.0，P1.1端口分别与弃水电机的两相四线步进电机驱动器的使能端相连，单片机的P1.2，P1.3端口分别与注水电机的两相四线步进电机驱动器的使能端相连；单片机的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3端口分别与弃水电机的两相四线步进电机驱动器输入端口相连，弃水电机的两相四线步进电机驱动器的输出端与弃水电机的四个端口相连；单片机的P2.4，P2.5，P2.6，P2.7端口分别与注水电机的两相四线步进电机驱动器输入端口相连，注水电机的两相四线步进电机驱动器的输出端与注水电机的四个端口相连；单片机的P1.5端口与弃水电机转动状况指示发光二极管一端相连，单片机的P1.6端口与注水电机转动状况指示发光二极管一端相连，两个发光二极管的另一端与单片机接地端口相连接。

[0005] 上述单片机所存储的换水控制程序包括自动工作主程序和手动工作主程序，其中，

[0006] 自动工作主程序流程是：初始化→定时器计时并显示设定的计时时间→时间到？→N，返回定时器计时并显示设定的计时时间；Y，P2口中的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3驱动脉冲输出并开始计数→弃水电机正转，其指示发光管二极亮→脉冲次数30到？→N，返回弃水电机正转，其指示发光管二极亮；Y，弃水电机停转，开始放水→P3.2中断信号到？→N，返回弃水电机停转，开始放水；Y，P2口中的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3驱动脉冲输出并开始计数→弃水电机反转→脉冲次数30到？→N，返回弃水电机反转；Y，弃水电机停转，其指示发光管二极管灭→P2口中的P2.4，P2.5，P2.6，P2.7驱动脉冲输出并开始计数→注水电机正转，其指示发光二极管亮→脉冲次数30到？→N，返回注水电机正转，其指示发光二极管亮；Y，注水电机停转，开始注水→P3.3中断信号到？→N，返回注水电机停转，开始注水；Y，P2口中的P2.4，P2.5，P2.6，P2.7驱动脉冲输出并开始计数→注水电机反转→脉冲次数30到？→N，返回注水电机反转；Y，注水电机停转，其指示发光二极管灭→P2口中的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3驱动脉冲输出并开始计数→脉冲次数30到？→N，返回弃水电机正转，其指示发光管二极亮；Y，弃水电机停转，开始放水→P3.2为高电平？→N，返回弃水电机停转，开始放水；Y，P2口P2.0，P2.1，P2.2，P2.3驱动脉冲输出并开始计数→弃水电机反转→脉冲次数30到？→N，返回弃水电机反转；Y，弃水电机停转，其指示发光二极管灭→定时器1、2复位，显示器重新显示计时并进入下次循环；

[0007] 手动工作主程序流程是：开始→系统初始化→定时器开始计时，显示器显示设定的计时时间→手动按钮按下？或定时时间30到？→N，返回定时器开始计时，显示器显示设定的计时时间；Y，装置执行换水操作→换水结束→返回系统初始化。

[0008] 上述鱼缸换水自动控制系统，所用的单片机的型号为89C 51，由控制装置内部整流电路提供的+5伏电源供电，用到的单片机端口有：P1口中的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5和P1.6，P2口中的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6和P2.7，中断端口P3.2和中断端口P3.3。

[0009] 上述鱼缸换水自动控制系统，所用的弃水电机的两相四线步进电机驱动器和注水电机的两相四线步进电机驱动器均是型号为L298的驱动芯片，它们既属于控制装置的一个组成部分，也属于弃注水装置的一个组成部分，弃水电机和注水电机均采用步进电机。

[0010] 上述鱼缸换水自动控制系统，所述标杆、浮球、支架a和支架b的尺寸，以及弃水电机和注水电机的功率视鱼缸的大小和换水量而定。制作标杆、浮球、支架a和支架b的材质在公知的通用的材质中选择，包括各种塑料和金属材料。

[0011] 上述鱼缸换水自动控制系统，所用的元器件、零部件和电路板均是本技术领域的技术人员所熟知的，可以通过商购获得或自己容易制作的，所有元器件之间的连接方式、零部件的安装方式以及电源线路的接线方式也是本技术领域的技术人员所熟知的，该鱼缸换水自动控制系统的整体安装同样是本技术领域的技术人员容易完成的。

