温室大棚卷帘机控制系统总体方案设计说明
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 (4)
第三章硬件设计模块 (6)
3.1 单片机主控制模块 (6)
3.2 GSM短信收发模块 (8)
3.3 温度显示模块 (9)
3.4 矩阵键盘模块 (13)
3.5 步进电机仿卷帘机模块 (14)
第四章软件设计 (15)
4.1 程序设计总流程图 (16)
4.2GSM短信模块程序设计 (17)
4.3 DS18B20程序设计 (20)
4.4 1602液晶程序设计 (24)
4.5矩阵键盘程序设计 (28)
4.6步进电机程序设计 (30)
第五章调试与总结 (34)
5.1 调试 (34)
5.2总结 (35)
致谢 (36)
参考文献 (38)
附录 (39)
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。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。
（图3-3-2-2）
3.4 矩阵键盘模块
矩阵键盘主要用来对最低温度和管理人员手机号码的设置，可以随时改变数值，更符合实际生产的要求。
3.4.1 4×4矩阵键盘的工作原理
矩阵键盘又称为行列式键盘，它是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键。这样键盘中按键的个数是4×4个。这种行列式键盘结构能够有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。
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。
3.5.1 步进电机的工作原理
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
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。
该电路实现的功能是：通过AT89S51的P10、P11、P12、P13四个口输出四个信号，其中P10、P12口输出控制水平方向和垂直方向脉冲的个数，即两个方向上的位移量；P11、P13口控制步进电机的转动方向，即正反转。
控制过程为：单片机接受键盘传来的信号，通过P1的四个口输出控制信号，通过硬件接线，发送到步进电机的驱动器，通过驱动器控制步进电机的转向和转
角。当然，其中还包括单片机的内部振荡电路，驱动器匹配的电路等的设计。
（图3-5-2）步进电机及驱动器模块设计电路图
引脚功能说明
P10、P12（1、3脚）：接步进驱动器，传递脉冲个数；
P11、P13（2、4脚）：控制电机的转动方向；
小节：本章节对单片机主控制模块、GSM短信收发模块、温度显示模块、按键模块、步进电机仿卷帘机模块分别进行了介绍，里面对各模块的重点，难点及注意点进行了很仔细的分析与讲解。
第四章软件设计
温室大棚卷帘机控制系统软件设计主要由GSM短信模块程序设计，DS18B20程序设计，1602液晶程序设计，矩阵键盘程序设计及步进电机程序组成。每一模块都是先单独调试，最后整体调试的。下面分别介绍一下各模块的程序设计过程及注意点。
4.1 程序设计总流程图
（图4-1 功能流程图）
4.2GSM短信模块程序设计
GSM模块与手机之间的通信协议是一些AT指令集，AT指令是以AT 作首，字符结束的字符串，AT指令的响应数据包在中。每个指令执行成功与否都有相应的返回。所以本模块的程序设计主要以发送AT指令为着手点。
用AT命令设置TC35的参数时，必须先要将命令写入串口，然后通过读取串口的应答数据来判断是否成功。一般AT命令发送成功时，会返回数据“OK"，表示AT命令执行成功。在短消息模块设计的过程中，对于TC35的相关参数要进行设置。具体应用到的AT指令如下：
(1)设置发送模式
短消息收发时，必须要用AT命令设置TC35的发送和接收模式。在收发短消息时，必须按照设置的模式对发送和接收的数据进行相应编码和解码。其中，设置PDU模式的命令为“AT+CMGF=1 回车“。
(2)设置服务中心号码
根据前面介绍短消息收发技术原理，短消息的传输总是由处于GSM外部的短消息服务中心进行中继。每个消息有自己的目的地或起源地，但只与用户和SMSC有关，因此要根据SIM卡的营运商设置相应的服务中心。如设置徐州联通公司服务中心的命令是，“AT+CSCA=0086130******** 回车“。(3)短消息发送
在短消息发送时，使用以下命令将短信发出去：
at＋cmgf＝1 回车
at＋csmp＝17，167，0，0 回车
at＋cscs＝gsm 回车
at＋cmgs＝手机号码回车
输入短信内容text格式＋
（注：“ ” ASCII值为26，即1AH ）
发送短信子程序如下：
；========================
；发送短信程序
；========================
MAIN: MOV SP,#53H ；设置堆栈指针
MOV 78H,#20H ；设置要发送的数据块的首末地址
MOV 77H,#00H
MOV 76H,#20H
MOV 75H,#40H
ACALL TRANS ；调用发送子程序
SJMP $
TRANS: MOV SBUF ,78H ；发送地址高8位
WAT1: JNB TI,WAT1
CLR TI
MOV SBUF ,77H ；发送地址低8位
WAT2: JNB TI,WAT2
CLR TI
MOV SBUF ,76H ；发送地址高8位
