问题的提出
我国的水产工业化饲养现已取得了明显的前进,现已逐渐从传统的池塘饲养走向了工业化饲养。可是因为现有的工厂化饲养技能和设备水准较低,主动监控检测技能的使用则愈加落后,大部分归于温室流水养鱼,污水不经处理直接排放,关于饲养池的环境参数仅仅做定时的检测,不能依据鱼体的活动情况随时做出相应的调整,即还停留在工厂化饲养的初级方式。水质直接影响到饲养目标的生长发育,然后关系到产值和经济效益。对饲养水体各参数的接连实时主动监控,不光能够对环境因子进行主动操控,使水产饲养办理到达一个新水平。因而,完结一种水产饲养环境监控体系是非常有意义的。
本机器人能够完结对饲养池环境参数的精确丈量，对饲养环境的温度、pH值、溶氧量、氨氮等环境因子进行主动检测和操控，为水产品供给适合的环境，实施科学饲养的功用，到达低本钱，安全、优质、高产的意图。
功用模块的组成
(1)太阳能供电模块
机器人能够使用太阳能板所贮存的能量为单片机以及外设供电，到达绿色节能无污染的意图。白日，太阳能板为蓄电池储能而且为机器人供给电能;夜间，蓄电池为机器人供电。然后，到达不需要外部电源供电的意图，完结自给自足的环保机器人。
(2)GSM模块
机器人能够实时收集水质的环境因子，假设水中的含氧量缺乏的话，机器人会主意向饲养业主发送短息，告诉业主采纳相应的办法，如敞开供氧设备等。机器人上面的摄像头能够拍照四周环境的情况，假设有可疑的人进入池塘进行非法活动时，GSM模块同样会发送短信告诉安防人员采纳办法，减小意外的发生，到达安全监控的意图。
(3)摄像头模块
机器人装置的摄像头能够360°旋转进行池塘周围环境的拍照，起到安防的意图。CCD摄像头的360°旋转是经过底部的伺服电机操控的。伺服电机能够精确地旋转给定的视点，使得摄像头能够全方位的进行拍照。机器人将拍照下来的相片经过无线通用异步收发器传送到上位机，为监控人员供给印象信息。假如凭借无线网络还能够完结实时视频的传输。
(4)传感器模块
选用溶氧量传感器，温度传感器，PH值传感器，氨氮传感器对饲养环境的温度、pH值、溶氧量、氨氮等环境因子进行主动检测和操控。
(5)驱动模块
机器人能够在水中自在移动，收集不同水域的温度、溶氧量、PH值等环境因子，使差错到达最小。驱动设备选用电机带动桨叶的旋转，使机器人能够依照上位机的指令在水中运转到指定的地址进行环境因子的丈量。驱动模块选用BTS7960大电流半桥电机驱动芯片，使用两个半桥组成一个全桥完结电机的正转和回转。经过PWM调速完结电机快慢的操控。
(6)GPS模块
机器人凭借GPS模块到达精确定位的意图。实时将机器人的方位信息发送到上位机，使得监控人员能够知道机器人现在地址的方位，便于监控人员进行后续操作和操控。
(7)蓝牙模块
当饲养池的业主间隔机器人10m规模之内时，业主能够使用手机经过蓝牙串口模块进行与机器人的通讯，机器人把传感器收集来的温度、溶氧量、PH值等环境因子经过蓝牙传给业主。选用蓝牙模块还能够对机器人进行定位、投进饲料、捡拾水中杂物等操作。
上位机监控软件的规划
选用VB编写上位机的监控界面，将传感器、摄像头、GPS方位信息反映在监控界面上。上位机还要将各项环境因子以曲线图的方式动态显示在窗口中。
下位机(机器人)的规划
机器人选用大赛供给的MIPS-Based PIC32单片机进行数据处理和操控操作，完结各个功用模块的和谐作业。
机器人与上位机以及饲养业主的通讯
机器人经过无线异步收发器进行数据的传输。
总结
机器人经过对水产饲养环境因子进行远间隔实时监控，能够完结：(1)节省能源。经过对溶氧量的监控能够削减增氧机敞开时刻,节省了电能;(2)下降饲养本钱，进步产值。经过对环境的监控为水产品供给了适合的环境，削减疾病的发生，合理的投料可削减饲料的糟蹋; (3)能够削减人工劳动强度，进步劳动效率。
体系框图
软件流程介绍：
1. 选用PIC32单片机作为主操控单元，处理7大功用模块(太阳能供电模块、GSM模块、摄像头模块、传感器模块、驱动模块、GPS模块、蓝牙模块)的信息。首要，初始化各个功用模块的寄存器，程序开端履行。实时采样，将摄像头的图画信息存放在数组中，对图画进行紧缩，紧缩完结后经过无线UART异步收发器向上位机发送图片信息。上位机接收到图画信息后，将二进制数还原成一张图片。与此同时，单片机进行图画处理，将可疑人员辨认出来，此刻，触发声光报警装置，而且发送短息给手机用户，提示用户有外来可疑人的侵略，告诉履行机构，采纳相应的办法。
2. 单片机对4个传感器(溶解氧传感器、温度传感器、PH值传感器、氨氮传感器)实时采样，进行滤波、扩大、整形等信号处理，送到单片机中，单片机把AD转化后的4个丈量值与环境因子目标进行比较，假如不符合环境因子目标，就触发报警，而且发短信告诉手机用户，环境因子出现异常，触发履行机构，进行投料、敞开供氧机等操作。
3. GPS模块向单片机发送当时方位信号，单片机再将方位信号上传到上位机。
4. 上位机与单片机经过无线模块通讯，上位机把各项传感器信息描绘成曲线图，上位机把当时机器人的方位信息描绘在饲养池的平面图中，便利监控人员调查饲养场的环境情况。上位机还能够随时向机器人发送指令，操控机器人运动到指定地址，进行投进饲料等操作。
