温室大棚卷帘机控制系统总体方案设计_本科毕业论文
温室大棚卷帘机的设计
温室大棚卷帘机的设计刘刚【摘要】A safe, effective and laborsaving shutter machine is designed on the basis of analysis on the advantages and demerits of vari- ous shutter machines and the operation requirements of shutter machines for plastic tunnels. This article presents the working principle of the newly design machine and its overall structure. In particular, the calculation and determination of the parameters is discussed in a bid to provide reference for the promotion and application of shutter machines for plastic tunnels.%根据温室大棚卷帘机的作业工艺，在分析各类型卷帘机优劣势的基础上，设计了一种省工、省力、安全、高效的卷帘机械。
介绍新型卷帘机的总体结构和工作原理，详细探讨电动机及传动系统各参数的计算确定，为大棚卷帘机的推广应用提供参考。
【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷),期】2012(000)011【总页数】3页(P29-30,34)【关键词】卷帘机;大棚;设计;电动机;传动系统;参数【作者】刘刚【作者单位】辽宁省农业机械化研究所,沈阳110161【正文语种】中文【中图分类】S625.3大棚卷帘机（简称卷帘机）是用于驱动日光温室外保温材料展开和收拢的农业机械，在日光温室大棚生产中占有重要地位。
日光温室卷帘及通风口控制系统研制
日光温室卷帘及通风口控制系统研制
本文主要介绍一种日光温室的控制系统，包含卷帘与通风口控制两个方面。
日光温室在冬季能够提供良好的保温效果，在夏季则可以通过很好的通风调节室内温度，但是这需要对日光温室进行有效的控制。
为了实现日光温室的智能化控制，我们开发了一种控制系统。
首先，我们考虑卷帘控制。
日光温室的卷帘是为了让光线适量照射到温室内部。
卷帘的开合程度要根据不同的光照度进行调整，以保证温室内部环境的稳定性。
我们的控制系统可以根据不同的光照度自动控制卷帘的开合程度，保证温室内部的光照度合适。
同时，我们还为卷帘设置了手动控制选项，方便用户根据自己的需要进行调整。
接下来，我们考虑通风口控制。
通风口是为了保证日光温室内部空气的流通，以调节温度和湿度。
我们的控制系统可以根据温室内部的温度和湿度情况来调节通风口的开合程度。
这可以通过设置合适的传感器和执行器来实现。
需要注意的是，通风口的调节不仅仅应该考虑到温度和湿度，还需要考虑到夜间的保温效果，以防止温室内部温度过于低下，影响植物生长。
总之，日光温室卷帘及通风口控制系统的研制可以实现自动化控制，方便用户管理和维护，同时提高了日光温室的效率和生产力。
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。
毕业设计论文温室大棚智能通风系统设计机械工程本科设计_学位论文
潍坊科技学院本科毕业设计(论文)题目温室大棚智能通风系统设计院（系）机械工程学院专业机械设计制造及其自动化学号 201110470112 学生姓名李勋辉指导教师张学梦起讫日期 2015.1—2015.6 设计地点潍坊科技学院摘要温室是现代农业发展发展的设施之一，温室大棚智能控制是实现管理自动化，智能化的基本保证。
随着科技的快速进步，发展现代农业，科技兴农是今后农业发展的主要趋向。
因而，促使现代农业迅猛发展，尤其是温室大棚的蓬勃成长起来，建设的规模也随之方兴未艾。
但同时方方面面也随之而来，比如如何有效对大棚进行管理，对温度湿度进行调节，给植物成长创造良好的室内环境。
由于受到地域，自然条件以及气温变化等诸多原因，对温室大棚进行正确设计建设就显得十分重要了。
对于通风系统的设计而言，关键在于能否实现实用廉价，方便菜农及时调控室内温度，在合适的时间有恰当的温湿度与之相配合，这样以便给植物创造一个良好生长环境。
同时节省了许多体力劳动和精力，实现大棚快速通风，以利于增加居民收入，改善生活水平。
关键词：温室大棚；温湿度；智能控制；电动机AbstractGreenhouse is one of the facilities for the development of modern agriculture development, greenhouse intelligent control is to realize the management automation, the basic guarantee of intelligence. With the rapid progress of science and technology, develop modern agriculture and scientific technology is the main trend in the development of agriculture