WAT3: JNB TI,WAT3
CLR TI
MOV SBUF ,75H ；发送地址低8位
WAT4: JNB TI,WAT4
CLR TI
MOV IE,#90H ；打开中断允许寄存器，采用中断方式发送数据
MOV DPH,78H
MOV DPL,77H
MOVX A,@DPTR
MOV SBUF,A ；发送首个数据
WAIT: JNB F0,WAIT
RET
COM_INT: CLR TI ；关发送中断标志位TI
INC DPTR ；数据指针加1，准备发送下一个数据
MOV A,DPH ；判断当前被发送的数据地址是不是末地址
CJNE A,76H,END1 ；不是末地址则跳转
MOV A,DPL
CJNE A,75H,END1
SETE FO ；数据发送完毕，置1标志位
CLR ES ；关串行口中断
CLR EA ；关中断
RETI ；中断返回
END1: MOVX A,@DPTR ；将要发送的数据送累加器，准备发送
MOV SBUF,A ；发送数据
RETI ；中断返回
4.3 DS18B20程序设计
DS18B20温度传感器是DALLAS公司生产的单总线器件，在一根线上进行全部的信息传输，因为硬件简单，所以软件设计相对麻烦，对时序掌控精度要求较高。
4.3.1 写18B20程序设计
主机要生存一个写时间隙，必须把数据线拉低到低电平然后释放，写时间间隙开始后的15us内允许数据线拉倒高电平。主机要生成一个写0间隙，必须把数据线拉低电平并保持60us，如图4.3.1所示。
（图4-3-1 DS18B20写时序图）
写18b20子程序的汇编程序如下：
智能温室大棚整体控制设计报告
智能温室大棚整体控制设计报告设计人员：
目录 一、智能温室大棚简介 (3) 二、智能温室大棚结构设计 (3) 一、温室结构设计 (3) 1.温室结构布局 (3) 2.温室覆盖材料 (3) 3.温室的通风 (4) 二、温室运行机构 (4) 1.电力系统 (4) 2.降温增湿系统 (4) 3.遮阳系统 (4) 4.增温系统 (4) 5.浇灌系统 (4) 三、智能温室大棚控制系统 (5) 一、控制系统的主要构成 (5) 1、传感器 (5) 2、控制器 (5) 3、执行器件 (6) 4、上位机 (6) 二、具体控制过程 (6)
一、智能温室大棚简介 智能温室也称作自动化温室，是指由计算机控制温室内的执行器件来改善温室内的环境，营造适合农作物生长的环境。温室内的主要系统主要有可移动天窗、遮阳系统、保温系统、升温系统、降温系统、浇灌系统、移动苗床等自动化设施系统。 智能温室的控制一般有信号采集系统、中心计算机和控制系统三大部分组成。 二、智能温室大棚结构设计 一、温室结构设计 首先应进行温室建筑布局、形式、尺寸等方面设计,应考虑结构、机械、覆盖与支撑材料、荷载、通风、保温、给排水以及环境调控设备等多种因素,同时还应该考虑本地的地理气候条件,充分利用自然资源,力图降低制造成本和运行费用。 其结构框架设计的基本特点 1.温室结构布局尽量采用南北栋方式建筑可使太阳直射光 平均日总量透过率最高。 2.温室覆盖材料温室材料透光率对温室的光照总量有着重 要影响,可采用浮法玻璃其透光率可达90%以上。亦可采用超 长塑料薄膜(阳光穿透率85%)为覆盖材料。但其耐用性不高。 PC塑料板在造价、使用年限、透光率等方面是一个不错的选
312_果蔬大棚电动卷帘机
果蔬大棚电动卷帘机 摘 要 果蔬大棚卷帘机是今后大棚种植必需的机械装备和发展方向， 它改变了传统人 工卷帘操作的方法，比人工操作提高效率十几倍以上，解决了每天卷放草帘的劳动 强度，改善了严冬露天操作的环境，重要的是缩短了卷、放草帘所消耗的时间,延 长了光照时间.大大提高了劳动效率和经济效益. 现今市场上主要供应的是一种是走动式卷帘机这种卷帘机利用卷帘机的动力上 下自由卷放草帘子，不必受大棚坡度大小的限制。但这种卷帘机结构复杂，稳定性 差，寿命低，且不适合长度过大的大棚。 本课题所设计的是一种固定式卷帘机， 它模拟人工操作,通过缠绕在绳上的绳子 的拉紧和放松,实现草帘的卷收和铺放。 其主要机构包括电动机、减速机、卷帘装置等。本课题着重对卷帘机的减速机 及卷帘装置进行设计，使其在压低成本的前提下满足普通斜坡式大棚的要求。 关键词：卷帘机，减速机，传动比，抗弯强度
FRUITS AND VEGETABLES BIG AWNING ELECTRICALLY OPERATED VOLUME CURTAIN MACHINE Abstract：The fruits and vegetables big awning volume curtain machine will be the next big awning planter essential machinery equipment and the development direction, it changed the traditional artificial volume curtain operation method, will enhance above efficiency several times compared to the manual control, solved the daily volume to graze animals the curtain the labor intensity, improved the severe winter open-air operation environment, more importantly reduced the volume, has grazed