温室大棚卷帘机控制系统总体方案设计
轨道式大棚卷帘设计方案
性能测试方法和指标
平整度
卷起的卷帘表面是否平整，以及是否存在明显的褶皱或不平 整区域。
运行稳定性
卷帘机在运行过程中是否稳定，是否存在摇晃、振动或异常 声音。
07
结论与展望
设计总结
01 方案概述
轨道式大棚卷帘设计方案针对现代农业的种植需 求，结合了自动化、可调节和高效的特点，提供 了一种实用的解决方案。
安全防护及报警装置
安全防护
卷帘机在运行过程中可能会遇到一些安全问题，如卷帘的卡滞、电机的过载等 ，因此需要设置安全防护装置。
报警装置
当卷帘机出现故障或异常情况时，需要有报警装置来提醒用户及时处理。
轨道式大棚卷帘机设计的创
05
新点及优势
创新点
自动化控制
轨道式大棚卷帘机设计采用了先进的 自动化控制系统，能够实现远程控制 和实时监测，提高作业效率和安全性
轨道式大棚卷帘设计 方案
作者：XXX
20XX-XX-XX
目录
• 引言 • 大棚卷帘机概述 • 轨道式大棚卷帘机设计 • 轨道式大棚卷帘机设计的技术难点
及解决方案
目录
• 轨道式大棚卷帘机设计的创新点及 优势
• 轨道式大棚卷帘机设计的实验及性 能测试
• 结论与展望
01
引言
设计背景
随着我国农业现代化进程的加快，大棚种植成为现代农 业的重要部分。为了提高大棚的保温、通风和遮阳效果 ，需要设计一种轨道式大棚卷帘。
绿色环保
未来的大棚卷帘设计方案将更加注重环保和节能，例如采 用可再生能源、低毒材料等，以减少对环境的影响。
多元化应用
大棚卷帘设计方案将不仅仅局限于农业种植领域，还将拓 展到其他领域，例如温室、养殖等，为更多的行业提供服 务。
温室大棚自动控制系统设计
自动化本科毕业论文(设计)题目：温室大棚自动控制系统设计(初步)学部：专业班级：学号：学生姓名：指导教师姓名：指导教师职称：摘要：本文在简单介绍温室系统控制发展过程的基础上，综述了目前控制系统中的上位机、下位机、传感器及执行机构的研究应用。
针对冬季温室蔬菜生长环境问题，提出了一种能够采集多个温室环境信息并自动控制蔬菜生长环境的设计方案。
它以计算机控制为核心，依据传感器节点采集到的温室环境信息和蔬菜不同生长阶段对环境因子的要求，自动控制调节环境设备开关，提供蔬菜生长所需的最佳环境条件，从而达到改善温室环境的效果。
系统具有成本低、功耗低、监控范围大等优点，有效地克服了传统温室管理落后、布线复杂等问题。
关键词：控制系统自动化温室大棚传感器Abstract：Based on the brief introduction of the development process of greenhouse system control reviewed based on current control system under the PC, a machine, sensors and actuators research applications. In winter the greenhouse vegetable growing environmental problem, this paper proposes greenhouse environment information can be collected more vegetable growth environment and automatic control of the design scheme. It with computer control as the core, according to collect sensor nodes greenhouse environment information and vegetables different growth stages to environmental factors, automatic control regulation requirements of environmental equipment switch, provide the best vegetable growth conditions needed to improve the effect of greenhouse environment. System has low cost, low power consumption, monitoring range etc, and effectively overcome traditional greenhouse management problems behind, wiring complex.Keyword：Control system automation greenhouse sensor目录：第一章绪论 (1)1.1 课题背景及研究意义 (1)1.1.1 温室控制系统的发展 (1)1.1.2 研究意义 (1)1.2 国内外温室控制技术发展概况 (1)1.3 选题的目的和意义 (2)第二章理论基础 (2)2.1 控制理论 (2)2.1.1 自动控制系统 (2)2.1.2 过程控制系统 (3)2.1.3 计算机控制系统 (3)2.1.4 MCS-51系列单片机引脚及功能 (3)2.2 温室环境控制原理及控制技术 (4)2.2.1 温室环境因子 (4)2.2.2 常用控制设备 (6)2.2.3 常用的温室环境调控设备主要有以下几种： (6)第三章温室控制系统的总体设计 (6)3.1 控制系统的设计要求 (6)3.1.1 能够实时采集并显示温室内外的各个环境参数 (6)3.1.2 存储一定时间的温室环境参数值 (6)3.1.3 能够根据季节、地区和作物的不同，设置不同的控制参数 (6)3.1.4 自动调节温室内的环境参数 (7)3.1.5 声、光报警的功能 (7)3.1.6 与上位机进行通讯 (7)3.1.7 友好的操作界面 (7)3.2 控制系统的总体设计 (7)第四章系统硬件系统设计 (8)4.1 系统硬件的组成 (8)4.2 传感器的确定 (10)4.2.1 传感器的定义 (10)4.2.2 传感器的作用 (10)4.2.3 传感器的原理 (10)4.2.4 本系统所需要传感器 (11)4.2.5 串行通讯接口的设计 (12)第五章系统的软件设计 (13)5.1 数据存储器的分配 (14)5.1.1 内部RAM 的分配 (14)5.1.2 外部数据存储器的地址分配 (14)5.2 下位机程序设计 (15)5.2.1 主程序设计 (15)5.2.2 通讯程序的设计 (16)第六章总结 (20)6.1 系统总体结构和特点 (20)6.1.1 根据课题内容，本论文完成内容 (20)6.1.2 总体来讲本系统特点 (20)6.2 总结 (20)参考文献 (21)第一章绪论1.1课题背景及研究意义1.1.1温室控制系统的发展70年代中期，美国、日本、荷兰、意大利等开始使用微型计算机控制植物的生长环境。