in the future. Therefore, prompted the rapid development of modern agriculture, especially the vigorous growth of greenhouses, the scale of construction is beginning. All aspects but at the same time also followed, such as how to effectively manage the greenhouses, to adjust the temperature humidity, create a good indoor environment for plants to grow. Due to geographical, natural conditions and the temperature changes, and many other reasons, to correct greenhouses design construction is very important. For the design of the ventilation system, the key lies in the realization of practical cheap, convenient and vegetable farmers timely regulate indoor temperature, at the right time with the right temperature and humidity and cooperate, so for plant growth and create a good environment. Saves a lot of manual labor and energy at the same time, realizing the rapid and ventilated greenhouse, increasing household income, benefit to improve living standards.Key words: Greenhouses; Temperature and humidity; Intelligent control; Motor目录1 前言 (1)1.1 研究的目的及意义 (2)1.2 国内外智能通风技术的研究现状 (2)1.2.1 国外的研究现状 (2)1.2.2 国内的研究现状 (3)1.3 温室智能通风技术的发展趋势 (3)1.4 研究的主要内容与技术路线 (4)2 系统总体设计及主要元器件的选取 (7)2.1 系统设计的原则 (7)2.2 系统的总体功能 (7)2.3 系统设计的整体思想 (8)2.4 主要元器件的选取 (8)2.4.1 温度传感器 (8)2.4.2 湿度传感器 (8)2.4.3 电动机的选取 (8)3.1 电动机简介 (10)3.1.1 三相异步电动机的基本结构 (10)3.1.2电动机的分类 (10)3.1.3 电动机不能起动及转速缓慢的原因 (11)3.2 PLC的概述 (12)3.3 PLC的基本结构 (13)3.4 PLC的发展趋势 (14)4 通风口结构的设计 (16)4.1 开口设计要求 (16)4.2 开窗系统 (17)4.3 驱动系统 (17)5 控制系统结构设计 (19)5.1 电动机运行控制电路 (19)5.2 PLC控制三相异步电动机正反转的梯形图 (20)结论 (22)谢辞 (23)参考文献 (24)1 前言科技兴农是未来农业发展的必然趋势，从而促使了现代温室大棚的发展，同时，随着社会的进步，科技的日新月异，科技成果在各个领域的应用，自动化，智能化，是实现现代农业管理的必然选择。
日光温室卷帘及通风口控制系统研制
日光温室卷帘及通风口控制系统研制
本文介绍了一种日光温室卷帘及通风口控制系统的研制，该系统实现了自动控制温室
内的温度和湿度，提高了生产效率和产品质量。
主要包括系统结构、硬件设计、软件设计、通信协议等方面。
一、系统结构
日光温室卷帘及通风口控制系统包括三个主要部分：传感器、控制器和执行器。
传感
器用于采集温度和湿度等环境参数，控制器根据传感器采集的数据控制执行器，实现对卷
帘和通风口的开闭控制。
控制器采用集中控制的方式，可以控制多组卷帘和通风口，实现
对整个温室的控制。
二、硬件设计
系统软件主要包括传感器数据采集、控制策略、通信协议等方面。
传感器数据采集采
用定时采集方式，控制策略采用模糊控制的方法，结合温湿度的变化情况实现对卷帘和通
风口的开闭控制。
通信协议采用MODBUS协议，可与其他设备相连，实现工业自动化控制。
四、通信协议
系统采用MODBUS协议进行通信，主要包括以下几个方面：
1、MODBUS协议是工业自动化中应用最广泛的通信协议之一，具有开放性和可扩展
性；
2、MODBUS协议分为RTU模式和ASCII模式，中小型设备多采用RTU模式；
3、MODBUS协议可实现点对点，点对多点和多点到多点的通信方式；
4、MODBUS协议速度较快，性能稳定可靠。
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］。
温室大棚控制系统毕设