animals the time which the curtain consumed,Lengthened the illumination time.Enhanced the labor efficiency and the economic efficiency greatly. Nowadays in the market the main supply is one kind is takes a walk about the type volume curtain machine this kind of volume curtain machine use volume curtain machine power the free volume to graze animals the curtain screen, does not need to receive the big awning slope size the limit. But this kind of volume curtain machine structure is complex, the stability is bad, the life is low, also does not suit the length oversized big awning. What this topic designs is one kind of stationary volume curtain machine, it simulates the manual control,Through winding on rope string tautness and relaxation,The realization grass curtain volume receives and sets. Its main organization including electric motor, speed reducer, volume curtain installment and so on. This topic emphatically carries on the design to the volume curtain machine speed reducer and the volume curtain installment, causes it in to reduce the cost under the premise to satisfy the ordinary pitch type big awning the request. Key word V olume curtain machine，Speed reducer，V elocity ratio，Bending strength.
基于PLC的温室控制系统的设计开题报告
郑州科技学院毕业设计（论文）开题报告
年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代代末开始出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温室控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化无人化的方向发展。 目前，一些经济发达的国家和地区已经研制并实现计算机自动化控制的现代高科技温室，并形成了令人惊险的植物工厂。而我国的温室系统属于半开放系统，温室内环境控制水平较低，仍靠人工根据经验来管理。而且，国内的控制系统主要用于单因子控制，因而设施现代化水平低，对温室环境的调控能力差，产品的质量难以得到保证。正是这些塑料大棚和日光温室对于解决城乡人民的蔬菜供应发挥着主力军的作用。 3.温室控制系统研制与开发的意义 温室是植物栽培生产中必不可少的设施之一，温度是影响植物生长发育最重要的因子之一。它的作用是用来改变植物的生长环境,避免外界四季变化和恶劣气候对作物生长的不利影响,为植物生长创造适宜的良好条件。 虽然有些温室也安装有各种加热、通风和降温的设备,但其主要操作大多仍是由人工来完成的当温室面积较大或数量较多时,操作人员的劳动强度很大,而且也无法达到对温湿度的准确控制。本文介绍一种基于PLC和数字式温度传感器的温室控制系统。该系统实现了室内温度的自动测量和调节,大大降低了操作人员的劳动强度。 二、主要设计（研究）内容、设计（研究）思想、解决的关键问题、拟采用的技术方案及工作流程 1.研究内容： 温室的作用是用来改变植物的生长环境,避免外界四季变化和恶劣气候对作物生长的不利影响,为植物生长创造适宜的良好条件。温室一般以采光和覆盖材料作为主要结构材料,它可以在冬季或其他不适宜植物露地生长的季节栽培植物,从而达到对农作物调节产期、促进生长发育、防治病虫害及提高产量的目的。温室环境指的是作物在地面上的生长空间,它是由光照、温度、湿度、二氧化碳浓度等因素构成的。温室控制主要是控制温室内的温度、湿度、通风与光照。
新型温室大棚自动卷帘机的设计毕业设计(论文)
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
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。
PLC温室大棚控制系统设计开题报告
