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温室大棚卷帘机控制系统总体方案设计

温室大棚卷帘机控制系统总体方案设计
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。

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:

;========================================

;写DS18B20的子程序(有具体的时序要求)

;========================================

WRITE_1820: MOV R2,#8 ;一共8位数据

CLR C

WR1: CLR DQ

MOV R3, #6

DJNZ R3, $

RRC A

MOV DQ, C

MOV R3,#23

DJNZ R3,$

SETB DQ

NOP

DJNZ R2,WR1

SETB DQ

RET

4.3.2读18B20程序设计

主机生成读时间间隙,从ds18b20输出的数据在读间隙的下降沿出现的15us 内有效,因此主机停止I/O口的操作,以读取I/O口的值,如图4.3.2所示。

(图4-3-2 DS18B20读时序图)

读18b20子程序的汇编程序如下:

;===========================================

; 读DS18B20的程序

;============================================

READ_18200: MOV R4,#2 ;将温度高位和低位从DS18B20中读出MOV R1,#TEMPER_L ;低位存入TEMPER_L(TEMPER_L)

; 高位存入(TEMPER_H)

RE00: MOV R2,#8 ;数据一共有8位

RE01: CLR C

SETB DQ

NOP

NOP

CLR DQ

NOP

NOP

NOP

SETB DQ

MOV R3,#9

RE10: DJNZ R3,RE10

MOV C,DQ

MOV R3,#23

RE20: DJNZ R3,RE20

RRC A

DJNZ R2,RE01

MOV @R1,A

DEC R1

DJNZ R4,RE00

RET

单线总线的空闲状态是高电平。无论任何理由需要暂停某一执行过程时,如果还想恢复执行的话,总线必须停留在空闲状态。在恢复期间,如果单线总线处于非活动(高电平)状态,位与位间的回复时间可以无限长。如果总线停留在低电平超过480us,总线上所有的器件都将复位。

执行序列通过单线总线端口访问DS18B20的协议流程图如下:

(图4-3-2 协议流程图)

4.4 1602液晶程序设计

液晶显示模块是一个慢显示器件,所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平,表示不忙,否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址,也就是告诉模块在哪里显示字符,图4.4是1602的内部显示地址。

(图4-4 1602LCD内部显示地址)

例如第二行第一个字符的地址是40H,那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢?这样不行,因为写入显示地址时要求最高位D7

恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000B(40H)

+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。

4.4.1 1602 初始化的程序设计

在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式,在液晶模块显示字符时光标是自动右移的,无需人工干预。每次输入指令前都要判断液晶模块是否处于忙的状态。

1602LCD的一般初始化(复位)过程

延时15mS

写指令38H(不检测忙信号)

延时5mS

写指令38H(不检测忙信号)

延时5mS

写指令38H(不检测忙信号)

以后每次写指令、读/写数据操作均需要检测忙信号

写指令38H:显示模式设置

写指令08H:显示关闭

写指令01H:显示清屏

写指令06H:显示光标移动设置

写指令0CH:显示开及光标设置

液晶初始化程序:

;===================================

;初始化

;====================================

INIT: MOV A,#38H ;#38H-->A

LCALL WIR ;调写IR子程序

MOV A,#0EH ;#0EH-->A (显示开,光标开,光标闪烁) LCALL WIR ;调写IR子程序

MOV A,#06H ;#06H-->A

LCALL R ;调写IR子程序

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

温室大棚方案设计([全套]完整)