温室大棚卷帘机控制系统总体方案设计
目录第一章绪论 (2)1.1 背景介绍 (2)1.2 相关技术的情况 (2)1.3 设计的意义 (2)第二章总体设计方案 (3)2.1 结构设计 (3)2.2 本设计主要功能流程图 (3)第三章硬件设计模块 (5)3.1 单片机主控制模块 (5)3.2 GSM短信收发模块 (6)3.3 温度显示模块 (8)3.4 矩阵键盘模块 (10)3.5 步进电机仿卷帘机模块 (11)第四章软件设计 (13)4.1 程序设计总流程图 (13)4.2GSM短信模块程序设计 (14)4.3 DS18B20程序设计 (16)4.4 1602液晶程序设计 (19)4.5矩阵键盘程序设计 (22)4.6步进电机程序设计 (24)第五章调试与总结 (27)5.1 调试 (27)5.2总结 (27)致谢 (29)参考文献 (30)附录 (31)第一章绪论1.1 背景介绍2009年12月8日傍晚，福兴地某村一位中年妇女到自家大棚上放草帘，由于没有及时停住卷帘机，导致绳子在铁杆上反缠，该妇女去拉绳子时，不慎被绳子缠住围巾，最终被勒住颈部，当场死亡。
1.2 相关技术的情况目前使用的温室大棚卷帘机是靠人工送电，以达到控制卷帘机升降的目的，存在着很大的安全隐患。
卷帘机本是帮助人们干活的工具，可有时却成了杀人工具，而且不管温室中是否有劳动任务，管理人员必须亲自到温室按动按键实现卷帘机的升降，浪费了时间。
1.3设计的意义本设计以发送短信的方式来控制卷帘机的升降，通过远程控制，就能实现卷帘机的自动升降，一方面可以有效的避免类似上述情况的发生，另一方面可减轻管理人员的劳动强度，在温室中没有劳动任务的时候不必亲自到温室，仅仅为实现大棚帘子的升降，节省了时间。
同时本设计外加其他功能，一方面能检测室内温度，将温度以短信的形式发给管理人员，使管理人员能够及时准确的了解温室内的温度情况，及时实现对温室大棚的通风，使作物获得适宜的生长温度，有利于作物的生长；另一功能就是当室内温度过低时，卷帘机能够自动放帘，以保证室内基本恒温，缩短蔬菜生长周期，使蔬菜提前上市，提高经济效益。
温室大棚卷帘机无线远程控制系统的设计
温室大棚卷帘机无线远程控制系统的设计作者：顾陈耀, 胡志强, 吴云, 杜成超来源：《现代电子技术》2011年第19期摘要：针对目前温室大棚卷帘机存在一定安全隐患，为实现温室大棚卷帘机的自动升降，采用GSM技术和计算机控制技术，利用现有的移动网络平台，设计了一套远程无线卷帘机控制系统。
通过试验证明，本系统稳定性高，价格低，真正实现了对温室大棚卷帘机的远程控制。
关键词：温室大棚；远程控制； GSM； MCU中图分类号：TN911-34文献标识码：A文章编号：1004-373X(2011)19-0044-02Design of Wireless Remote Control System for Greenhouse Trellis Shutter MachineGU Chen-yao, HU Zhi-qiang, WU Yun, DU Cheng-chao(Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221008, China)Abstract： In order to overcome the potential safety hazard existing in the current greenhouse shutter machines and realize auto-lifting of greenhouse shutter machines, the mobile network platform, computer and GSM control technologies are adopted to design a wireless remote control system for the shutter machine. The testing demonstrates that the system has high stabilization and low cost. The system realized the remote control to the greenhouse shutter machine.Keywords： greenhouse; remote control; GSM; MCU0 引言温室大棚在农业发展中具有重大意义，他在提供反季节蔬菜、缩短农作物生长周期，以及大幅度提高农作物的成活率等方面起到了巨大作用［1］。
智慧大棚智能控制系统建设方案
未来发展趋势预测和战略建议
技术创新方向
未来智慧大棚将更加注重技术创新，包括人工智 能、大数据、物联网等技术的深度融合与应用。
国际化拓展与合作
智慧大棚企业将积极拓展国际市场，加强与国际 先进企业的合作与交流，提升国际竞争力。
政策支持与产业协同
政府将继续加大对智慧农业的政策支持力度，推 动产业协同发展，提升农业生产效率和质量。
系统测试方案制定和执行情况回顾
测试方案制定
根据系统需求和功能设计，制定详细的测试计划，包 括测试目标、测试方法、测试环境等。
测试执行过程
按照测试计划，对系统的各个功能模块进行逐一测试 ，记录测试结果并进行分析。
问题跟踪与解决
针对测试过程中发现的问题，及时跟踪并解决，确保 系统稳定性和可靠性。
测试结果分析及改进措施提
系统应具备高稳定性、高可靠性 、高扩展性等性能特点，确保长 时间稳定运行，满足大规模应用
需求。
安全需求
系统需采取严格的安全措施，确 保数据传输、存储和处理的安全 性，防止数据泄露和非法访问。
项目目标与预期成果
项目目标：通过建设智能控制系统，实现对智慧大棚环 境的精准调控和农作物的科学管理，提高农作物产量和 品质，降低生产成本，推动农业现代化发展。 构建完善的智能控制系统架构，实现大棚内环境参数的 实时监测和远程控制；
数据处理
控制中心对接收到的数据进行处理和分析，生成 相应的控制指令。
数据存储、分析和可视化展示方法
01
02
03
数据存储
采用数据库管理系统对采 集的数据进行存储和管理 ，确保数据的安全性和可 靠性。
数据分析
运用数据挖掘和分析技术 对存储的数据进行分析， 提取有用信息以指导大棚 管理决策。
【设计】最新温室大棚操纵系统设计
【关键字】设计摘要本课题运用STC89C52单片机、DS-18B20 数字温度传感器、继电器和M4QA045电动机、ULN-2003A集成芯片、湿敏电阻，以及四位八段数码管等元器件，设计了温湿度报警电路、M4QA045电机驱动电路、电热器驱动电路，实现了温室大棚中温度和湿度的控制和报警系统，解决了温室大棚人工控制测试的温度及湿度误差大，且费时费力、效率低等问题。