[0012] 本发明的有益效果是：本发明鱼缸换水自动控制系统包括水位自动检测装置、控制装置和弃注水装置三个组成部分，其中控制装置是本发明的核心部分，通过对控制装置的操作，本发明鱼缸换水自动控制系统得以实现鱼缸的定时全自动换水，或根据情况需要的人工手动的实时自动换水，方便快捷，完全克服了现有的人工方式换水费时费力、对鱼缸周围造成污染和伤及活鱼的缺点。本发明鱼缸换水自动控制系统制作简单，成本较低，不但可以用于鱼缸换水，也可以推而广之用于其他需要水位控制和需要定时或经常换水的设施。

附图说明

[0013] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0014] 图1为本发明鱼缸换水自动控制系统的组成框图。

[0015] 图2为本发明鱼缸换水自动控制系统的水位自动检测装置构成示意图。

[0016] 图3为本发明鱼缸换水自动控制系统的控制装置外壳的面板构成示意图。

[0017] 图4为本发明鱼缸换水自动控制系统的弃注水装置的构成示意图。

[0018] 图5为本发明鱼缸换水自动控制系统的弃水驱动电路构成示意图。

[0019] 图6为本发明鱼缸换水自动控制系统的注水驱动电路构成示意图。

[0020] 图7为本发明鱼缸换水自动控制系统中设置在控制装置外壳内部的单片机与两个两相四线步进电机驱动器及两个发光二极管的接线示意图。

[0021] 图8为本发明鱼缸换水自动控制系统的全部电源线路接线方式示意框图。

[0022] 图9为本发明鱼缸换水自动控制系统的整体安装部位示意图。

[0023] 图10为本发明鱼缸换水自动控制系统的换水控制装置自动工作主程序流程框图。

[0024] 图11为本发明鱼缸换水自动控制系统的换水控制装置手动工作主程序流程框图。

[0025] 图中，1.水位自动检测装置，2.控制装置，3.弃注水装置，4.液晶显示器，5a.弃水电机转动状况指示发光二极管，5b.注水电机转动状况指示发光二极管，6.220伏市电接入端子，7.+12伏电机电源出线端子，8.+5伏电源出线端子，9.手动换水按钮，10，外接弃水电机输出端子，11.外接注水电机输出端子，12.弃水电机，13.弃水阀门，14.注水电机，15.注水阀门，16.标杆，17.触点A，18.触点B，19.触点C，20.浮球，21.支架a，22.支架b，23.+12伏电机电源，24.弃水电机两相四线步进电机驱动器，25.注水电机两相四线步进电机驱动器，26.单片机，27.鱼缸，28.注水管接口，29.隔鱼网，30.电机支架，31.弃水管接口，32.鱼缸进水口，33.控制装置外壳。

具体实施方式

[0026] 图1所示实施例表明，本发明鱼缸换水自动控制系统包括水位自动检测装置1、控制装置2和弃注水装置3三个组成部分。

[0027] 图2所示实施例表明，本发明鱼缸换水自动控制系统的水位自动检测装置1主要由标杆16、触点A17、触点B18、触点C19、浮球20、支架a21和支架b22构成，触点A17安置在支架b22的上横梁的一端，触点B18安置在支架b22的下横梁的一端由此形成水位自动检测装置1的一个组成部分，标杆16弯曲部分的一端安置浮球20，标杆16另一端安置触点C19，支架a21位于标杆16中部，标杆16能够以支架a21为中轴做上下自由转动，由此形成水位自动检测装置1的另一个组成部分，在鱼缸换水自动控制系统整体安装时，触点C19置于与触点A17和触点B18之间不相接触的位置，控制装置2被安置在位于触点A17和触点B18中间部位的支架b22上。

