还在为鱼缸换水、控温、喂食而手忙脚乱吗?想让普通鱼缸瞬间拥有“智慧大脑”?手把手教你利用Arduino和串口屏,制作一个功能强大、操作直观的智能鱼缸控制器!成本低廉、趣味十足,更是锻炼动手能力和编程思维的绝佳项目!
主控大脑:Arduino Uno R3 (性价比高,资源丰富)
交互核心:2.8/3.5英寸 TFT串口屏 (带触控,指令简单,显示直观)
环境感知:
DS18B20防水温度传感器 (监测水温)
PH-4502C pH传感器模块 (监测水质酸碱度)
5V 1路继电器模块 (控制加热棒、水泵、灯光等)
执行机构:
小型潜水泵 (自动换水)
迷你喂食器舵机 (定时定量投喂)
恒温加热棒 (需继电器控制)
LED水族灯带 (需继电器控制)
其他: 面包板、杜邦线、防水盒、12V电源适配器、传感器防水胶
电路连接 - 搭建控制骨架:
将DS18B20数据线接Arduino数字引脚(如D2),PH传感器接模拟输入(如A0)。
继电器控制端(IN)接Arduino数字引脚(如D7-D10),被控设备(加热棒、水泵、灯光)接继电器输出端。
喂食器舵机信号线接数字引脚(如D3)。
串口屏的TX、RX、GND、VCC分别接Arduino的RX、TX、GND、5V。
Arduino编程 - 赋予鱼缸智慧:
初始化与屏显: 在setup()
中初始化串口屏,设置显示背景、按钮、文本标签。
数据采集: 在loop()
中定时读取温度、pH值(需校准)。
逻辑控制:
定时任务: 利用millis()
实现喂食器定时触发(如每天12:00、18:00)。
串口屏通信: 监听屏发来的指令(如按钮按下),并更新屏显数据。
串口屏界面设计 - 指尖上的智能管家:
主页:实时显示水温、pH值、设备状态(开关图标)。
设置页:滑动条设置目标温度、喂食时间,输入框设置pH报警阈值。
控制页:手动开关按钮(加热、水泵、灯光、喂食)。
报警页:水温过高/过低、pH异常时自动弹出警示信息。
使用屏厂上位机软件(如USART HMI)设计界面:
操作便捷: 串口屏触控操作,告别复杂按键,状态一目了然。
远程监控(选配): 加装ESP8266模块,通过微信小程序随时查看鱼缸状态并控制设备!
智能维护: 根据设定阈值自动换水(水泵定时启停),异常情况即时报警。
节能环保: 灯光定时开关,避免过度照明耗电。
科学探究: 记录水温、pH历史数据,研究环境变化对水生物的影响。
扩展空间: 可添加水位传感器、TDS水质检测、自动滴液肥等功能。
创客教育价值: 本项目深度融合电子电路、传感器技术、自动控制、人机交互(HMI)和编程逻辑。从焊接传感器到编写控制逻辑,再到设计友好界面,不仅能收获一个实用的智能鱼缸,更能深刻理解物联网(IoT)系统的构建原理,培养工程思维与解决实际问题的能力。
行动起来吧! 准备好你的Arduino套件和串口屏,跟随本教程一步步搭建属于你的智能水族世界。让科技为生活增添便利与乐趣,开启你的创客之旅!