滨州学院 毕业设计（论文）开题报告题目基于PLC温室大棚控制系统设计 系（院）自动化系年级2010级 专业电气自动化技术班级4班 学生姓名石瑞学号1023091219 指导教师王国明职称助教 滨州学院教务处 二〇一三年三月 开题报告填表说明 1.开题报告是毕业设计（论文）过程规范管理的重要环节，是培养学生严谨务实工作作风的重要手段，是学生进行毕业设计（论文）的工作方案，是学生进行毕业设计（论文）工作的依据。 2.学生选定毕业设计（论文）题目后，与指导教师进行充分讨论协商，对题意进行较为深入的了解，基本确定工作过程思路，并根据课题要求查阅、收集文献资料，进行毕业实习（社会调查、现场考察、实验室试验等），在此基础上进行开题报告。 3.课题的目的意义，应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。 4.文献综述是开题报告的重要组成部分，是在广泛查阅国内外有关文献资料后，对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述，并提出自己对一些问题的看法。 5.研究的内容，要具体写出在哪些方面开展研究，要突出重点，实事求是，所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。 6.在开始工作前，学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。 7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作，应详细说明使用
的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。 8.课题分阶段进度计划，应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等，以便于有计划地开展工作。 9.开题报告应在指导教师指导下进行填写，指导教师不能包办代替。 10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告，经系主任批准后方可进行下
温室大棚卷帘机安装制作_温室大棚卷帘机使用方法
温室大棚卷帘机安装制作_温室大棚卷帘机使用方法 随着农业的发展，有越来越多的大棚出现。温室大棚卷帘机的应用可以说是比较广泛了，几乎各类大棚中都可以用到温室大棚卷帘机。温室大棚卷帘机的安装制作简单方便，不仅实用而且坚固，价格实惠。温室大棚卷帘机的使用方法需要按照要求进行，否则不当的操作不仅会所缩短使用寿命，还可能会引起危险，所以需要特别注意。 温室大棚卷帘机-安装制作 温室大棚的建设，卷帘机也是其重要的组成部分，合理科学的制作，可使你操作快捷、方便、又省心。选料:用直径2寸，厚度3.5毫米的钢管。 首先焊接升降架子，架子的高度以棚的宽度决定，适宜为好。后腿为直立，前为升降杆。前升降杆长度应比后直立腿短20厘米，与安装机头(50公分)相加又变长了，上面用活型链接。这样正好，直立起来时铁架自然向南倒约为60厘米至1米，在架子与棚结构的原理上更加科学实用化。 近年来，随着发展聪明农人发明了多种各异升降架，随后在应用过程中又以不够合理科学性终被更换。这里介绍的这种设计结构以简单、合理、更具科学性，深获农人的好评，多年来一直应用。 这几年选择用电焊直接链接，这在制作过程中，为较快捷，方便，实用又坚固。选用了直焊方式，因为尽是优点，现在已全选择直焊链接。焊好后在铁管上面焊上一排螺丝帽，以1米距离间隔，为备连
接棉被固定用。这样，一个科学、更加实用的卷帘机整体完成，随后就可安装，放心进行使用 通常，上棉被工作全面启动后，大多数农人都采取先上后大膜，同时上棉被，全部完好后再上前大膜。前大膜的正反面需要认清楚，在双边里穿过一道钢丝。随后多人合力拉上去，放在应固定位置。接着一边用铁丝捆牢固，再从另一边拉紧，捆绑牢固。上面要求平展固定好，优质的压膜绳放下，摆平拉紧，做到更好的防风。 温室大棚卷帘机-使用方法 1、在安装或使用过程中， 应经常检查主机及各连接 处螺丝是否有松动、焊接处 是否出现断裂、开焊等问题； 2、严禁将倒顺开关绑在伸 缩臂杆上进行操作，同时每 次使用停机后须切断总电源； 3、安装卷帘机后，雨雪天气将电机盖好，草苫上须盖附防雨膜； 4、保温被上卷到离温室大棚顶部30厘米时，及时关闭倒顺开关，切忌在卷的过程中人离开，防止卷帘机和保温被从棚顶滚落到后方，造成毁坏，带来损失； 5、卷放过程中伸缩臂杆和卷轴前严禁有人，以防意外事故发生； 6、电动卷帘机须设置总电源和开关，并且防止开关出现异常变动或故障非正常运转，造成机器故障和人身伤害； 7、草帘卷起后，支架向一侧倾斜时应及时调整，否则活节扭断，导致支架歪倒； 8、卷放过程中要随时监控卷帘机的运行情况，若有异常声音或现象要及时关闭开关，停机检查并排除，防止机器带故障工作； 9、如果出现卷不直或走偏的现象，会造成卷帘机负荷过大，易造成主机损坏； 10、温室大棚在经历雨雪天气后，应将积雪清扫干净，若雨雪后湿透过重，将使卷帘机超负荷工作，
基于PLC的大棚温度自动控制系统设计
清华大学 毕业设计（论文） 题目基于PLC的大棚温度自动控制 系统设计 系（院）自动化系 专业电气工程与自动化班级2009级3班 学生姓名雷大锋 学号2009022321 指导教师王晓峰 职称副教授 二〇一三年六月二十日
独创声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。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明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 年月日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名: 年月日
