一种温室大棚卷帘机自动控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种温室大棚卷帘机的自动控制装置，属于自动控制领域。本发明专利技术是代替人工操作温室大棚卷帘机的一种控制装置。本发明专利技术包括：ARM处理器系统、光照传感器、时钟芯片、键盘模块、红外计数装置、温度传感器、OLED驱动芯片、OLED显示屏、光耦控制电路；通过读取传感器，获得室外温度和光照强度，并对当前时间进行判断是否需要对温室大棚收放保温覆盖物。为了确定卷帘机的行走位置，设计红外计数码盘装置对卷帘机滚轴的行走位置及圈数进行记录，最终实现无需人为管理和控制的卷帘机自动控制器。

An Automatic Control Device for Curtain Roller in Greenhouse

The invention relates to an automatic control device of a curtain rolling machine for greenhouse, belonging to the field of automatic control. The invention provides a control device for replacing manual operation of curtain rolling machine for greenhouse greenhouse. The invention comprises an ARM processor system, a light sensor, a clock chip, a keyboard module, an infrared counting device, a temperature sensor, an OLED driver chip, an OLED display screen, and a photo-coupler control circuit; by reading the sensor, the outdoor temperature and light intensity are obtained, and the current time is judged whether it is necessary to put the thermal insulation cover in the greenhouse. In order to determine the running position of the curtain rolling machine, an infrared counting digital disc device is designed to record the running position and number of circles of the roller of the curtain rolling machine. Finally, the automatic controller of the curtain rolling machine without human management and control is realized.

【技术实现步骤摘要】
一种温室大棚卷帘机自动控制装置
本专利技术涉及一种温室大棚卷帘机的自动控制装置，是代替人工操作温室大棚卷帘机的一种控制装置。
技术介绍
目前，温室大棚卷帘机是一种可以将覆盖在温室大棚上的保温覆盖物(如草苫、棉被、尼龙篷布等)进行收放的一种装置，通常需要人工操纵卷帘机的工作状态。由于保温覆盖物需要以一根滚轴的旋转实现保温覆盖物的收放，对卷帘机滚轴的转动圈数需要进行精确的记录，以免对卷帘机以及温室大棚造成破坏。
技术实现思路