该系统运行可靠，成本低。
系统通过对温室内的温度与湿度参量的采集，并根据获得参数实现对温度和湿度的自动调节，达到了温室大棚自动控制的目的。
促进了农作物的生长，从而提高温室大棚的产量，带来很好的经济效益和社会效益。
关键词: STC89C52单片机、DS-18B20 数字温度传感器、ULN-2003A集成芯片、温室、自动控制、自动检测目录第1章绪论§1.1选题背景§1.2选题的现实意义第2章系统硬件电路的设计§2.1系统硬件电路构成系统整体框图§§§2.2温度传感器的选择§2.2.1 DS18B20简介§2.2.2 DS18B20的性能特点§2.2.3 DS18B20的管脚排列§2.2.4 DS18B20的内部结构§2.2.5 DS18B20的控制方法§2.2.6 DS18B20的测温原理§2.2.7 DS18B20的时序§2.2.8 DS18B20使用中的注意事项§2.3单片机的选择§§2.3.2 AT89C2051芯片的主要性能§2.3.3 AT89C2051芯片的内部结构框图§2.3.4 AT89C2051芯片的引脚说明§§2.4 RS-485通信设计§§§§2.4.4 RS-485的硬件设计§2.5小结第3章系统软件的设计§3.1系统主程序§3.2系统部分子程序§3.2.1 DS18B20初始化子程序§3.2.2 DS18B20读子程序§3.2.3 DS18B20写子程序(有具体的时序要求) §3.2.4 DS18B20定时显示子程序§3.2.5 DS18B20温度转换子程序§3.3 DS18B20的流程图第4章总结参考文献致谢第一章绪论1.1选题背景在人类的生活环境中，温湿度扮演着极其重要的角色。
智能大棚控制策划书模板3篇
智能大棚控制策划书模板3篇篇一智能大棚控制策划书模板一、项目概述1. 项目背景随着科技的不断发展，智能大棚控制系统已经成为现代农业的重要组成部分。
本项目旨在设计一套智能大棚控制系统，实现对大棚内环境的智能化控制，提高农业生产效率和质量，降低劳动力成本。
2. 项目目标实现对大棚内温度、湿度、光照等环境参数的实时监测和控制。
提供智能化的灌溉、通风、施肥等控制策略，提高资源利用效率。
实现远程监控和管理，方便用户随时随地进行操作。
提高大棚内农作物的产量和质量，增加农民收入。
二、系统设计1. 系统架构智能大棚控制系统主要由传感器、执行器、控制器、通信模块和监控平台等部分组成。
传感器负责采集大棚内的环境参数，执行器负责执行控制命令，控制器负责处理传感器数据并发出控制指令，通信模块负责将数据至监控平台，监控平台则负责显示和管理数据。
2. 传感器选型温度传感器：采用数字温度传感器 DS18B20，能够实时监测大棚内的温度变化。
湿度传感器：采用电容式湿度传感器 HIH3610，能够准确测量大棚内的湿度情况。
光照传感器：采用 BH1750 光照传感器，能够实时监测大棚内的光照强度。
土壤湿度传感器：采用 FDS100 土壤湿度传感器，能够实时监测大棚内的土壤湿度情况。
3. 执行器选型电磁阀：用于控制灌溉系统的开启和关闭。
fan：用于控制通风系统的运行。
led：用于控制光照系统的亮度。
4. 控制器选型采用 STM32F103C8T6 作为系统的核心控制器，该芯片具有高性能、低功耗、丰富的 GPIO 接口等特点，能够满足系统的需求。
5. 通信模块选型采用 ESP8266 作为系统的通信模块，该模块支持 Wi-Fi 连接，能够将大棚内的环境参数至监控平台。
6. 监控平台设计实时数据显示：显示大棚内的环境参数、设备运行状态等信息。
历史数据查询：查询大棚内的历史环境参数和设备运行记录。
控制策略设置：设置大棚内的灌溉、通风、施肥等控制策略。
温室大棚卷帘机的设计
扬州职业大学专科生毕业论文（设计）题目日光节能温室大棚卷帘机的设计学院机械工程学院专业班级09机械（5）班学生姓名陈敏华指导教师居安详撰写日期：2011年05月10日摘要随着城乡人民生活水平的提高，冬季栽培鲜菜、鲜果的温室大棚蓬勃发展，规模越来越大。
但是，草帘每天都要卷起和铺放，耗用菜农很多的精力和体力，为了节约每次升降帘子的时间，设计套管式温室大棚卷帘机，每次一个或者两个人在十分钟左右的时间就能完成卷帘、放帘作业，这样可以大大延长室内的光照时间。
针对温室大棚用户的实际情况，设计一种套管式卷帘机，并对关键结构进行运动分析与受力分析，对其主要结构的技术参数进行分析与计算，以完善机器结构和工作原理。
该种形式的卷帘机适合棚长较小的温室大棚的设计工作，其传动方式为电动机通过二级皮带传动和一级蜗杆减速器实现减速，并通过凸缘联轴器与卷帘轴相连。
该卷帘机采用一级蜗杆减速器能够很大程度上减小减速器的设计尺寸；蜗杆头数采用单头不但加工容易，而且具有自锁性能，能够在一定程度上减少安全事故。
套管式卷帘机通过电动机的正反转实现卷帘和放帘作业。
关键词：温室大棚；卷帘机；传动Designing of Automatic Met Roller for Solar GreenhouseAbstractWith the improvement of living standards of urban and rural people.Growing of fresh vegetables and fruit, the winter of greenhouse trellis vigorous development, scale is getting bigger and bigger. But every day, careless, heigher up and lay out a lot of energy and energy vegetable, in order to save the time, every time lifting curtain design casing type greenhouse trellis shutter machine, every time one or two in ten minutes of time will finish the shutter, put shade homework, so can greatly extend indoor illumination time. According to the actual situation of greenhouse trellis users, design a kind of casing type shutter machine, and the key structure with stress analysis, motion analysis of the main structure of the technical parameters is analyzed and calculated, consummates