基于PLC的大棚温度自动控制系统设计 摘要 大棚温度自动控制系统是一种为作物提供最好环境、避免各种棚内外环境变化对其影响的控制系统。该系统采用FX2N系列PLC作为下位机，PC机作为上位机，采用三菱D-720通用变频器,采用温度、湿度、光照传感器采集现场信号，这些模拟量经PLC转化为数字信号，把转化来的数据与设定值比较，PLC经处理后给出相应的控制信号使环流风机、遮阴帘、微雾加湿机等设备动作，大棚温度就能实现自动控制。这种技术不但实现了生产自动化，而且非常适合规模化生产，劳动生产率也得到了相应的提高，通过种植者对设定值的改变，可以实现对大棚内温度的自动调节。 关键词：大棚，温度控制，PLC
大棚温室自动控制系统毕业设计(精)
本设计为一闭环控制系统,由89C51单片机,A/D转换电路,温度检测电路,湿度检测电路、控制系统组成。温度检测电路将检测到的温度转换成电压,该模拟电压经ADC0809转换后,进入89C51单片机,单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路,当棚内温度在设定范围内时,单片机不对风扇或电炉发出动作。实现了对大棚里植物生长温度及土壤和空气湿度的检测,监控,并能对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理,使大棚环境得到了良好的控制。 该设计还具有对温度的实时显示功能,对棚内环境温度的预设功能。 第一章概述 大棚、中棚及日光温室为我国主要的设施结构类型。其主要功能是采用电路来自动控制室内的温度,以利于植物的生长。温室的性能指标: 1.温室的透光性能 温室是采光建筑,因而透光率是评价温室透光性能的一项最基本指标。透光率是指透进温室内的光照量与室外光照量的百分比。温室透光率受温室透光覆盖材料透光性能和温室骨架阴影率的影响,而且随着不同季节太阳辐射角度的不同,温室的透光率也在随时变化。温室透光率的高低就成为作物生长和选择种植作物品种的直接影响因素。一般,连栋塑料温室在 50%~60%,玻璃温室的透光率在60%~70%,日光温室可达到70%以上。 2.温室的保温性能 加温耗能是温室冬季运行的主要障碍。提高温室的保温性能,降低能耗,是提高温室生产效益的最直接手段。温室的保温比是衡量温室保温性能的一项基本指标。温室保温比是指热阻较小的温室透光材料覆盖面积与热阻较大的温室围护结构覆盖面积同地面积之和的比。保温比越大,说明温室的保温性能越好。 3.温室的耐久性
温室建设必须要考虑其耐久性。温室耐久性受温室材料耐老化性能、温室主体结构的承载能力等因素的影响。透光材料的耐久性除了自身的强度外,还表现在材料透光率随着时间的延长而不断衰减,而透光率的衰减程度是影响透光材料使用寿命的决定性因素。一般钢结构温室使用寿命在15年以上。要求设计风、雪荷载用25年一遇最大荷载;竹木结构简易温室使用寿命5~10年,设计风、雪荷载用15年一遇最大荷载。 由于温室运行长期处于高温、高湿环境下,构件的表面防腐就成为影响温室使用寿命的重要因素之一。钢结构温室,受力主体结构一般采用薄壁型钢,自身抗腐蚀能力较差,在温室中采用必须用热浸镀锌表面防腐处 理,镀层厚度达到150~200微米以上,可保证15年的使用寿命。对于木结构或钢筋焊接桁架结构温室,必须保证每年作一次表面防腐处理。 第二章比例微积分控制原理 3.1 比例积分调节器(PD 比例调节器具有误差,为解决此问题,可引入积分(Inte6raI环节,其方块图见图4—33l 比例微分调节器对误差的任何变化,都产生一个控制作用比,阻止误差的变化。c变化越快,pd越大,输出校正量也越大。它有助于减少超调,克服振荡,使系统趋于稳定;同时加快系统的响应速度,减小调整时间,从而改善了系统的动态特性。它的缺点是抗干扰能力变差。 3.2 PID调节器 积分器能消除镕差,提高精度,但使系统的响应速度变慢、稳定性变环。微分器能增加稳定性,加快响应速度。比例器为基本环节。三者合用,选择适当的参数,可实现稳定的控制。 图4—37为PID调节器的方块图。 第三章自动控制系统的设计
大棚温湿度自动控制系统设计说明
大棚温湿度自动控制系统设计 摘要：本设计是基于STC89C52RC单片机的大棚温湿度自动控制系统，采用SHT10作为温湿度传感器，LCD1602液晶屏进行显示。SHT10使用类似于I2C总线的时序与单片机进行通信，由于它高度集成，已经包括A/D转换电路，所以使用方便，而且准确、耐用。LCD1602能够分两行显示数据，第一行显示温度，第二行显示湿度。这个控制系统能够测量温室大棚中的温度和湿度，将其显示在液晶屏LCD1602上，同时将其与设定值进行对比，如果超出上下限，将进行报警并启动温湿度调节设备。此外，还可以通过独立式键盘对设定的温湿度进行修改。通过设计系统原理图、用Proteus软件进行仿真，证明了该系统的可行性。 