湿度测量模块 采用HS1101。 HS1101实际上相当 于一个可变电容，它 将湿度变化转换为电 容变化。本设计采用 了由NE555 定时器 组成的多谐振荡电路 ，然后通过LM331频 压转换电路将频率信 号进一步转换为电压 信号，通过AD转换 可直接被计算机采集
1 K 9 C 8 6R 0.01uF ） K 警 v 2K 2 1R105R11 报 1 + 光 （ 声 C 照 C V 光 2358 D D R/C V IREF FREQOUT LM331 DR ? NH U IOUTGTCMPRIN 警 报 7 K 1467 光 0 R 1 声 度 K 0 湿 8 K 0 6 8 1R 6R D F N 4 u K G 5 1C 0 1R 路 电 P1.0 F 量 P 警 0 测 2 0 报 5 C 度 光 湿 声 度 4 K 1R温 K 3 0K 21 HS1101C 21 6R5R D N G (+5v) C C V 873 CT CU VO DISC T L ROD HVN NE555 RSTTCTRIGG 46521 D N M G 1 3 R C C V 09876543210987654321 43333333333222222222 C C P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0 V PSEN EA/VPP ALE/PROG 21 LL STC12C5A60S2 AA TT P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDRXDP3.0TXDP3.1INT0P3.2INT1P3.3T0P3.4T1P3.5WRP3.6RDP3.7XVSSX D 12345678901234567809 N 11111111121 G 2 K 1R 0 1 0 F D 2R u N 1 2 G 2Y11.0592MHz 1 C 0 S 1 FF
日光温室卷帘及通风口控制系统研制
日光温室卷帘及通风口控制系统研制1. 引言1.1 背景介绍日光温室是一种利用日光进行农业生产的设施，随着现代农业技术的不断发展和温室种植的广泛应用，日光温室的管理和控制系统也变得越来越重要。
日光温室的卷帘和通风口控制系统是关键的部分，可以有效地调节温室内的温度、湿度和通风量，保证作物生长的良好环境。
目前，传统的日光温室控制系统存在着一些问题，如操作复杂、效率低、控制精度不高等。
为了解决这些问题，本研究旨在研制一种先进的日光温室卷帘及通风口控制系统，通过结合先进的传感技术和自动控制算法，实现对温室环境的智能化监测和控制。
通过本次研究，我们希望能够提高日光温室的管理效率，提升作物产量和品质，降低生产成本，同时减少对环境的影响。
这将对促进现代农业发展、推动绿色农业和可持续发展产生积极的意义和影响。
【2000字】1.2 研究意义日光温室卷帘及通风口控制系统的研究意义主要体现在以下几个方面：日光温室是现代农业生产中常用的一种设施，但在实际应用中，温室内温度和湿度的控制是至关重要的。
卷帘和通风口是影响温室内环境的重要因素，其控制系统的研究对于提高温室内环境控制的精准度和效率具有重要意义。
日光温室卷帘及通风口控制系统的研究可以提高温室生产的效率和质量。
通过实时监测和控制温室内的温度和湿度，可以使作物处于最适宜的生长环境中，从而提高产量和质量。
日光温室卷帘及通风口控制系统的研究对于节约能源和减少温室气体排放也具有重要意义。
合理控制卷帘和通风口的开合，可以有效地调节温室内外的温度差异，减少能源消耗，降低温室气体排放，从而实现环境保护和可持续发展的目标。
日光温室卷帘及通风口控制系统的研究意义重大，不仅可以提高温室生产的效率和质量，还可以促进农业可持续发展和环境保护。
该研究具有重要的理论和实际意义。
1.3 研究目的研究目的旨在解决日光温室温度和湿度控制不稳定的问题，提高温室内作物的生长环境质量和产量。
具体包括设计一套高效的日光温室卷帘及通风口控制系统，实现能够根据温度和湿度变化自动调节卷帘和通风口开闭程度的功能。
温室大棚控制系统设计
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§2.1.2系统整体电路图§2.1.3系统工作原理§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§2.3.1单片机概述§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§2.3.5使用AT89C2051芯片编程时的注意事项§2.4 RS-485通信设计§2.4.1串行通信的分类§2.4.2串行通信的制式§2.4.3串行通信的总线接口标准§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附录第一章绪论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。
日光温室卷帘及通风口控制系统研制
日光温室卷帘及通风口控制系统研制全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：一、日光温室卷帘及通风口控制系统的功能日光温室卷帘及通风口控制系统是日光温室内的重要通风设备，它主要包括卷帘、通风口和控制器等组成部分。
通过这些设备，可以有效地调节温室内外的温度、湿度和气流，为作物的生长提供一个良好的环境。
具体来说，日光温室卷帘及通风口控制系统的功能主要包括以下几个方面：1. 调节温度：温室内部的温度是影响作物生长的重要因素之一，过高或过低的温度都会对作物的生长产生不利影响。