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温室跨度 9.6m×4跨,采用一跨三(尖顶)屋面;开间 4.0m,共10个开间,屋 面倾斜角21°。 2、温室排列方式及面积 (1)温室东西向排跨,屋脊走向为南北向(南北向排开间) (2)连栋长:9.6m×4=38.4m 开间长:4m×10开间=40m (3)总面积:38.4m×40m=1536m2 3、温室性能指标 (1)抗风载荷:≤0.45KN/m2; (2)抗雪载荷:≤0.30KN/m2; (3)最大排雨量:110 mm/h; (4)电参数:220V/380V,50Hz; (5)温室主体骨架寿命(正常使用):≥15年。 4、其它主要参数 (1)温室基础及室内地面 基础钢筋混凝土结构,钢筋I、II级,混凝土C20。基础埋深0.8m。顶面标高0.5m,采用两端排水,其余地面夯实铺地布,提供给水、排水系统。排水管采用 PVC110。 (2)温室主体骨架

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。

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。

(最新)(最新)日光温室大棚施工组织设计

(最新)(最新)日光温室大棚施工组织设计 一、主要施工方法 第一节施工准备 1、技术准备 (1)与建设单位办理有关地质勘探报告、文物钻探记录等技术资料的交接手续;根据工程施工需要准备相应的技术资料,如标准图集、施工规范、规程等。 (2)开工前组织施工人员熟悉、审查施工图纸,理解设计意图,并作好施工技术交底的准备工作。进行图纸会审,形成图纸会审记录。 (3)组织编制施工组织设计、分项工程工艺卡,对重要部位编制详细的施工方案。 (4)对于采用的新技术、新工艺组织施工人员进行实地培训,考核合格后方可上岗。 (5)组织施工技术人员学习施工组织设计,并向各专业、各工种技术人员进行工程施工实施细则和施工技术标准的交底。技术负责人向施工员进行设计要求和关键工程部位施工技术的交底;施工员向各专业施工队进行分部分项工程的施工技术和安全要求的交底。交底方式采用书面交底、口头交底和现场操作交底。 (6)做好构件翻样,根据施工进度计划编制材料采购进场计划,组织施工力量作好半成品的定货工作。 (7)根据需要准备相应的技术资料和表格。 2、生产准备 (1)抓紧施工现场的场地平整,作好临时水、电管线的埋设和设施的搭设。 (2)施工用周转材料、施工机具及施工材料根据施工计划有组织陆续进场,按施工总平面布置图合理堆放。

(3)《施工许可证》等手续应在开工前办完。 3、编制原则 ? 确保工程质量达到合格工程标准,并按此目标编制本工程质量、安全、工期保证措施,建立质量、安全保证体系。 ? 建立以项目经理为中心的安全管理体系,推行安全标准工地建设,切实保证施工过程中的人身及设备安全。 ? 合理安排工期,尽可能减少气候的影响,并保证满足总工期的要求。 ? 组建高素质的施工队伍,以标准化管理为基础,现代化科技为手段,结合当地的气候、环境条件,把握控制工期的关键工序,排除制约因素,确保按要求完成。 ? 针对本工程特点和现场实际情况制定施工技术组织措施,并对工程重点、难点问题制定解决方案和措施,推广新技术、新工艺,提高工程质量。 第二节土石方工程 一、土石方开挖 土方工程采用机械开挖与人工修槽相结合的方法。在土方开挖过程中严格控制,不超深、不欠挖。在槽外侧围以土堤并开挖水沟,防止地面水流入。基槽开挖完成后,按规定进行钎探,使基底标高和土质满足设计要求。 二、土方回填 1.施工准备 A、材料 ?回填土:且优先利用基槽中挖出的优质土。回填土内不得含有有机杂质,粒径不应大于50mm,含水量应符合压实要求。 ?填土材料如无设计要求,应符合下列规定:

