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温室大棚卷帘机控制系统总体方案设计.doc
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温室大棚卷帘机控制系统总体方案设计.doc
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目 录
第一章 绪论..........................................................1
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 构造设计..............................................................................................................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....................................................................................................11
3.5 步进电机仿卷帘机模块....................................................................................12
第四章 软件设计...................................................13
4.1 程序设计总流程图............................................................................................14
4.2 GSM 短信模块程序设计..................................................................................15
4.3DS18B20 程序设计............................................................................................17
4.41602 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................................................28
5.1 调试....................................................................................................................28
5.2 总结....................................................................................................................29
致谢.................................................................30
参考文献............................................................31
附录.................................................................32
第一章 绪论
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1.1 背景介绍
2009 年 12 月 8 日黄昏,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,以到达控制卷帘机升降的目的,
存在着很大的平安隐患。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,一方面可以有效的防止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
室内根本恒温,缩短蔬菜生长周期,使蔬菜提前上市,提高经济效益。
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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,以系统的观点而进展整体方面的设计,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 构造设计
〔图 2-1 总体框架构造图〕
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 模块中的短信内容由单片机进展判别,
如读到升起的指令,卷帘机往上卷,假设为降指令,那么往下卷。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
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AT89S52
单片机
GSM 短 信 收
发模块
1602 液晶显示
模块
按键设置模块
卷帘机升降控制
温度检测模块
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〔图 2-2 功能流程图〕
小节:本章对该设计的总体框架构造体系设计进展了论述,并对该设计的功能
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通过流程图的形式进展了介绍,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
对五大模块进展分析。
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
大局部,这里单片机主要进展计算,判断,进制转换等一系列工作,也是整个系
统中最关键的局部,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〕根本是一样的,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 引脚构造,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
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