通过卷帘和通风口的开合，可以有效地调节温室内的温度，保持在适宜的范围内。
3. 调节气流：良好的气流可以有效地促进作物的光合作用和呼吸作用，通过控制通风口的开合，可以调节温室内的气流，为作物提供充足的新鲜空气。
通过以上功能的实现，日光温室卷帘及通风口控制系统可以有效地提高温室内的环境条件，为作物的生长提供良好的条件，从而提高作物的产量和质量。
目前，国内外对日光温室卷帘及通风口控制系统的研发工作正在进行之中。
在国内，一些科研机构和企业已经开始对日光温室卷帘及通风口控制系统进行研制，并取得了一定的成果。
他们通过引进国外先进的技术和设备，结合国内实际情况，研发了一些新型的日光温室卷帘及通风口控制系统。
这些新型的系统具有一些先进的特点，比如智能化控制、自动化操作、高效节能等。
它们可以根据温室内外的实际情况和作物的需求，自动调节卷帘和通风口的开合，实现温室内的智能化管理。
这些系统还可以通过传感器实时监测温室内外的环境参数，实现对温室的精准控制，提高温室的温湿度控制效果，降低能耗。
未来，日光温室卷帘及通风口控制系统将朝着更智能化、更自动化、更绿色化的方向发展。
随着科技的不断进步和温室农业的发展，日光温室卷帘及通风口控制系统将更加智能化，可以实现对温室内环境的精准控制，提高温室的温度、湿度和气流的控制效果。
日光温室卷帘及通风口控制系统还将更加自动化，可以实现对温室的全自动操作，减少农民的劳动强度，提高温室的管理效率。
温室大棚控制系统毕业设计
论文题目：温室大棚控制系统专业：测控技术与仪器本科生：（签名）指导教师：（签名）摘要温室种植在农业生产中占有越来越重要的地位,传统的温室种植自动化程度很低，基本是靠人工控制温湿度、光照的方式，既耗费人力又不精确，因此需要研制一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度、光照控制系统。
本课题研究的主要内容是利用单片机作为主控机，对温室内的温度、湿度和光照进行实时监测和控制，以满足温室内作物生长的环境要求。
通过数字式温度传感器DS18B20进行温度采集,电容式湿度传感器HS1100对湿度参数进行采集，模块GY-30对光照进行采集，单片机STC12C5A60S2对采集到的数据进行处理，由LCD12864对当前的温湿度值和光照值进行显示。
并实时判断温湿度、光照值是否满足设定的温湿度、光照范围，若超出设定范围，将及时启动报警装置进行报警，并采取相应的措施保证温室内温湿度、光照在合适的范围，初步实现了温室大棚的自动控制。
键关词：温室，温湿度，光照，单片机，监测，控制Subject: De sign of greenhouse control sy stemSpecialty: technology of measuring and controllingName: (Signature) ＿＿＿＿＿Instructor: (Signature)ABSTRACTWith the rapid socio-economic development, people's living standard continues to improve, greenhouse cultivation plays an increasingly important role in agricultural production. The degree of automation of traditional greenhouse cultivation is very low, basically rely on manual control of temperature and humidity, light way, both labor-intensive and not precise temperature and humidity and light regulation measures showed greatly limitations. Therefore, we need a low cost, easy to use and accurate measurement of temperature and humidity, light control system.The main content of this research is to use microcontroller as the host computer, the temperature, humidity and light inside the greenhouse for real-time monitoring and control, in order to meet the environmental requirements of greenhouse crops. Temperature can be collected by digital temperature sensor DS18B20, capacitive humidity sensor HS1100 humidity parameters collection, illumination module GY-30 is collected by the microcontroller STC12C5A60S2 the collected data are processed