关键词：STC89C52RC，SHT10，I2C总线，独立式键盘，温湿度自动控制 Abstract: This design is an automatic temperature and humidity controller for greenhouses, with the STC89C52RC MCU being its main controller. It uses the SHT10 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT10 uses a timing sequence much like the I2C to communicate with the micro-controller. Because it’s a highly integrated chip, it already includes an analog to digital converter. Therefore, it’s quite convenient to use, and also accurate and durable. The LCD1602 can display two lines of messages, with the first line for temperature and the second line for humidity. The design can measure the temperature and humidity in a greenhouse, and then display it on a LCD1602. Meanwhile, it compares the data with the set limit. If the limit is exceeded, then the system will send out a warning using a buzzer and activate the temperature and humidity controlling equipment. Besides, the set limit can be modified with the independent keyboard. Through schematic design and Proteus simulation, the feasibility of this design has been proved. Keywords: STC89C52RC, SHT10, I2C bus, independent keyboard, temperature and humidity control
农业智能大棚控制溯源系统设计方案
农业智能大棚控制溯源系统设计方案
生态农业智能温室大棚监测、溯源及控制系统 设 计 方 案xxxxxxxx有限公司
目录 背景......................................................................错误!未定义书签。一：客户需求 ......................................................错误!未定义书签。二：系统结构及控制模式 ..................................错误!未定义书签。三：现场数据采集与控制功能...........................错误!未定义书签。四：监测软件数据平台 ......................................错误!未定义书签。五：功能应用 ......................................................错误!未定义书签。六：农产品溯源系统 ..........................................错误!未定义书签。 七、条码仓储管理系统(WMS) ...........................错误!未定义书签。 八、商品盘点 ......................................................错误!未定义书签。
背景 温室智能控制系统是利用环境数据与作物信息，指导用户进行正确的栽培管理。物联网温室环境监测系统可广泛应用于农业、园艺、畜牧业等领域，在需要特殊环境要求的场所实施监控和管理，为实现对生态作物的健康成长和及时调整栽培、管理等措施提供及时的科学的依据，同时实现监管自动化。 近年来，随着温室大棚化种植、工厂化育秧和设施栽培等农业生产技术的广泛应用，快速准确地环境参数的收集和分析就成为现实的需求，利用计算机技术对相应的农业气象参数进行采集，则一方面可及时了解作物生长的环境参数，另一方面也可根据采集的参数控制大棚环境的调节从而为农作物的生长提供适宜的生长环境。由于温室内的湿度、温度等环境条件不适合于普通PC 机工作，故这里选用单片机进行数据采集，而采集的数据可经过串口发射接收设备传送给上位PC 机进行分析处理。 一：客户需求 （1）智能温室大棚控制系统 随着国民经济的迅速发展，现代农业得到了长足的进步，全国各地根据需要普遍建设了日光温室、塑料大棚等为农作物创造出良好的生长环境。温室工程成为高效农业的重要组成。
果蔬大棚电动卷帘机设计
果蔬大棚电动卷帘机 摘要 果蔬大棚卷帘机是今后大棚种植必需的机械装备和发展方向，它改变了传统人工卷帘操作的方法，比人工操作提高效率十几倍以上，解决了每天卷放草帘的劳动强度，改善了严冬露天操作的环境，重要的是缩短了卷、放草帘所消耗的时间,延长了光照时间.大大提高了劳动效率和经济效益. 现今市场上主要供应的是一种是走动式卷帘机这种卷帘机利用卷帘机的动力上下自由卷放草帘子，不必受大棚坡度大小的限制。但这种卷帘机结构复杂，稳定性差，寿命低，且不适合长度过大的大棚。 本课题所设计的是一种固定式卷帘机，它模拟人工操作,通过缠绕在绳上的绳子的拉紧和放松,实现草帘的卷收和铺放。 其主要机构包括电动机、减速机、卷帘装置等。本课题着重对卷帘机的减速机及卷帘装置进行设计，使其在压低成本的前提下满足普通斜坡式大棚的要求。 关键词：卷帘机，减速机，传动比，抗弯强度