[0028] 图3所示实施例表明，本发明鱼缸换水自动控制系统的控制装置2的控制装置外壳33的面板上设置有液晶显示器4、弃水电机转动状况指示发光二极管5a、注水电机转动状况指示发光二极管5b、220伏市电接入端子6、+12伏电机电源出线端子7、+5伏电源出线端子8、外接弃水电机输出端子10、外接注水电机输出端子11和手动换水按钮9。

[0029] 图4所示实施例表明，本发明鱼缸换水自动控制系统的弃注水装置3主要由弃水电机12、弃水阀门13、注水电机14、注水阀门15、弃水电机两相四线步进电机驱动器24和注水电机两相四线步进电机驱动器25构成。

[0030] 图5所示实施例表明，由+12伏电机电源23、弃水电机两相四线步进电机驱动器24和弃水电机12构成本发明鱼缸换水自动控制系统的弃水驱动电路，+12伏电机电源23接入弃水电机两相四线步进电机驱动器24，弃水电机两相四线步进电机驱动器24连接驱动弃水电机12，提供弃水电机12做正反转工作的动力。

[0031] 图6所示实施例表明，由+12伏电机电源23、注水电机两相四线步进电机驱动器25和注水电机14构成本发明鱼缸换水自动控制系统的注水驱动电路，+12伏电机电源23接入注水电机两相四线步进电机驱动器25，注水电机两相四线步进电机驱动器25连接驱动注水电机14，提供注水电机14做正反转工作的动力。

[0032] 图7所示的实施例表明，单片机26的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3接弃水电机两相四线步进电机驱动器24的IN1，IN2，IN3，IN4，单片机26的P2.4，P2.5，P2.6，P2.7接注水电机两相四线步进电机驱动器25的IN1，IN2，IN3，IN4，由单片机26向弃水电机两相四线步进电机驱动器24和注水电机两相四线步进电机驱动器25输入脉冲信号；单片机26的P1.0，P1.1接弃水电机两相四线步进电机驱动器24的使能端ENA，ENB，单片机26的P1.2，P1.3接注水电机两相四线步进电机驱动器25的使能端ENA，ENB；单片机26的接地端口GND分别接弃水电机两相四线步进电机驱动器24的接地端口GND和注水电机两相四线步进电机驱动器25的接地端口GND；单片机26的P1.5端口接弃水电机转动状况指示发光二极管5a，控制弃水电机转动状况指示发光二极管5a的亮暗，单片机26的P1.6端口接注水电机转动状况指示发光二极管5b，控制注水电机转动状况指示发光二极管5b的亮暗。

[0033] 图8所示实施例表明，本发明鱼缸换水自动控制系统的全部电源线路接线方式是：220伏交流市电接到整流电路板上，并通过整流电路板将交流市电转换为+12伏直流电和+5伏直流电；+12伏直流电并联接到弃水电机的两相四线步进电机驱动器24的电源驱动端口和注水电机的两相四线步进电机驱动器25的电源驱动端口分别作为弃水电机12与注水电机14的电源，即图6中的+12伏电机电源23；+5伏直流电的正极性端与触点A17和触点B18同时相连，触点A17和触点B18再分别与又分别与单片机26的中断端口P3.2和中断端口P3.3相连，+5伏直流电的正极性端与单片机26的P1.4端口之间连接一个手动换水按钮9，+5伏直流电的负极性端与单片机26接地端口和触点C19同时相连；单片机26的P1.0，P1.1端口分别与弃水电机的两相四线步进电机驱动器24的使能端相连，单片机26的P1.2，P1.3端口分别与注水电机的两相四线步进电机驱动器25的使能端相连；单片机26的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3端口分别与弃水电机的两相四线步进电机驱动器24的输入端口相连，弃水电机的两相四线步进电机驱动器24的输出端与弃水电机12的四个端口相连；单片机26的P2.4，P2.5，P2.6，P2.7端口分别与注水电机的两相四线步进电机驱动器25输入端口相连，注水电机的两相四线步进电机驱动器25的输出端与注水电机14的四个端口相连；单片机26的P1.5端口与弃水电机转动状况指示发光二极管5a相连，单片机
26的P1.6端口与注水电机转动状况指示发光二极管5b相连，两个发光二极管5a和5b的另一端与单片机26接地端口相连接。