by LCD12864 the current temperature and humidity values and display illumination values. And real-time to determine the temperature and humidity, light value is set to meet the temperature and humidity, light range, if beyond the set range, will promptly start the alarm device alarm, and take appropriate measures to ensure that the temperature and humidity inside the greenhouse, in a suitable range of light, the initial realization of automatic control greenhouse.KEY WORDS: greenhouse, temperature, humidity, light, single-chip, monitoring, control目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1选题的背景及目的 (2)1.2国内外研究现状 (2)1.3发展趋势 (3)1.4本系统主要研究内容 (4)第2章总体设计 (5)2.1设计要求 (5)2.2设计原则 (5)2.2.1可靠性高 (6)2.2.2操作维护方便 (6)2.2.3性价比高 (6)2.3硬件设计系统总体框图 (6)第3章系统硬件设计 (7)3.1主控模块 (7)3.1.1方案选择 (7)3.1.2 STC12C5A60S2单片机简介 (8)3.1.3单片机最小系统电路 (10)3.2显示模块 (11)3.2.1方案选择 (11)3.2.2 LCD12864简介 (11)3.2.3 LCD124显示电路 (13)3.3温度测量模块 (14)3.3.1温度定义 (14)3.3.2方案选择 (14)3.3.3 DS18B20的介绍 (14)3.3.4 DS18B20测温电路 (16)3.4湿度测量模块 (16)3.4.1湿度定义 (16)3.4.2 方案选择 (17)3.4.3 HS1101湿度传感器介绍 (17)3.4.4 HS1101测湿电路 (18)3.5光照测量模块 (21)3.5.1光照定义 (21)3.5.2方案选择 (21)3.5.3 GY-30模块介绍 (22)3.5.4 GY-30测光强电路 (22)3.6键盘模块 (23)3.6.1选择方案 (23)3.6.2 键盘电路 (23)3.7报警模块 (24)3.8温度控制模块 (25)3.9湿度控制模块 (26)3.10光照控制模块 (26)第4章系统软件设计 (29)4.1软件设计的整体思想 (29)4.2系统主程序 (29)4.3采集模块子程序 (30)4.3.1.温度采集模块子程序 (30)4.3.2湿度采集模块子程序 (31)4.3.3光照采集子程序 (32)4.4显示模块子程序 (33)4.5键盘模块子程序 (34)4.6报警和控制模块 (35)第5章系统调试和实验 (37)5.1 Altium Designer软件介绍 (37)5.2硬件调试 (37)5.3实验验证 (38)第6章总结 (41)致谢 (42)参考文献： (43)附录：电路原理图 (44)前言现代社会随着科技的发展尤其是农业科技的日新月异，使得人们能通过创造适合农作物生长的环境来改变其生长周期。
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
温室大棚自动控制系统设计毕业论文
温室⼤棚⾃动控制系统设计毕业论⽂温室⼤棚⾃动控制系统设计毕业论⽂⽬录第⼀章绪论 (1)1.1温室⼤棚⾃动控制技术发展的背景 (1)1.2温室⼤棚在国内外的发展概况 (1)1.3温室控制系统研究与开发的意义 (3)第⼆章设计⽅案 (4)2.1⽅案论述 (4)2.1.1系统设计任务 (4)2.2温室⼤棚⾃动控制系统设计⽅案 (5)2.2.1基于PLC为基础的温室⼤棚⾃动控制系统设计 (5)2.2.2基于单⽚机为基础的温室⼤棚⾃动控制系统设计 (6)第三章硬件设计 (8)3.1 PLC的简介 (9)3.1.1 PLC的概述 (9)3.1.2基本结构 (9)3.1.3⼯作原理 (10)3.1.4功能特点 (11)3.1.5选型规则 (12)3.1.6西门⼦S7-200 (15)3.2温度传感器 (16)3.2.1温度控制 (16)3.2.2 DS18B20的主要特性 (17)3.3湿度传感器 (17)3.3.1 湿度定义 (17)3.3.2湿度传感器的分类 (18)3.3.3 TRS-1 ⼟壤⽔分传感器 (19)3.4光照强度传感器 (20)3.4.1光照强度传感器的简介 (20)3.3.2 HA2003 光照传感器 (21)3.5⼆氧化碳浓度传感器 (22)3.5.1 ⼆氧化碳浓度传感器的⼯作原理 (23)3.5.2 GRG5H 型红外⼆氧化碳传感器 (24)3.6 EM 235模拟量输⼊模块 (25)3.7 温室⾃动控制系统的控制量与控制措施 (26)3.7.1 灌溉系统 (26)3.7.2 温度控制 (27)3.7.3 湿度控制 (27)3.7.4 光照强度控制 (27)3.7.5 ⼆氧化碳控制 (27)3.8硬件总体设计 (28)3.8.1 I/O分配表 (28)3.8.2硬件接线图 (28)第四章系统软件设计 (30)4.1 软件结构 (30)4.2温度控制软件设计 (30)4.2.1温度控制原理 (30)4.2.2温度控制流程图 (30)4.2.3温室温度控制梯形图 (32)4.3湿度控制软件设计 (34)4.3.1湿度控制原理 (34)4.3.2湿度控制流程图 (34)4.3.3温室湿度控制梯形图 (36)4.4光照强度控制软件设计 (38)4.4.1光照强度控制原理 (38)4.4.2光照强度控制流程图 (39)4.4.3温室光照强度软件控制流程图 (40)4.5⼆氧化碳浓度控制软件设计 (42)4.5.1⼆氧化碳浓度控制原理 (42)4.5.2⼆氧化碳浓度软件控制流程图 (43)4.5.3温室⼆氧化碳浓度控制流程图 (44)总结 (46)参考⽂献 (47)附录A 外⽂⽂献 (49)附录B中⽂翻译 (61)致谢 (71)第⼀章绪论1.1温室⼤棚⾃动控制技术发展的背景随着农业现代化的发展，设施园艺⼯程因其涉及学科⼴、科技含量⾼、与⼈民⽣活关系密切，已经越来越受到世界各国的重视。
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℃。
毕业设计-大棚卷帘机
本科毕业设计〔论文〕题目：农业大棚化纤保温被卷帘机设计--2K-H行星传动设计及扭力杆装置设计学号：姓名：班级：专业：学院：机电学院入学时间：指导教师：日期：年月日毕业设计〔论文〕独创性声明本人所呈交的毕业论文是在指导教师指导下进行的工作及取得的成果。
除文中已经注明的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要奉献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：农业大棚化纤保温被卷帘机设计--2K-H行星传动设计及扭力杆装置设计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三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长的温室大棚的设计工作，其传动方式为电动机单级少齿差减速器实现减速，并通过凸缘联轴器与卷帘轴相连。
该卷帘机采用少齿差减速器能够很大程度上减小减速器的设计尺寸；少齿差减速器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Design of Chemical Fiber insulation Automatic MetRoller for Solar Greenhouse--Designing of 2K-H Planetary transmission and Torsion barAbstractWith 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卷帘机方案确实定 (6)整机结构 (6)温室大棚尺寸及要求 (6)卷帘转角及自由度确实定 (7)摆杆轴位置确定 (8)顶杆和摆杆的长度 (9)3 卷帘机受力分析 (9)主要部件的质量 (9)运动分析及阻力矩 (10)3 (10).2阻力矩 (12)3 (13).4电动机功率 (13)4 减速器设计 (14)传动装置总体设计方案 (14)电动机的选择 (15)计算传动装置的总传动比 (15)齿轮齿数确实定 (16)4.5齿形角和齿顶高系数 (16)4.6模数确实定 (16)4.7齿轮几何尺寸的计算 (17)4.8齿轮系统的干预计算 (20)4.9齿轮啮合效率计算和确定 (25)主要部件的质量 (25)阻力矩 (26)4.10轮齿强度计算 (27)4.11转臂轴承寿命的计算............................... 2错误!未定义书签。
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。
毕业设计论文-温室大棚智能控制系统设计
第1章緒論1.1 課題背景及研究意義中國農業的發展必須走現代化農業這條道路，隨著國民經濟的迅速增長，農業的研究和應用技術越來越受到重視，特別是溫室大棚已經成為高效農業的一個重要組成部分。
現代化農業生產中的重要一環就是對農業生產環境的一些重要參數進行檢測和控制。
例如：空氣的溫度、濕度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。
在農業種植問題中，溫室環境與生物的生長、發育、能量交換密切相關，進行環境測控是實現溫室生產管理自動化、科學化的基本保證，通過對監測數據的分析，結合作物生長發育規律，控制環境條件，使作物達到優質、高產、高效的栽培目的。
以蔬菜大棚為代表的現代農業設施在現代化農業生產中發揮著巨大的作用。
大棚內的溫度、濕度與二氧化碳含量等參數，直接關係到蔬菜和水果的生長。
國外的溫室設施己經發展到比較完備的程度，並形成了一定的標準，但是價格非常昂貴，缺乏與我國氣候特點相適應的測控軟體。
而當今大多數對大棚溫度、濕度、二氧化碳含量的檢測與控制都採用人工管理，這樣不可避免的有測控精度低、勞動強度大及由於測控不及時等弊端，容易造成不可彌補的損失，結果不但大大增加了成本，浪費了人力資源，而且很難達到預期的效果。