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

大棚自动卷帘机文献综述

文献综述题目:大棚自动卷帘机的现状与发展

文献综述 大棚自动卷帘机的现状与发展 摘要:近几年,我国的塑料大棚生产发展较快,各地形成了塑料大棚蔬菜、瓜果生产基地等保护地建设规模不断加大。辽宁省部分市审时度势把保护地建设作为农业经济发展的一项重要内容,投入较高的项目扶持资金,极大地促进了农民的大棚生产积极性。然而目前大棚建设中保温帘的卷放就是一个很值得关注的问题.本文阐述了一个由传感器、控制器和电机组成的大棚保温帘自动卷放装摘要置。它对太阳光强弱进行判断,从而控制电机的启动与停止,再由电动机控制保温帘的卷放。关键词:大棚保温;卷帘机;传感器;自动控制 1.卷帘机的提出 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,其规模越来越大。而且种植反季节蔬菜瓜果可以获得较大收益,也促使温室大棚得到快速发展。但是,在温室大棚作业中,卷铺草帘是最费时费工的主要作业环节之一,尤其在严寒冬季的凌晨和傍晚,在寒风刺骨的恶劣条件下,农民站在大棚顶上从事着艰苦笨重的草帘卷铺劳动,情况可想而知。对于一个长80米大棚来说,每天都要在早上拉启、傍晚放下,各要用大约40分钟左右[1]。严格的来说,冬天里的阳光和温度是“果蔬大棚”中作物正常生长所依赖的珍贵资源[2]。农民要争分夺秒,辛苦是可想而知的。但这仍然解决不了问题,由于“果蔬大棚”保温帘开启和关闭时间相对集中,引起的劳力不足和耗用时间过长,已经严重制约了“果蔬大棚”的产量效益和发展空间[3]。 卷帘机顺应老百姓的需求就出现了,它的出现彻底解决了人工卷铺帘子带来的一系列不便。同时延长了光照时间,增加了光合作用,更重要的是节省劳动时间,减轻了劳动强度。如今,自动卷帘机更是让人们减轻了工作负担,通过传感器对光照强度进行判断,来控制电动机的开启与启动,通过电动机的正反转控制草帘子的卷放。日光温室在深冬生产过程中,每一千平方米温室人工控帘约需1.5小时,而卷帘机只需5分钟左右,太阳落山前,人工放帘需用约1小时左右,由此看来,每天若用卷帘机起放帘子,比人工节约近2小时的时间。同时延长了室内宝贵的光照时间,增加了光合作用时间[4] 。另外,使用电动卷帘机对草帘、棉帘保护性好,延长了草帘、棉帘的使用寿命,既降低生产成本,同时因其整体起放,其抗风能力也大大增强。总体上可使农民能比较轻松地用更多的精力提高对蔬菜进行管理,提高品质、扩大规模[5]。 因此,开发经济、实用的自动卷帘机是一项很好的研究课题。 2.本课题的研究现状 目前国内生产的卷帘机主要有两种工作方式[6]:一种是固定式,卷帘机固定在大棚后墙的砖垛上,它模拟人工操作,通过缠绕在轴上的绳子的拉紧和放松。利用机械动力把草帘子卷上去,利用大棚的坡度和草帘子的重量往下滚放草帘子。该种型号的卷帘机造价较高,大棚要有一定的坡度,如果棚面坡度太平,草帘子滚不下来,当风大时容易

玻璃温室大棚设计

玻璃温室大棚设计

温室屋顶形成基本上平坦的倾斜屋顶,倾斜的温室的屋顶侧的多倍,温室基本上“人”字屋顶。结构“人”字包括屋顶门式框架结构,模块化梁结构,屋顶桁架结构,Venlo的结构。 1、门式钢框架结构的特点是屋梁柱与屋脊处的屋梁连接处加固。这种结构的内弯矩较大,结构材料较多,单位面积用钢量为12-14kg/,甚至更高。在门式钢桁架屋盖结构中,为了减小构件的内弯矩,常增设拉杆,使结构中的应力分布更加均匀,有助于发挥结构的作用。 2、桁架结构的屋梁结构和桁架结构的屋梁结构遵循传统民用建 筑的结构形式。采用这种结构,可以大大减小构件截面尺寸,将温室跨度扩大到10米以上,温室跨度结构可达21-24米,大大扩大了温 室内部空间。一些展览温室和水产养殖温室经常采用这种结构形式。 3、屋面组合梁结构的屋面梁采用桁架,拉杆和腹杆采用简单钢 管或型钢,大大增强了温室的承载力。温室也可以做成大跨度的形式。 Ventlo型结构 芬洛结构是比较流行的结构化形式的。这个结构稳定结构制成使用水平承重桁架构件,与直立。列和使用水平桁架和支柱之间的铰链底座之间的连接的整合。假设两个或两个以上的小木屋水平平面桁架。在每个水平的支撑表面Venlo的常规结构穿过机舱2-43.2米在桁架,6.4米标准形式,9.6,米,12.8米横温室。这个承重结构屋顶材料 选择铝合金,即当该材料的屋顶结构,也可做玻璃镶嵌材料。运算结构中,由于铝和钢的强度变化很大。因此,铝合金材分别计算屋顶三角拱形结构,下水平梁以及由新轴承系统的柱,然后分别计算。最近,