[0034] 图9所示实施例表明，本发明鱼缸换水自动控制系统的整体安装方式是：控制装置2被安置在位于触点A17和触点B18中间部位的支架b22上，支架a21和支架b22被固定安置在与鱼缸27的同一水平面上，触点A17安置在支架b22的上横梁的一端，触点B18安置在支架b22的下横梁的一端，标杆16弯曲部分的一端安置浮球20，标杆16另一端安置触点C19，支架a21位于标杆16中部，标杆16能够以支架a21为中轴做上下自由转动，浮球20置于鱼缸27的水面，触点C19置于与触点A17和触点B18之间不相接触的位置，弃水电机12用电机支架30安置在鱼缸27底部，弃水阀门13安置在鱼缸27底部的隔鱼网29下方，弃水阀门13与弃水管接口31相连，注水电机14用电机支架30安置在鱼缸27上方侧面，注水阀门15安置在鱼缸27上方侧面进水口32处，注水阀门15与进水管接口28相连。

[0035] 图10所示实施例表明，本发明鱼缸换水自动控制系统的单片机所存储的自动工作主程序流程是：开始→初始化→定时器计时并显示设定的计时时间→时间到？→N，返回定时器计时并显示设定的计时时间；Y，P2口中的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3驱动脉冲输出并开始计数→弃水电机正转，其指示发光管二极亮→脉冲次数30到？→N，返回弃水电机正转，其指示发光管二极亮；Y，弃水电机停转，开始放水→P3.2中断信号到？→N，返回弃水电机停转，开始放水；Y，P2口中的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3驱动脉冲输出并开始计数→弃水电机反转→脉冲次数30到？→N，返回弃水电机反转；Y，弃水电机停转，其指示发光管二极管灭→P2口中的P2.4，P2.5，P2.6，P2.7驱动脉冲输出并开始计数→注水电机正转，其指示发光二极管亮→脉冲次数30到？→N，返回注水电机正转，其指示发光二极管亮；Y，注水电机停转，开始注水→P3.3中断信号到？→N，返回注水电机停转，开始注水；Y，P2口中的P2.4，P2.5，P2.6，P2.7驱动脉冲输出并开始计数→注水电机反转→脉冲次数30到？→N，返回注水电机反转；Y，注水电机停转，其指示发光二极管灭→P2口中的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3驱动脉冲输出并开始计数→脉冲次数30到？→，返回弃水电机正转，其指示发光管二极亮；Y，弃水电机停转，开始放水→P3.2为高电平？→N，返回弃水电机停转，开始放水；Y，P2口P2.0，P2.1，P2.2，P2.3驱动脉冲输出并开始计数→弃水电机反转→脉冲次数30到？→N，返回弃水电机反转；Y，弃水电机停转，其指示发光二极管灭→定时器1、2复位，显示器重新显示计时并进入下次循环。

[0036] 图11所示实施例表明，本发明鱼缸换水自动控制系统的单片机所存储的手动工作主程序流程是：开始→系统初始化→定时器开始计时，显示器显示设定的计时时间→手动按钮按下？或定时时间30到？→N，定时器开始计时，显示器显示设定的计时时间；Y，装置执行换水操作→换水结束→返回系统初始化。