因此，為了實現高效農業生產的科學化並提高農業研究的準確性，推動我國農業的發展，必須大力發展農業設施與相應的農業工程，科學合理地調節大棚內溫度、濕度以及二氧化碳的含量，使大棚內形成有利於蔬菜、水果生長的環境，是大棚蔬菜和水果早熟、優質高效益的重要環節。
目前，隨著蔬菜大棚的迅速增多，人們對其性能要求也越來越高，特別是為了提高生產效率，對大棚的自動化程度要求也越來越高。
由於單片機及各種電子器件性價比的迅速提高，使得這種要求變為可能。
當前農業溫室大棚大多是中小規模，要在大棚內引人自動化控制系統，改變全部人工管理的方式，就要考慮系統的成本，因此，針對這種狀況，結合郊區農戶的需要，設計了一套低成本的溫濕度自動控制系統。
該系統採用感測器技術和單片機相結合，由上位機和下位機構成，採用RS232介面進行通訊，實現溫室大棚自動化控制。
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孔国利;苏玉【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。
%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 work-ing condition,which can improve the crop yieldand realize the precise and intelligent management of the greenhouse planting.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2015(000)024【总页数】4页(P6386-6388,6393)【关键词】温室大棚;智能通风;自动控制;作物生长专家知识库【作者】孔国利;苏玉【作者单位】中州大学信息工程学院，郑州 450044;中州大学信息工程学院，郑州 450044【正文语种】中文【中图分类】TP273+.5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］。
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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 (17)4.4 1602液晶程序设计 (20)4.5矩阵键盘程序设计 (23)4.6步进电机程序设计 (25)第五章调试与总结 (27)5.1 调试 (27)5.2总结 (28)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。
第二章 总体设计方案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。
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。
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。
3.1.1 AT89S52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。
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3-1-1 AT89S51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）。
（图3-1-2 复位电路）（图3-1-3 时钟电路）3.2 GSM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。
3.2.1 TC35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。
3.2.2 TC35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RTC BACK up；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。
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：【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【4】LED灯亮，依据不同的呼叫类型：声音呼叫，数据呼叫，在建立或者完毕时的状态。
3.3 温度显示模块本模块主要通过DS18B20温度传感器采集室内温度，将实时温度显示在LCD液晶上，并且当温度低于设定温度时，将温度值发送给管理人员，让管理人员知道温室内温度变化。
3.3.1 DS18B20温度传感器（1）DS18B20温度传感器简介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）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）3.3.2 1602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：（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。
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。