FRUITS AND VEGETABLES BIG AWNING ELECTRICALLY OPERATED VOLUME CURTAIN MACHINE Abstract：The fruits and vegetables big awning volume curtain machine will be the next big awning planter essential machinery equipment and the development direction, it changed the traditional artificial volume curtain operation method, will enhance above efficiency several times compared to the manual control, solved the daily volume to graze animals the curtain the labor intensity, improved the severe winter open-air operation environment, more importantly reduced the volume, has grazed animals the time which the curtain consumed,Lengthened the illumination time.Enhanced the labor efficiency and the economic efficiency greatly. Nowadays in the market the main supply is one kind is takes a walk about the type volume curtain machine this kind of volume curtain machine use volume curtain machine power the free volume to graze animals the curtain screen, does not need to receive the big awning slope size the limit. But this kind of volume curtain machine structure is complex, the stability is bad, the life is low, also does not suit the length oversized big awning. What this topic designs is one kind of stationary volume curtain machine, it simulates the manual control,Through winding on rope string tautness and relaxation,The realization grass curtain volume receives and sets. Its main organization including electric motor, speed reducer, volume curtain installment and so on. This topic emphatically carries on the design to the volume curtain machine speed reducer and the volume curtain installment, causes it in to reduce the cost under the premise to satisfy the ordinary pitch type big awning the request. Key word V olume curtain machine，Speed reducer，Velocity ratio，Bending strength.
温室大棚卷帘机控制系统项目设计方案
温室大棚卷帘机控制系统项目设计方案 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；另一功能就是当室温度过低时，卷帘机能够自动放帘，以保证室基本恒温，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。GSM 模块中的短信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
温室大棚控制系统-设计报告详解
哈尔滨师范大学 物联网感知综合课程设计报告 题目：温室大棚控制系统 年级： 2013级专业：物联网工程姓名：高英亮袁昊慈指导教师：李世明杜军
温室大棚控制系统 高英亮、袁昊慈 摘要中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。利用物联网的传感器技术实时采集温室环境的空气温湿度、土壤水分和光照度等因素，单片机将数据进行分析处理做出合理的控制决策，控制执行器进行自动喷灌，实现了计算机自动控制，按需、按期和按量喷灌。系统主要由温室环境信息采集模块、单片机模块和控制模块组成，采集模块包括光照度传感器和空气温湿度传感器。该系统采用传感器技术和单片机相结合，由上位机和下位机( 都用单片机实现) 构成，采用接口进行通讯，实现温室大棚自动化控制。本系统环保节能、节水、省力，具有很好的实用性和推广性。 1 引言 中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如：空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效益的重要环节。 目前，随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得这种要求变为可能。