[0037] 实施例1

[0038] 定时全自动换水操作过程。

[0039] 按图5、图6、图7、图8和图9所示来整体安装本发明的鱼缸换水自动控制系统，并接通220V市电电源。初始状态的设定是：定时器采用单片机26内部的定时/计数器，并通过定时程序实现定时，定时时间为两次换水之间的时间间隔，本实施例设定换水时间间隔为三天，即72:00:00小时；单片机26中断端口P3.2设置为下降沿中断，单片机中断端口P3.3设置为低电平中断。单片机26上电后，单片机26进行初始化，其内部的定时程序自动运行，并通过液晶显示器4显示计时时间为72:00:00，此时弃水电机12与注水电机14均未工作，弃水电机转动状况指示发光二极管5a和注水电机转动状况指示发光二极管
5b均不发光，触点C19位于触点A17与触点B18之间，但不与触点A17或触点B18接触，单片机26的两个中断管脚P3.2，P3.3均为高电平。上述初始设定完成之后，单片机26的定时/计数器进入倒计时并实时地通过液晶显示器4显示倒计时时间；当液晶显示器4显示计时时间为00:00:00时，即计时时间到，单片机26开始执行换水程序，此时单片机26的P2端口中的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3管脚给弃水电机的两相四线步进电机驱动器24输入驱动脉冲并开始对脉冲计数，弃水电机转动状况指示发光二极管5a随即点亮，表示弃水电机
12正转逐步打开弃水阀门13，当驱动脉冲计数到30时弃水阀门13完全打开，此时弃水电机12停转，开始放水，鱼缸27中水位逐渐下降，浮球20向下移动，标杆16逆时针旋转，触点C19向上移动；当水位下降到一定值时触点C19与触点A17接触，导致单片机26的中断端口P3.2变为低电平，单片机26响应中断端口P3.2下降沿中断，使得单片机26的P2口的P2.0，P2，1，P2.2，P2.3再次给弃水电机的两相四线步进电机驱动器24输入驱动脉冲并开始对脉冲计数，弃水电机12反转关闭弃水阀门13，当驱动脉冲计数到30时弃水阀门13完全关闭，弃水电机转动状况指示发光二极管5a灭，表示弃水电机12停止工作，放水完毕；
之后单片机26的P2端口的P2.4，P2.5，P2.6，P2.7管脚给注水电机的两相四线步进电机驱动器25输入驱动脉冲并开始对脉冲计数，注水电机转动状况指示发光二极管5b随即点亮，表示注水电机14正转逐步打开注水阀门15，当驱动脉冲计数到30时注水阀门15完全打开，此时注水电机14停转，开始注水，鱼缸27中水位逐渐上升，浮球20向上移动，标杆16顺时针旋转，触点C19向下移动；当水位上升到一定值时触点C19与触点B18接触，导致单片机26的中断端口P3.3变为低电平，单片机26响应中断端口P3.3下降沿中断，使得单片机26的P2口的P2.4，P2，5，P2.6，P2.7再次给注水电机的两相四线步进电机驱动器25输入驱动脉冲并开始对脉冲计数，注水电机14反转关闭注水阀门，当驱动脉冲计数到30时注水阀门15完全关闭，注水电机转动状况指示发光二极管5b灭，表示注水电机14停止工作，注水完毕；此时单片机26程序又做如下的自动运行：单片机26的P2端口中的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3管脚再次给弃水电机的两相四线步进电机驱动器24输入驱动脉冲并开始对脉冲计数，弃水电机转动状况指示发光二极管5a随即点亮，表示弃水电机12正转逐步打开弃水阀门13，当驱动脉冲计数到30时弃水阀门13完全打开，此时弃水电机12停转，开始放水，鱼缸27中水位逐渐下降，浮球20向下移动，标杆16逆时针旋转，触点C19向上移动，使触点C19与触点B18分离，单片机26的中断端口P3.3变为高电平，之后单片机26的P2口的P2.0，P2，1，P2.2，P2.3再次给弃水电机的两相四线步进电机驱动器24输入驱动脉冲并开始对脉冲计数，弃水电机12反转关闭弃水阀门13，当驱动脉冲计数到30时弃水阀门13完全关闭，弃水电机转动状况指示发光二极管5a灭，表示弃水电机12停止工作，触点C19回复到初始位置。单片机26复位，为下次换水做好了准备，其内部的定时/计数器从新计时，并重复以上步骤。