machine structure and work principle. The form of shutter machine suitable for tents long lesser greenhouse trellis design work, the transmission way through the secondary for motor belt transmission and level, and achieve slowdown worm reducer by lugs coupling and shutter shaft connected. This shutter machine adopts level 1 worm reducer can largely reduce the design of the speed reducer size; Using single head not only worm broken down easy processing, but also the lock performance, can, to some extent, reduce safety accidents. Casing type shutter machine through motor positive &negative realize shutter and put shade homework.Key Words：Solar Greenhouse；Met Roller；Transmission目录1引言 (1)2套管式卷帘机方案的确定 (2)2.1整机结构 (2)2.2温室大棚尺寸及要求 (3)2.3卷帘转角及自由度的确定............................. 错误！未定义书签。
基于ZigBee的温室大棚卷帘机智能控制系统设计
0 引言
温室大棚为人们在各个季节提供了丰富、新鲜的食材，提 高了人们的生活水平[1]。温室大棚通过人为控制植物生长环 境的温度、湿度、光照强度等参数，促进植物生长。目前保温被 操作主要由人工或简易的卷帘机实现，其中简易卷帘机在作 业过程中容易发生因过载而导致电机烧坏、保温被撕烂等情 况，造成不必要的损失，且农田间大量大棚需要逐个操作，非 常耗时耗力。针对以上问题，本文设计了一种智能温室大棚卷 帘机智能控制系统。
计 算 机 控 制 系 统 主 要 为 操 作 人 员 提 供 远 程 监 控 平 台 ，并 实 时 接 收 每 个 温 室 大 棚 控 制 器 发 送 的 传 感 器 数 据 ，并 依 据 此 数据进行自动化控制。 2.2 控制器电路设计
为 了 实 现 自 动 控 制 ，硬 件 电 路 必 须 具 有 传 感 器 数 据 采 集 处理、通信、电机控制等功能。本文选择ZigBee通信方式，其作 为常用的一种短距离无线通信方式，相对于Wi-Fi和蓝牙，具 有传输距离较长、网络容量高、自组网、功耗低、成本低、低速 率等特点，可以满足系统控制的需要[3]。本文基于CC2530芯片 实现ZigBee通信。
基金项目：天水师范学院中青年教师科研资助项目（TSA1613）
图1 温室大棚结构示意
2 控制系统设计
2.1 控制系统功能 卷 帘 机 控 制 系 统 主 要 由 上 位 机 与 大 棚 端 控 制 器 组 成 ，其
中控制器主要功能有： （1）传 感 器 信 息 采 集 与 上 传 功 能 ：控 制 器 采 集 电 金玉.基于整车动力性和燃油经济性的矿用自卸
车动力传动系统研究[J].矿山机械，2015，43（7）：42-46. [2] 赵世婧，卢慧娟，艾佳琨.动态规划在矿用汽车换挡规律优化
新型温室大棚自动卷帘机的设计
图书分类号：密级：毕业设计(论文)新型温室大棚自动卷帘机的设计THE DESIGN OF NEW GREENHOUSE TRELLIS AUTOMATIC SHUTTER MACHINE学生姓名学院名称机电工程学院专业名称机械设计制造及其自动化指导教师20**年05月27日学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。
徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。
徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要自动卷帘机分为机械部分和控制部分，机械部分是电动机通过减速器带动卷轴按照预定在大棚上面的轨道滚动，这样就可以实现草帘子的卷放。
控制部分是单片机通过温度传感器，光照传感器和GSM模块的信号通过控制继电器开关来控制电动机。
这就是自动卷帘机，整个系统的电路结构简单，可靠性能高。
管理人员可以根据需要随时随地通过发送手机短信来控制草帘子的收放本设计大大减轻了人工的劳动强度，提高了新型温室大棚的经济效益。
应该可以得到广泛的运用。
关键词自动卷帘机；短信；单片机控制AbstractThere two parts of the automatic shutter machine ,Scroll through the gear drive motor in the shed above the predetermined orbit rolling sub-volumes can put straws, microcontroller through the temperature sensor, light sensor and GSM module through the control relay switches the signals to control the motor. This is the automatic shutter machine, simple circuit structure of the system reliability can be high. Management staff as needed at any time by sending SMS to control the child's retractable straw mat.This design reduces the manual labor and increase the economic benefits of the new greenhouse greatly. It should be widely usedKeywords automatic shutter machine; Message; Single-chip microcomputer control目录摘要 (II)Abstract........................................................................................................................................ I II 1绪论. (1)1.1自动卷帘机的作用 (1)1.2自动卷帘机的原理 (1)1.2.1拉绳式 (1)1.2.3 爬行移动式电动机 (1)1.2.4摆臂式电机 (1)1.2.5悬臂自走式卷帘机 (2)1.3 使用注意事项 (2)1.4卷帘设备的技术标准 (2)1.5 自动卷帘机的总体设计方案 (3)2电动机的选择 (1)3机械部分的设计 (2)3.1减速器传动比的计算与分配 (2)3.2计算传动装置的运动和动力参数 (3)3.3带的选择 (3)3.3.1 带的计算 (3)3.3.2带的根数确定 (4)3.4减速器齿轮的设计及模数的选择 (4)3.4.1第一级齿轮传动设计 (4)3.4.2第一级齿轮传动的校核计算 (5)3.4.3第二级齿轮传动设计 (7)3.4.4第二级齿轮传动的校核计算 (8)3.5轴径的设计 (9)3.5.1轴径的计算 (9)3.5.2轴的校核 (11)3.6 滚轮支架的设计 (13)4硬件设计 (15)4.1控制系统的总体设计 (15)4.2 P80C51RA+4N的简介 (15)4.2.1电源引脚 (16)4.2.2时钟引脚 (16)4.2.3控制引脚 (16)4.2.4 I/O口引脚 (17)4.3 P80C51RA+4N最小系统的设计 (17)4.3.1 时钟电路 (18)4.3.2 复位电路 (18)4.4 无线通信模块的设计 (19)4.4.1 GSM模块的概述 (19)4.4.2 TC35的控制简介 (19)4.4.3 TC35的联机接口RS232 (19)4.5 存储器的扩展及其接口电路 (21)4.5.1 ROM芯片的选用 (21)4.5.2 地址锁存器SN74LS373N (22)4.5.3 单片机的外扩电路 (23)4.6 模数转换器ADC接口的设计 (23)4.6.1 模数转换器ADC574AJH的简介 (24)4.6.2 ADC574AJH的工作特性 (25)4.6.3 ADC574AJH与P80C51RA+4N的接口电路图 (25)4.7 多路模拟开关 (26)4.7.1 AD7501简介 (26)4.8 显示器的设计 (27)4.8.1 HDSM-577G的简介 (27)4.8.1 HDSM-577G的显示原理 (28)4.8.3 HDSM-577G与P80C51RA+4N的电路图 (28)4.9温度传感器、光照传感器 (29)4.10.单片机控制电动机 (30)4.10.1 单片机控制继电器 (30)5软件编程 (31)5.1软件设计 (31)5.2 程序设计总流程图 (31)5.2 源程序如下 (33)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)1绪论1.1自动卷帘机的作用缩短卷放帘时间，一般每天可增加日照时间近2 个小时，提高温室内温度3～5℃。
日照温室大棚自动卷帘机与智能通风控制系统设计
日照温室大棚自动卷帘机与智能通风控制系统设计作者：孔国利苏玉来源：《湖北农业科学》2015年第24期摘要：针对在传统日照温室大棚管理中存在收放保温卷帘和通风劳动强度大等问题，设计了自动卷帘与智能通风控制系统，系统主要由环境监测节点、执行节点和控制决策中心组成。
节点在控制器C8051F020平台上开发而成，实现了对棚内温湿度、CO2浓度和光照度的监测，并通过无线模块nRF905上传到控制决策中心，根据作物生长专家知识库对风机和自动卷帘机进行控制，达到调节棚内环境参数的目的。
结果表明，该系统能准确测量棚内的环境参数，并通过控制风机对温湿度进行自动调节，为作物的高产创造了条件，实现了温室大棚种植的精准化和智能化管理。
关键词：温室大棚；智能通风；自动控制；作物生长专家知识库中图分类号：TP273+.5 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）24-6386-03DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2015.24.076Abstract： For the intensity of work of insulation shutter and ventilation in the sunlight greenhouse management，an automatic rolling machine and intelligent ventilation control system which is composed of environment monitoring nodes，action node and the control decision center is designed. The nodes are developed on the platform of Processor C8051F020，which can monitor the temperature，humidity and CO2 concentration，and upload to the control decision center by the wireless module nRF905，then control the fan or autoatic rolling machine to adjust the environment parameters in the greenhouse according to the crop exper knowledge base.The experiment results on the fruit setting period tomato show that the designed system can accurately measure the environment parameters in the greenhous，and automaticly adjust the temperature and humidity by controlling the fan working condition，which can improve the crop yield and realize the precise and intelligent management of the greenhouse planting.Key words：greenhouse；intelligent ventilation； automatic control；crop expert knowledge base日照温室大棚内种植的大多是反季节作物，对生长环境的要求极为苛刻，尤其是对温湿度、CO2浓度和光照度的要求更为严格[1-3]。