基于物联网的智能大棚灌溉系统的设计
基于物联网的智能大棚灌溉系统的设计 【摘要】本文对智能大棚的灌溉系统进行了研究，提出了基于物联网的智能大棚灌溉系统的自动控制，利用各种传感器采集信息传送到C8051F340从机，从机通过Can控制器和Can收发器，传到总线，总线再通过Can控制器和Can 收发器传到到主机，将数据信息通过以太网输送到上位机，采集的信息与数据库里的参数进行比较，实现上位机控制下位机，根据温度，湿度等配置控制配置营养液进行自动灌溉。 【关键词】C8051F340；can；物联网；cp2200 物联网就是“物物相连的互联网”，通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。我国是农业大国，人口众多，对粮食蔬菜等农作物需求巨大，随着农村大量劳动力流向城市，农村劳动力长远看会出现短缺，而我国农业灌溉中大多还是采用传统的灌溉方式，不仅耗人力而且水资源也是浪费，传统的灌溉还有不及时，效率低，灌溉量不精确等问题。本文提出了智能大棚灌溉系统的设计，研究了通过传感器检测来判定是否灌溉，灌溉是否完成，充分考虑关照，温湿度等对需求量的影响，并考虑到不同季节不同作物需水量的不同，通过水位监测判定是否灌溉完成，通过vc界面选择不同季节，不同作物，通过传感器检测到的环境参数与上位机数据库中的标准参数比较，判定是否要进行灌溉，灌溉量是多少，由上位机传达命令到下位机控制执行机构工作，进行浇水灌溉，达到最佳的灌溉效果。 1.总体设计 1.1 总体框图 如图1所示，由C8051F340构成网络节点，传感器采集的信息输入到这些从机，从机通过can总线传递给主机C8051F340，主控机汇总消息，传输到网络然后传到上位机电脑，采集的数据信息与上位机中数据库内的标准参数比较，分析，优化，最后上位机发出控制命令控制下位机工作。 1.2 下位机框图 下位机（如图2）由C8051F340单片机和采集装置、执行机构组成。其中C8051F340单片机是核心，起控制作用；采集装置由一些传感器构成。灌溉时要考虑光照，空气温湿度故检测装置有光照传感器和温湿度传感器，灌溉是否完成需要水位监测；执行机构有通风装置，灌溉装置和加温装置，在灌溉时需要通风，而冬天东风温室大棚内温度会低，故要进行加热升温，当需要灌溉时，单片机从机接收指令，控制执行机构动作，实现灌溉。 2.硬件设计 C8051F340是美国Silabs公司生产的与标准8051兼容的高速单片机，它具有速度高，功耗低，有丰富的外围设备，片内还集成了数据采集和控制所常用的模拟部件、其他数字外设和功能部件，是完全集成的混合信号系统及芯片。 2.1 传感器与单片机的连接 如图3，温湿度传感器选用SHT11，这是瑞士Sensirion公司生产的具有二线串行接口的单片全校准数字式新型相对湿度和温度传感器，可用来测量相对湿度、温度等，分辨率高。光传感器选用TSC2561，它是TAOS公司推出的一种
大棚卷帘机特征_大棚卷帘机注意事项
大棚卷帘机特征_大棚卷帘机注意事项 大棚卷帘机广泛应用于各种温室大棚中，易于操作，安全方便，它的应用极大地提高了工作效率，推动了温室大棚的发展。在使用完大棚卷帘机后要及时切断电源以避免隐患，还要注意其他的事项。今天小编走进了中阳温室工程有限公司，向相关工作人员了解到了大棚卷帘机特征和安装步骤等信息，下面大家就随小编一起来了解一下吧。 大棚卷帘机-简介 大棚卷帘机，是用于温室大棚草帘自动卷放的农业机械设备，根据安放位置分为前式、后式，根据动力源分为电动和手动，常用的是电动卷帘机，卷帘机的出现极大的推动了温室大棚业的机械化发展，其主机为减速机性质，常用的为五轴全钢壳，全钢壳的应用极大的提高了产品的使用寿命和使用安全性，保障了菜农的人身安全和经济利益。 大棚卷帘机-产品特征 1.大棚卷帘机适用于长度100米左右的冬暖式大棚，产品有棚面自走式和墙顶固定式，用户可根据具体情况选用不同的机型。
2.大棚卷帘机部件选用较良好的材料制成，根据实际卷帘效果设计合理，很少出现故障障，使用寿命更长。 3.卷放一次耗时5-7分钟，稳定流畅。 4.此款大棚卷帘机刹车及电源设计独特，更加安全可靠。 5.大棚卷帘机电动手动均可实现，并有在卷放过程中任意停放。 6.本大棚卷帘机灵活方便，充分考虑了安装、拆卸、维修操作更加简单。 大棚卷帘机-安装步骤 1、预先焊接各联接活动结、法兰盘到管上；根据棚长确定横杆强度（一般60米以下的棚用2寸高频焊管壁厚3.5；60米以上的棚，除两端各30米用2寸管外，主机两侧用直径2.5寸的高频焊管）和长度；焊接卷轴轴齿；如需要双管立杆的焊接双管。 2、将主机与电机联接。 3、将棚上草苫从中间向两边依次放下，下边对齐，每条苫下铺一条无松紧的绳子。 4、在棚前正中，距棚1.5-2米处挖坑埋设地桩。 5、以活结和销轴接支撑杆，立起，联接地桩。 6、联接立杆与主机，横杆铺好备联。 7、从中间向两边联接机 杆即卷轴。 8、将苫下绳子固定到轴 齿上。 9、联接倒顺开关及电源。 10、试机，卷慢处垫些软 物以调节卷速，直至卷如 一条直线。 大棚卷帘机-主要特点