[0040] 实施例2

[0041] 人工手动的实时自动换水操作过程。

[0042] 按图5、图6、图7、图8和图9所示来整体安装本发明的鱼缸换水自动控制系统，在接通220V市电电源，初始状态的设定同实施例1。在接通220V市电电源之后单片机26一直处于自动程序执行中，单片机26实时查询其P1.4端口是否出现脉冲信号，当人工按下手动换水按钮9之后，给单片机26的P1.4端口一个脉冲信号，单片机26实时查询到其P1.4端口出现脉冲后，便转入自动换水程序操作，此时无论液晶显示器4显示计时时间多少，都将立即显示00:00:00，单片机26开始执行换水程序，此时单片机26的P2端口中的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3管脚给弃水电机的两相四线步进电机驱动器24输入驱动脉冲并开始对脉冲计数，弃水电机转动状况指示发光二极管5a随即点亮，表示弃水电机12正转逐步打开弃水阀门13，当驱动脉冲计数到30时弃水阀门13完全打开，此时弃水电机12停转，开始放水，鱼缸27中水位逐渐下降，浮球20向下移动，标杆16逆时针旋转，触点C19向上移动；当水位下降到一定值时触点C19与触点A17接触，导致单片机26的中断端口P3.2变为低电平，单片机26响应中断端口P3.2下降沿中断，使得单片机26的P2口的P2.0，P2，1，P2.2，P2.3再次给弃水电机的两相四线步进电机驱动器24输入驱动脉冲并开始对脉冲计数，弃水电机12反转关闭弃水阀门13，当驱动脉冲计数到30时弃水阀门13完全关闭，弃水电机转动状况指示发光二极管5a灭，表示弃水电机12停止工作，放水完毕；之后单片机26的P2端口的P2.4，P2.5，P2.6，P2.7管脚给注水电机的两相四线步进电机驱动器25输入驱动脉冲并开始对脉冲计数，注水电机转动状况指示发光二极管5b随即点亮，表示注水电机14正转逐步打开注水阀门15，当驱动脉冲计数到30时注水阀门15完全打开，此时注水电机14停转，开始注水，鱼缸27中水位逐渐上升，浮球20向上移动，标杆16顺时针旋转，触点C19向下移动；当水位上升到一定值时触点C19与触点B18接触，导致单片机26的中断端口P3.3变为低电平，单片机26响应中断端口P3.3下降沿中断，使得单片机26的P2口的P2.4，P2，5，P2.6，P2.7再次给注水电机的两相四线步进电机驱动器25输入驱动脉冲并开始对脉冲计数，注水电机14反转关闭注水阀门，当驱动脉冲计数到30时注水阀门15完全关闭，注水电机转动状况指示发光二极管5b灭，表示注水电机14停止工作，注水完毕；此时单片机26程序又做如下的自动运行：单片机26的P2端口中的P2.0，P2.1，P2.2，P2.3管脚再次给弃水电机的两相四线步进电机驱动器24输入驱动脉冲并开始对脉冲计数，弃水电机转动状况指示发光二极管5a随即点亮，表示弃水电机12正转逐步打开弃水阀门13，当驱动脉冲计数到30时弃水阀门13完全打开，此时弃水电机12停转，开始放水，鱼缸27中水位逐渐下降，浮球20向下移动，标杆16逆时针旋转，触点C19向上移动，使触点C19与触点B18分离，单片机26的中断端口P3.3变为高电平，之后单片机26的P2口的P2.0，P2，
1，P2.2，P2.3再次给弃水电机的两相四线步进电机驱动器24输入驱动脉冲并开始对脉冲计数，弃水电机12反转关闭弃水阀门13，当驱动脉冲计数到30时弃水阀门13完全关闭，弃水电机转动状况指示发光二极管5a灭，表示弃水电机12停止工作，触点C19回复到初始位置。单片机26复位，液晶显示器4显示计时时间为72:00:00，单片机26内部的定时/计数器从新计时，再次转入全自动换水程序。单片机26会实时查询其P1.4端口，若P1.4端口有脉冲输入，即手动换水按钮9有被人工按下，单片机26再次执行手动自动换水操作，即重复以上步骤。

[0043] 上述实施例中，所用的单片机26的型号为89C51，所用的弃水电机的两相四线步进电机驱动器24和注水电机的两相四线步进电机驱动器25均是型号为L298的驱动芯片，所述标杆16、浮球20、支架a21和支架b22的尺寸，以及弃水电机12和注水电机14的功率视鱼缸27的大小和换水量而定。制作标杆16、浮球20、支架a21和支架b22的材质在公知的通用的材质中选择，包括各种塑料和金属材料。