温室大棚中温室自动化控制系统方案设计
温室大棚中温室自动化控制系统解决方案设计温室自动化控制系统简介温室自动控制系统是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开发生产的环境自动控制系统。
可测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素，根据温室植物生长要求，自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备，自动调控温室内环境，达到适宜植物生长的范围，为植物生长提供最佳环境。
智能温室自动化控制系统是根据温室大棚内的温湿度、土壤水分、土壤温度等传感器采集到的信息，接到上位计算机上进行显示，报警，查询。
监控中心将收到的采样数据以表格形式显示和存储，然后将其与设定的报警值相比较，若实测值超出设定范围，则通过屏幕显示报警或语音报警，并打印记录。
系统组网络以及通讯协议（1）系统组网络组成根据工艺运行的需求，我们做如下的网络系统设计：网络采用以太网络设计。
每个站作为一个网络节点。
这个网络采用性能可靠的工业以太网。
可以将办公网络、自动控制网络无缝结合到该网络环境，实现“多网合一”。
整个系统可承载的数据分成如下的几个部分：1：工业控制数据2：采集数据3：工业标准的MODBUS总线通讯（2）组网特点自动化控制系统是开放的控制系统，除了具有良好的网络通讯能力外，还具有与其它控制系统通讯功能和标准的对外通讯接口，以后可以任意扩展控制系统。
整个系统采用多级网络结构，即生产管理网和生产控制网，将过程实时数据、运行操作监视数据信息同非实时信息及共享资源信息分开，分别使用不同的网络。
有效地提高了通讯的效率，降低了通讯负荷。
（3）采用的通讯协议Modbus协议是应用于自动控制器上的一种通用协议。
通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。
它已经成为一种通用工业标准。
现代农业大棚控制系统（1）控制系统概述随着社会经济的发展，设施农业作为农业可持续发展的一个重要途径，已经越来越受到世界各国的重视，而设施农业中问世工程的建设与发展是都市型发展的重要组成部分，是设施农业发展的高级阶段。
基于ZigBee的温室卷帘机精准控制系统设计
基于ZigBee的温室卷帘机精准控制系统设计张杰;卢博友;张海辉;周庆珍【摘要】针对日光温室卷帘机操作不便、缺乏自动控制的现状,设计了基于ZigBee的温室卷帘机精准自动控制系统.以CC2530为核心开发无线监控节点,集成SQ-200传感器实时检测光辐射强度,利用Zigbee协议实现监控节点信息交互,采用中间继电器控制三相卷帘机；并基于S3C2410A微处理器构建嵌入式管理设备运行平台,开发了具有卷帘机手动和自动控制功能的基地管理软件平台.实际运行结果表明,该系统可实现整个基地多个温室的集中管理,有效提高了日光温室管理效率,减少农民劳动强度,具有运行稳定、操作简单的特点.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2013(035)005【总页数】4页(P77-80)【关键词】日光温室;ZigBee;卷帘机;精准控制【作者】张杰;卢博友;张海辉;周庆珍【作者单位】西北农林科技大学机电学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学机电学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学机电学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学机电学院,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】TP273+.50 引言日光温室又称暖棚，是我国北方地区独有的一种温室类型，在室内不加热的情况下，依靠太阳光维持室内一定的温度水平，以满足蔬菜作物生长的需要。
卷帘机作为温室冬季调节光和热平衡的基本设备，在日光温室应用中具有重要作用［1］。
传统卷帘机控制多采用配电柜或者遥控器人工手动控制。
卷帘机上卷和下卷需要由管理员现场看守，通常采用逐一关闭的方式，且一旦疏忽就可能造成卷帘机反转，具有劳动时间长、安全性差、强度大、效率低等缺点［2-4］。
ZigBee技术作为一种新兴的无线通信技术，具有微功耗、低成本、自组网和节点布置灵活等特点适用于自动控制和精准控制领域［5］。
Zigbee在农业领域得到了日益广泛的应用，是实现农业生产信息化、智能化、自动化的有效途径［6-7］。
北方温室大棚卷帘控制系统设计
农技服务农用机电·113·2017，34（21）北方温室大棚卷帘控制系统设计朱李寒（黑龙江八一农垦大学，黑龙江 大庆 163319）作者简介：朱李寒（1995.11-），男，黑龙江省虎林市人，本科在读，研究方向：农业电气化。
［摘要］针对我国北方温室保温通风主要靠人工操作、管理费用较高且常因监控不及时导致农作物受损的问题，设计了一种基于单片机的温室大棚卷帘控制系统。
系统可设定温室大棚内系统的上下限值，通过比较温室大棚实际温度与设定值来确定温室卷帘的开启或关闭，实现温室大棚温度自动调温。
系统性能稳定且简单易用，可基本满足温室大棚卷帘自动卷舒的需求，降低人工成本，提高经济效益。
［关键词］温室大棚；卷帘；控制系统随着经济的飞速发展，人们的生活水平逐渐提高，反季节蔬菜成为人们餐桌上的常见菜品。
这间接的促进了温室大棚的急剧增加，温室大棚的数量、规模逐渐扩大，对温室的日常管理问题就逐日凸显出来。
我国北方温室大棚的日常操作管理中，主要的一项工作就是每天对温室大棚的卷帘进行打开或关闭[1]，大规模的温室大棚管理，极大增加了劳动强度，费时费力[2]。
由此，温室大棚卷帘自动控制成为研究的热点。
１国内外研究现状国外对温室大棚温度自动控制研究较早，20世纪30年代对温室大棚的自动控制就已基本成型，20世纪70年代以来，欧美发达国家财政上大力支持设施农业发展，温室大棚发展进入新阶段，各种前沿技术应用到温室领域，现已有成型的植物工厂，各项技术居世界领先水平[3]，极大便利了反季节作物的生产，目前，我国农业正由资源投入型向科技节约型农业转变，农业生产成本和生产效率直接影响我国农业发展。
我国温室大棚经过近年的投入，发展迅速，但仍存在一些问题。
温室大棚需要有良好的生产环境，如温度、湿度、二氧化碳浓度，我国对温室的监测和温度的控制还没有形成商业化的产品。
北方温室大棚大多以专用的卷帘进行保温，通过对温室卷帘的卷起与放下进行温度调节，靠人工感觉温度开关温室棚膜，进行降温或保温。