本专利技术提供了一种温室大棚卷帘机自动控制装置，目的在于：实现对温室大棚卷帘机进行自动控制，对室外温度、光照强度和时间进行判断是否需要对温室大棚收放保温覆盖物。本专利技术的技术方案如下：本专利技术包括：ARM处理器系统、光照传感器、时钟芯片、键盘模块、红外计数装置、温度传感器、OLED驱动芯片、OLED显示屏、光耦控制电路；其中，ARM处理器系统通过IIC总线与光照传感器相连，可以获得环境光强度，所述光照传感器采用16位数字输出型环境光强度传感器BH1750；ARM处理器系统通过串行数据管脚连接至时钟芯片，对时间信息进行读取，并写入更正的时间信息，所述时钟芯片采用DS1302时钟芯片；键盘模块为扫描式键盘，连接至ARM处理器系统的通用IO引脚；红外计数装置的脉冲输出端口连接至ARM处理器系统的外部定时器中断管脚，为ARM处理器系统提供红外计数脉冲数，以确定卷帘机滚轴的行走位置；ARM处理器系统的串行输入管脚连接至温度传感器的单线输出引脚，所述温度传感器采用单线输出的数字式温度传感器DS18B20，为系统提供当前的温度信息；ARM处理器系统通过IIC总线连接至OLED驱动芯片，并由OLED驱动芯片驱动OLED显示屏，OLED显示屏显示系统的工作信息，并结合键盘完成运行模式切换和工作状态的控制，所述OLED驱动芯片采用SSD1306驱动芯片，OLED显示屏为0.96寸标准显示屏；ARM处理器系统通过光电耦合电路为卷帘机驱动电机提供控制信号。本专利技术采用ARM处理器系统，通过检测环境温度、光照强度并判断当前时间，确定是否收放卷帘；对于卷帘机行走位置的判定采用红外线计数器原理，设计一套红外线计数码盘，传统的温室大棚的卷帘机包括：滚轴1，行走臂2，驱动电机3，电机驱动力矩传送装置4；本专利技术的红外计数装置5安装如图1所示，其中红外计数对管7通过固定支架6安装于驱动电机3的外壳，黑白相间的计数码盘8粘贴于滚轴1上。当滚轴1转动时，红外计数装置5便能够读取计数码盘8上的黑白色带的变换次数，产生可供单片机处理的电平脉冲，从而获得滚轴的旋转圈数。本专利技术还有以下特点：所述的ARM处理器系统采用一片STM32芯片作为核心处理器，所述的STM32芯片采用STM32F103系列。该芯片开发周期短、成本低廉、集成度及可靠性均满足系统性能所需要求。考虑室外温度较低，采用工业级芯片，工作温度-40至+85℃。通过温度传感器、光照传感器和时钟芯片，获取环境温度、光照，以及当前的时间。当三者任意条件不能满足设定要求时，ARM处理器系统便控制卷帘机放下卷帘；当三者均处于收起卷帘要求时，ARM处理器系统便控制卷帘机收起卷帘。此外，设置手动模式，对温度、光照和时间不做判定。本专利技术对不同地域和日期进行判定，通过输入经纬度以及时钟模块获得的日期，通过算法推算日出日落时间，实现更精确的时间控制。本专利技术采用红外计数码盘对滚轴的圈数记性计数，通过在滚轴上粘贴黑白相间的纸对滚轴的位置进行标记，由程序记录黑白变换的次数，即，可以转化为滚轴的滚动圈数。与现有有技术性相比，本专利技术的优势在于：本专利技术通过读取传感器，获得室外温度和光照强度，并对当前时间进行判断是否需要对温室大棚收放保温覆盖物。为了确定卷帘机的行走位置，设计红外计数码盘装置对卷帘机滚轴的行走位置及圈数进行记录，最终实现无需人为管理和控制的卷帘机自动控制。附图说明图1为温室大棚卷帘机控制器的红外计数装置安装示意图；图2为温室大棚卷帘机控制器结构框图；图3为温室大棚卷帘机滚轴预设值标记流程图；图4为温室大棚卷帘机控制器程序流程图。具体实施方式如图1所示，本专利技术的红外计数码盘安装示意图，传统的温室大棚的卷帘机包括：滚轴1，行走臂2，驱动电机3，电机驱动力矩传送装置4；本专利技术的红外计数装置5安装如图，其中红外计数对管7通过固定支架6安装于驱动电机3的外壳，黑白相间的计数码盘8粘贴于滚轴1上。当滚轴1转动时，红外计数装置5便能够读取计数码盘8上的黑白色带的变换次数，产生可供单片机处理的电平脉冲，从而获得滚轴的旋转圈数。如图2所示，本专利技术包括：ARM处理器系统、光照传感器、时钟芯片、键盘模块、红外计数装置、温度传感器、OLED驱动芯片、OLED显示屏、光耦控制电路构成；其中ARM处理器系统通过IIC总线与光照传感器相连，可以获得环境光强度，所述光照传感器采用16位数字输出型环境光强度传感器BH1750；ARM处理器系统通过串行数据管脚连接至时钟芯片，对时间信息进行读取，并写入更正的时间信息，所述时钟芯片采用DS1302时钟芯片；键盘模块为扫描式键盘，连接至ARM处理器系统的通用IO引脚；红外计数装置的脉冲输出端口连接至ARM处理器系统的外部定时器中断管脚，为ARM处理器系统提供红外计数脉冲数，以确定卷帘机滚轴的行走位置；ARM处理器系统的串行输入管脚连接至温度传感器的单线输出引脚，所述温度传感器采用单线输出的数字式温度传感器DS18B20，为系统提供当前的温度信息；ARM处理器系统通过IIC总线连接至OLED驱动芯片，并由OLED驱动芯片驱动OLED显示屏，OLED显示屏显示系统的工作信息，并结合键盘完成运行模式切换和工作状态的控制，所述OLED驱动芯片采用SSD1306驱动芯片，OLED显示屏为0.96寸标准显示屏；ARM处理器系统通过光电耦合电路为卷帘机驱动电机提供控制信号。