臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要是整合多重感測器技術，完成一個可以遠端監控與自適應調整的魚菜共生系統。系統中裝置有監控植物生長的照明、溫度、濕度、等感測器，與養殖魚類有關單的水質酸鹼度、水位等感測器。結合程式設計用以達成自動維持魚菜共生系統中溫度及水質的系統。使用者在遠端使用人機介面點選需求選項，透過各項感測器所收集的數據回報於控制裝置。再由系統依循內部程式自動執行相對應的濾水及排氣動作，也可藉由攝影機所建成的遠端監控系統隨時確認系統中各項重要數據。此外各種調整機制與機光電整合細節，在論文中均有詳細描述。

This paper mainly integrates multiple sensor technology to complete an aquaponics symbiosis system that can be remotely monitored and adaptively adjusted. The system has monitoring devices such as lighting, temperature, and humidity for plant growth, and sensor of PH, water level, etc. for fish living. Combined programming of system temperature and water quality control for the living self-sustained aquaponics system. Human interface Tap command option from the far end is able to collected environmental data through various sensors. Control panel can perform water filtering and exhausting control automatically according to the installed program. The user can also examine all the related data in the system at any time by a remote CCD camera. In addition, detailed mechanisms and operation are described in detail in the paper.

目錄
摘要 ii
ABSTRACT iii
誌謝 iv
目錄 v
圖目錄 vii
表目錄 x
第一章 緒論 1
1.1 魚菜共生歷史回顧 1
1.2 研究背景與動機 4
1.3 研究範圍與目的 5
1.4 文獻探討 7
第二章 整體設計架構 15
2.1 載魚菜共生系統工具選擇 15
2.2 問題分析 17
2.2.1 溫度問題及選用工具 17
2.2.2 水質問題及選用工具 17
2.2.3 遠端監控系統及選用工具 18
2.3 感測器模組設定 18
第三章 軟硬體及整合分析架構 19
3.1 硬體架構 19
3.1.1 乘載平台 20
3.1.2 溫度控制系統 20
3.1.3 濾水系統 21
3.1.4 監控系統 21
3.2 使用軟體 21
3.2.1 Arduino 22
3.2.2 USART HMI 23
3.3 感測器 23
3.4 外觀及硬體說明 24
3.4.1 栽培箱外箱 25
3.4.2 110V轉12V變壓器 26
3.4.3 ARDUINO板 27
3.4.4 風扇 27
3.4.5 馬達驅動模組 28
3.4.6 微型直流隔膜幫浦(自吸式) 28
3.4.7 聲寶奈米銀添活性碳濾芯 29
3.4.8 四路繼電器 29
3.4.9 RGB彩色圓環LED燈(24位元 WS2812) 30
3.4.10 2.4吋USART屏智能串口屏 30
3.4.11 小方智能攝像機 31
3.4.12 溫濕度感知器 31
3.4.13 土壤濕度感應器模組 32
3.4.14 水位感知器 32
3.4.15 PH值檢測器 33
3.4.16 沉水馬達 33
3.5 系統流程圖 33
3.6 電路圖 34
3.7 Arduino接線圖 35
3.8 自動調節溫控功能說明 36
3.9 自動過濾功能說明 37
3.9.1 PH值偵測判斷程式碼 38
第四章 實驗結果 39
4.1 自動調節溫度系統測試 39
4.2 自動過濾系統測試 41
4.3 試驗結果探討 42
4.3 效益分析 43
第五章 結論 44
5.1 結論 44
第六章 研究建議及未來展望 46
引註資料 48
參考文獻 49

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