国内传统芬洛结构进行了改进,改变2M,3.6米的传统的小跨度或4.0米变小跨度,从而推断8.0米,10.8米和12.0米跨度温室。因 为舱表面的更大的跨度,负荷支承屋顶结构使用少于纯铝材料的强度。因此,由于仅在玻璃成为马赛克效果承载房顶部件而且还使用小方管的横截面,传统的铝合金的双重作用被简化。因此,该铝合金材料可以减小截面尺寸,减少的铝的量。然而,结果应该是在屋顶桁架构件的水平和立柱在一起以形成粘结强度计算模型计算所述整体结构,并检查强度的内力。

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

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

温室大棚方案设计

温室大棚方案设计 黄屯村门户网站 https://www.wendangku.net/doc/2b5735015.html, 2010年10月26日来源:黄屯村 【字体:大中小】 【推荐发送】【点击:3244次】 一、方案概述 根据自贡的气候温度(年平均气温17.5℃至18.0℃)、湿度、日照(年日照1150至1200小时)等自然因素、建造成本并兼顾作物的生长需要,采用连栋96型文 洛式(Venlo)玻璃温室方案。 Venlo型温室来源于荷兰,是一种小屋面玻璃温室,这种类型的温室得到了世界的认可,成为世界上应用最广、使用数量最多的玻璃温室类型,它具有构件截面小、安装简单、透光率高、密封性好、通风面积大等特点。 温室主体结构安装为装配式(无焊接)及专用铝合金型材(符合GB 5237-2008),骨架及各种连接件均经热浸镀锌防腐蚀处理。 覆盖材料为浮法玻璃,透光率90%-92%,热传递效率3%,正常使用寿命≥15年,抗结露,适合于南方种植温室、展览温室和科研用温室。 另外温室还配置:外遮阳系统、内保温遮荫系统、喷灌系统、计算机控制系统、供水系统、补光/补气系统、降温/加温设备、配电系统、循环通风系统等。 图样: 二、主要技术参数

1、连栋温室规格尺寸 温室跨度 9.6m×4跨,采用一跨三(尖顶)屋面;开间 4.0m,共10个开间, 屋面倾斜角21°。 2、温室排列方式及面积 (1)温室东西向排跨,屋脊走向为南北向(南北向排开间) (2)连栋长:9.6m×4=38.4m 开间长:4m×10开间=40m (3)总面积:38.4m×40m=1536m2 3、温室性能指标 (1)抗风载荷:≤0.45KN/m2; (2)抗雪载荷:≤0.30KN/m2; (3)最大排雨量:110 mm/h; (4)电参数:220V/380V,50Hz; (5)温室主体骨架寿命(正常使用):≥15年。 4、其它主要参数 (1)温室基础及室内地面 基础钢筋混凝土结构,钢筋I、II级,混凝土C20。基础埋深0.8m。顶面标高0.5m,采用两端排水,其余地面夯实铺地布,提供给水、排水系统。排水管采用 PVC110。 (2)温室主体骨架

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.

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