0 引 言
    溶解氧是鱼类赖以生存和生长的必备条件之一。如果水中溶氧量降到一定限度，就会给鱼类生长带来不良的影响，氧量继续下降到临界状态就可造成鱼类大批死亡。水中含氧量主要与自然温度、湿度和鱼的密度等因素有关。水场要为在其中生长的鱼类提供一个良好的环境，使用的主要手段是给定水场自动控制系统一个最佳的设定值，设计一个良好的智能控制算法。这是水产养殖环境控制的两大核心问题。它又不同于工业过程控制，工业上的控制系统的设定值是已知的；控制器的输出一般是连续量。而水场调控系统的设定值是鱼类等生长的时间模型(温度、pH值、溶氧量，氨氮量、浑浊度、水位等)，控制器的输出大多是开关量(控制热泵、增氧泵、水阀门、水泵等)。通过研究该类系统的控制算法，能够协调各个执行机构按照一种优化的方法动作，使水场内的环境尽可能地满足鱼类生长的需要与生态需求。因此对水体这两大主题进行研究是必要的，同时对促进工厂化渔业发展也有着深远的意义。目前，国外的发展趋势主要是研究鱼类生长的外界影响因素，主要是水体的溶氧、温度可视化建模，离应用还有一定的距离。而且国外并没有把无线监控和无线通讯报警等技术应用到鱼塘监控系统中，所以本系统采用无线射频模块构建一个支持控制系统正常运作的，充分考虑水体生产效益的智能决策支持系统(设定点)是很有意义的。
    通过对鱼塘中影响鱼类生长的多环境因子的综合分析与评价，认为水中的溶解氧是影响鱼类生长最为关键的因素，而溶解氧又与水的温度有着密切的关系，所以本文研究基于鱼塘溶解氧的无线监控系统。本文采取上位机软件监控和下位机采集、控制的研究方法，电路设计采取工程上长期采用的电路确保系统的安全性，在软件方面结合现有的控制方案进行优化。利用AVR单片机和RF射频技术，构建一个基于RF射频技术的鱼塘溶解氧无线检测与控制系统，有效地提高了鱼类的安全性。

1 系统的硬件构成
    系统的结构框图和主从机方案如图1和图2所示。系统主要组成部分包括：溶解氧传感器、信号调理单元、AVR单片机、无线射频模块(RF模块)、GSM(global system for mobile communications)模块以及液晶屏等。系统的硬件部分主要完成信号调理和信号采集。整个硬件电路以ATmega128 AVR单片机为控制核心。

    通信方式采用主从结构，整个系统有一个主站，多个从站。主站与从站之间采用无线射频方式进行通信，这样，相对于每个鱼塘都设置一个GSM模块来说可以节省大量资金。而主站和业主之间采用GSM网进行通信，只要是GSM网覆盖的范围都能进行通信，这样既扩大了通信范围和空间，又保证了通信质量。只要业主的手机带在身边则随时都可以知道自己鱼塘中的氧含量。