如图3所示，系统运行前需要将卷帘机滚轴卷至收起状态，系统上电后进行初始化操作(运行模式判定，读取EEPROM信息，读取光照传感器、温度传感器和时钟模块的信息，显示屏初始化)；通过按键选中预设值校正选项，进入滚轴预设值校正模式；ARM处理器系统输出卷帘放下信号，通过光电耦合电路控制卷帘机放下滚轴，红外计数装置开始启动，ARM处理器系统读取外部脉冲数；当目测滚轴达到预定位置时，按键终止卷帘机运行，ARM处理器系统检测按键按下后，输出卷帘机停止信号，记录此时的脉冲次数；ARM处理器系统将脉冲数保存至EEPROM内永久保存，此时便完成滚轴运行位置的标定，为系统自动运行提供准确的信息。如图4所示，系统上电后进行硬件初始化工作(与图3所述过程一致)，此时判定是否为手动模式，若是则进入手动控制模式，否则进行自动控制。自动控制模式下，先判断卷帘是否处于收起状态，若是则判断光照、温度以及时间任意条件不满足收起要求，ARM处理器系统输出放下卷帘信号，将保温覆盖物放下；若检测到卷帘处于放下状态，当光照、温度以及时间条件均满足收起要求，ARM处理器系统输出收起卷帘信号，将保温覆盖物卷起。在自动运行状态下，系统持续监测环境温度、光照以及读取时钟模块的信息，从而对卷帘机进行自动控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温室大棚卷帘机自动控制装置，温室大棚的卷帘机包括：滚轴(1)，行走臂(2)，驱动电机(3)，电机驱动力矩传送装置(4)，其特征在于：自动控制装置包括：ARM处理器系统、光照传感器、时钟芯片、键盘模块、红外计数装置、温度传感器、OLED驱动芯片、OLED显示屏、光耦控制电路；其中，ARM处理器系统通过IIC总线与光照传感器相连；ARM处理器系统通过串行数据管脚连接至时钟芯片；键盘模块为扫描式键盘，连接至ARM处理器系统的通用IO引脚；红外计数装置的脉冲输出端口连接至ARM处理器系统的外部定时器中断管脚；ARM处理器系统的串行输入管脚连接至温度传感器的单线输出引脚；ARM处理器系统通过IIC总线连接至OLED驱动芯片，并由OLED驱动芯片驱动OLED显示屏，OLED显示屏显示系统的工作信息，并结合键盘完成运行模式切换和工作状态的控制；ARM处理器系统通过光电耦合电路为卷帘机驱动电机提供控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种温室大棚卷帘机自动控制装置，温室大棚的卷帘机包括：滚轴(1)，行走臂(2)，驱动电机(3)，电机驱动力矩传送装置(4)，其特征在于：自动控制装置包括：ARM处理器系统、光照传感器、时钟芯片、键盘模块、红外计数装置、温度传感器、OLED驱动芯片、OLED显示屏、光耦控制电路；其中，ARM处理器系统通过IIC总线与光照传感器相连；ARM处理器系统通过串行数据管脚连接至时钟芯片；键盘模块为扫描式键盘，连接至ARM处理器系统的通用IO引脚；红外计数装置的脉冲输出端口连接至ARM处理器系统的外部定时器中断管脚；ARM处理器系统的串行输入管脚连接至温度传感器的单线输出引脚；ARM处理器系统通过IIC总线连接至OLED驱动芯片，并由OLED驱动芯片驱动OLED显示屏，OLED显示屏显示系统的工作信息，并结合键盘完成运行模式切换和工作状态的控制；ARM处理器系统通过光电耦合电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兰勇，张雷，刘雷，刘胜，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23