现代温室大棚智能设计控制系统
自动化控制•Automatic Control现代温室大棚智能设计控制系统文/刘荣彪李晓庆苏成赵力澈苑银灿本文是一种适应现代农业和摘智能温室气体需求的自动化温室要控制系统。
通过分析相应的温室'气体项目措施对温室气体环境的影响，以及将PLC和传感器技术应用于温室气体控制系统的设计本系统投入使用后，能够很好地调节和控制温室中的所有环境因素，为苗圃营造良好的生长环境。
该系统操作简单、可靠、实用，适应当前的农业区位需要，复盖面广，经济效益好，发展前景良好。
【关键词】温室大棚PLC智能温室将自动化技术引入农业生产，并为农业研究活动提供有用的科学工具。
通过建立参数和自动记录数据，农民有了一个简单、准确的方法来开展农业科学研究，并了解不同生产条件对增长、质量和改进生产方法的影响。
1控制系统总体设计1.1控制系统设计目标温室的作用是改变植物生长的环境，避免季节变化和极端气候条件对作物生长的不利影响，并为植物生长创造有利条件。
温室通常由照明和涂层材料组成。
它可以在冬季或其他季节种植不适合植物户外生长的植物，从而调整生产周期，促进增长和发展，防治病虫害，提高产量。
温室环境是地表作物生长的空间，由光线、温度、湿度和二氧化碳浓度等因素组成。
温室控制主要是控制温室的温度、湿度、通风和光线。
节约用水，温度调节主要由风扇的作用决定。
温室气体控制系统基于气象站收集或观测的室内和室外温度、湿度、光学传感器、二氧化碳传感器、室内和室外温度、湿度、高亮度温室和二氧化碳浓度信息等环境参数培训/执行机构、气候控制、灌溉和化肥传播是满足作物生长和生态环境发展需要以及大幅度提高产量和质量的最适当的孵化器。
1.2控制方案采用可编程控制器作为控制系统的硬件部分。
控制器负责智能温室的监控和参数设置。
传感器是负责信息收集、系统环境逻辑操作。
可编程控制器多年来一直处于工业控制之下，属于批量生产。
对于生产、调试、应用和服务，有一套完整的标准可提供可靠的产品质量。
蔬菜温室大棚智能控制系统的设计
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：１ ６ ７ ４ ～ ７ ７ １ ２ （ ２ ０ １ ３ ） １ ６ — ０ １ ０ ０ 一 叭
器 节 点设 计 等 。 （ 一 ）Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ节 点程 序 设计 。本 系统 软件 开 发 平 台为 Ｔ Ｉ ，使用 ８ ０ ５ １ Ｃ ／ Ｃ ＋ ＋ 编译器对其进 行开发，并且是在 Ｚ － Ｓ ｔ ａ ｃ ｋ 中的 Ｓ ａ ｍ ｐ ｌ ｅ Ａ ｐ工程基础上进行 的各个模 块程序 的设计 与实现 的。 此软件开发平台的优 点在于无需再次实现 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 协议栈 ， 应用用户层主要完成节点程序的设计就可以了。在此系统 中， 数据采集节点与数据汇聚节 点共 同组成 了 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ节点的硬件
一
、
部分， 因此， 在进行应用程序的设计时， 也要分别进行设计实现 。 （ 二） 无线传感器节点设计。 无线传感器节点主要用来采集 温室大棚内的环境数据， 如温度、 湿度、 光线强度及 Ｃ ０ ２浓度 等 数据采集出来， 将通过数据汇集节点将这些 数据传 送到 Ｄ Ｓ Ｐ控 制平台上。 本系统要求数据采集要定时进行， 这就需要定义一个 周期性扫描函数来实现。除了要对无线传感 节点进行设计外， 还 要对 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ汇聚节点的软件进行设计， 还有低功耗程序设计。 （ 三） Ｄ Ｓ Ｐ 监 控平台设计。 Ｄ Ｓ Ｐ监控平 台设计主要包括 Ｄ Ｓ Ｐ 主程序设计、 模糊控制程序设计、 液 晶显示与键盘输入程序设计、 Ｄ Ｓ Ｐ串口程序设计 以及 自动加载程 序设计。 Ｄ Ｂ Ｐ主程 序设计首先 要进行程序的初始化然后通过启动串口中断来进行数据的采集， 数 据采集的时间可 以手动设定， 默认时间为 １ Ｏ 分 钟。 数据采集 完成后， 各个子节点的数据被整合到一起 ， 得出数据汇总与分析 结果， 对结果进行完模糊化处理后可 以将控制结果输出来。
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温室大棚卷帘机控制系统总体方案设计是根据其功能而设计的，从全局的角度，以系统的观点而进行整体方面的设计，主要由GSM短信收发模块、温度显示模块、矩阵键盘设置模块，步进电机模拟卷帘机模块等组成。
2.1结构设计
（图2-1总体框架结构图）
其中AT89S52单片机作为本系统的主控制模块。按键设置模块可设置最低报警温度和管理人员手机号码。GSM模块中的短信内容由单片机进行判别，如读到升起的指令，卷帘机往上卷，若为降指令，则往下卷。同时18B20温度传感器将检测到的温度传输到LCD显示，温度一旦低于设置的值，单片机发短信给GSM，提示管理人员降下帘子。
在这里，着重介绍下SYNC引脚，因为该引脚可以很好的反映TC35的工作状态。
SYNC引脚可以用来输出一个同步信号（synchronization signal），也可以在应用时来控制一个LED灯的输出状态。SYNC端通过一个三极管或门电路来控制LED。
一个简单的电路接法是：
SYNC端通过一电阻接到NPN三极管（如9013）的基极，射极直接接地，集电极通过一个接限流电阻接到LED的负端，LED的正端接VCC。LED的工作模式完全类同于同步信号，显示的是TC35的工作状态：
（2）温度检测电路
温度检测采用数字温度计DS18B20。如图（3.3.1）
（图3-3-1）
3.3.21602字符型LCD液晶屏
（1）LCD简介
字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。本次设计选用的是长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器，下面介绍其用法。一般1602字符型液晶显示器实物如图3-3-2-1：
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式
独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；多个
DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；无须外部器件；可通过数据线供电，电压范围为3.0～5.5V；零待机功耗。零待机功耗；温度以９或１２位数字；管理人员可定义报警设置；报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
