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[项目] 保护鱼类生态——电鱼智能报警器

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【项目背景】
2022年6月2日,日照市公安局接到群众举报称,“傅疃河流域有人利用电鱼设备捕鱼。”
接到线索后,市公安局森林警察支队、食药环侦支队会同东港公安分局、经开区公安分局成立专案组,组织警力开展侦查。
经过四天五夜的连续巡逻、蹲守,6月7日凌晨,森林警察支队带领东港分局森警大队民警将正在使用电鱼设备进行非法捕捞的犯罪嫌疑人牟某、袁某抓获。
为什么不能电鱼?
电捕鱼是一种严重违法行为,对生态环境造成不可逆转的破坏。高强度的电流会瞬间电晕甚至电死鱼类,和绝户网一样,大鱼小鱼一起电,一些大鱼即使侥幸幸存,也大多丧失繁殖能力。
电鱼器瞬间释放的电压会导致水中微生物、昆虫、螺蚌、虾蟹以及蝌蚪等受到极大伤害,这些水生物共同营造了河水中的生态平衡,一旦平衡遭到破坏,就会导致生物链断裂,严重影响湿地生态平衡。
电鱼的危害如此之大且国家明令禁止电鱼,但一些人嘴馋想吃野生鱼,甚至有利欲熏心者想通过电鱼非法获利,电鱼事件屡屡发生。我们创客小组将制作一个“智能电鱼报警器”,及时发现非法电鱼行为,及时报警,避免破坏生态环境。


【项目设计】
通过检测水中电压值的变化来判断,是否有电鱼行为,并通过灯光和语音进行警告,及通过物联网进行“报警”。
一、模拟测试
因电鱼使用的电鱼机是将低电压大电流的电源变换成高电压,瞬间大电流的脉冲直流变换器。高压(1000V左右)大电流存在操作风险,所以对项目作品测试时,使用低压5V和19.5V两种进行测试。
二、知识前提:
Arduino的A0、A1、A2等口为模拟信号输入口,arduino板子通过测得A0口的电势来产生A0口的数据,测压的范围是0~5V,产生的数值为0~1023。
使用Arduino测电压的核心思想:
       1、arduino模拟输入的读电压功能。
       2、串联电阻的电阻分压。
       3、将模拟输入数值经计算得到电压值。
三、测电压电路图
因测试使用的是自来水,电阻大,所测得的电压值一般不会太高。
我们知道串联电阻的各电阻分压比与电阻比程正比,所以我们可以计算出我们从原本的5v量程放大了多少倍。
ThuAugust-202208046984..png
图1


ThuAugust-202208043799..png



图2


ThuAugust-202208042107..png



图3


图1,图2电路可用于测高电压(电阻可进行调整适应实际情况),图3可用于本项目作品实际测试。
四、测压电路连接图
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ThuAugust-202208047875..png

【电路图】
ThuAugust-202208043284..png
由模拟引脚A0读取电压值,物联网模块接在Arduino板串口:T:RX,R:TX,+:VCC,-:GND,语音合成模块接Arduino板I2C接口,灯带接Arduino板引脚4。
【实物图】
ThuAugust-202208042640..png
ThuAugust-202208049157..png
【制作过程】


步骤1 制作Arduino“探棒”
ThuAugust-202208045791..png
普通的2B铅笔

ThuAugust-202208044101..png
导线与碳棒相连

ThuAugust-202208043114..png

ThuAugust-202208041091..png
因多次摔断碳棒,用碳素笔筒做个保护罩。

步骤2 安装语音合成

ThuAugust-202208041881..png
在塑料盒上开个圆型口,把语音合成模块的喇叭露出来,用热熔胶封边。
步骤3 安装物联网模块
ThuAugust-202208042638..png

物联网模块,用热熔胶直接粘在盒内。


步骤4 安装灯带
ThuAugust-202208041882..png
因盒子是透明的,所以灯带可直接粘在盒内。
【代码编写】
代码编写使用Mind+
一、环境配置


(一)添加Arduino UNO控制器 鼠标点击拓展按钮,切换“主控板”页面,如下图处,添加Arduino UNO。
ThuAugust-202208044748..png
(二)添加物联网模块 鼠标点击拓展按钮,切换“通信模块”页面,如下图,添加OBLOQ物联网模块。
ThuAugust-202208041017..png


(三)添加灯带 鼠标点击拓展按钮,切换“显示模块”页面,如下图,添加WS2812 RGB灯。
ThuAugust-202208042720..png
二、程序代码
31e669b0c9d52a1c7ab5d419fa687564.png


三、物联网设置
(一)登录EasyIoT物联网平台(http://iot.dfrobot.com.cn/)完成用户注册及设备添加,这里不再赘述过程。
设备“非法电鱼报警”分配了消息上限为6000,用于接收警报信息。同时需要记录Topic、Iot_id、Iot_pwd处的值,后续编写程序中会使用到。
360截图20220709115203886.jpg
二、修改程序代码中物联网模块参数
360截图20220710104754198.jpg
Wi-Fi参数根据当下环境中Wi-Fi实际进行设置,物联网平台参数根据上一步的记录信息进行填写。
【演示视频】







云天  高级技匠
 楼主|

发表于 2022-8-4 10:33:32

请管理员把这个项目移到Arduino,我放错到 行空板 区了
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ASH腻  管理员

发表于 2022-8-4 10:55:51

云天 发表于 2022-8-4 10:33
请管理员把这个项目移到Arduino,我放错到 行空板 区了

好的没问题
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