2.2本设计主要功能流程图
（图2-2功能流程图）
小节：本章对该设计的总体框架结构体系设计进行了论述，并对该设计的功能通过流程图的形式进行了介绍,硬件及软件模块的设计分别在第三章、第四章给以介绍。
第三章硬件设计模块
温室大棚卷帘机控制系统硬件模块主要由单片机主控制模块、GSM短信收发模块、温度显示模块、按键模块、步进电机仿卷帘机五大模块组成。下面分别对五大模块进行分析。
第一章绪论
1.1背景介绍
2009年12月8日傍晚，福兴地某村一位中年妇女到自家大棚上放草帘，由于没有及时停住卷帘机，导致绳子在铁杆上反缠，该妇女去拉绳子时，不慎被绳子缠住围巾，最终被勒住颈部，当场死亡。
1.2相关技术的情况
目前使用的温室大棚卷帘机是靠人工送电，以达到控制卷帘机升降的目的，存在着很大的安全隐患。卷帘机本是帮助人们干活的工具，可有时却成了杀人工具，而且不管温室中是否有劳动任务，管理人员必须亲自到温室按动按键实现卷帘机的升降，浪费了时间。
3.2.2TC35引脚极其用法简介
TC35有40个引脚，1～14引脚为电源部分，其中l～5引脚为电源电压输入端VBATT+6～10引脚为电源地GND，ll～12引脚为充电端，13引脚为对外输出电压(供外部电路使用)，24～29引脚为SIM卡连接端；33～40引脚为语音接口用来接电话手柄。15、30、31和32引脚为控制部分，15引脚为启动线IGT(Ignition)。当TC35通电后必须给IGT一个大于100 mV的低电平，模块才能启动。30引脚为RTCBACKup；31引脚为掉电控制；32引脚为SYNC，16～23引脚为数据输入／输出端。启动电路由漏极开路三极管控制。
1800MHz两个频段，所在频段功耗分别为2W（900M）和1W（1800M）。模块有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4k，4.8k，9.6k的非透明模式。此外，该模块还具有电话簿功能、多方通话，漫游检测功能，常用工作模式有省电模式、IDLE、TALK等模式。通过独特的40引脚的ZIF连接器，实现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。通过ZIF连接器及50Ω天线连接器，可分别连接SIM卡支架和天线。
（图3-1-2复位电路）（图3-1-3时钟电路）
3.2GSM短信收发模块
GSM短信收发的主要功能是收发短信，当温度低于设定的值时自动给管理人员发送短信，给以报警提示，同时接受管理人员回复的短信，通过单片机判断短信内容，控制卷帘机的升降。
3.2.1TC35模块简介
TC35是Siemens公司推出的新一代无线通信GSM模块，可以快速安全可靠地实现系统方案中的数据、语音传输、短消息服务(Short Message Service)和传真。模块的工作电压为3.3－5.5V，可以工作在900MHz和
（图3-3-2-1）
引脚功能说明
1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如下：
第1脚：VSS为地电源。
第2脚：VDD接5V正电源。
第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。
【1】LED灯灭，表示TC35电源关闭，处于休眠、报警或单纯的充电模式
【2】600 ms亮/ 600ms灭，表示未插入SIM卡，或者个人身份未登记/已注销，或者网络正在搜寻中，或者正在进行管理人员身份鉴定，或者网络注册正在进行中
【3】75ms亮/ 3s灭，表示网络注册成功（控制通道和管理人员交换信息完成），无来电
第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
第15脚：背光源正极。
第16脚：背光源负极。
（2）LCD显示电路
本设计液晶显示模块的设计如下图（3-3-2-2）所示,该电路实现的功能是：通过AT89S52的P00～P07八个口输出控制信号，控制液晶的8位双向数据线，通过单片机的P2.0、P2.1、P2.2向液晶模块发送命令，控制液晶执行各种命令，其中P2.2控制液晶的使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令，P2.1控制液晶模块的读写，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当P2.0和P2.1共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当P2.0为低电平P2.1为高电平时可以读忙信号，当P2.0为高电平P2.1为低电平时可以写入数据,P2.0控制寄存器的选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
( 图3-1-1AT89S51引脚图 )
3.1.2复位电路
为确保单片机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的部分，复位电路有上电自动复位和按键复位两种，这里采用按键复位。其工作电路图（3.1.2）。
3.1.3时钟电路
时钟电路是单片机工作的心脏，它控制着单片机的工作节奏，单片机就是通过复杂的时序电路完成不同指令功能的。时钟的工作电路图如（3.1.3）。
3.1单片机主控制模块
本模块主要由单片机最小系统搭建而成，主要包括复位电路与时钟电路两大部分，这里单片机主要进行计算，判断，进制转换等一系列工作，也是整个系统中最关键的部分，下面具体介绍一下单片机主控制模块的各个组成。
3.1.1AT89S52功能简介
AT89S52和AT89S51（如图）基本是一样的，S52比S51多一个定时器，由于S52的定时器2不常用，故在此我们讨论S51，它是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。
现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。
3.5.2步进电机模拟卷帘机的设计
本设计步进电机及驱动器模块设计的电路如图所示，VCC接12V电源，GND接地，A+、A-，B+、B-分别连接步进电机的四根接线，CP+、CP-、CW+、CW-分别连接单片机P10—P13口。
3.4.2键盘电路设计
矩阵键盘引脚接法及其电路图3-4-2：
（图3-4-2）
3.5步进电机仿卷帘机模块
现实生活中本模块是卷帘机控制，卷帘机主要由直流电机和减速器组成。本设计用二相四线步进电机模拟卷帘机的升降。