日光温室卷帘机控制器设计与试验
发布时间:2021-10-05 03:44
卷帘机的日常操作是日光温室冬季保温的主要工作之一。试验基于STM8S003F3单片机的最小系统,设计了控制器。利用单片机自带的定时器和EEPROM,依据定时原理设计了控制程序,实现了卷帘机的半自动操作。通过无线通信,使控制器具备遥控操作功能。该控制器成本低廉、原理简单、运行可靠,减轻了劳动力负担。
【文章来源】:湖北农业科学. 2020,59(17)
【文章页数】:5 页
【部分图文】:
控制器设计框
核心控制器主控芯片选用ST公司的8位微控制器STM8S003F3,芯片自带128字节的片上EEPROM和多个内部定时器,断电后存储数据不丢失,为该设计应用中存储定时数据提供了方便。核心控制板电路如图2所示。U1为直流稳压芯片,将直流12 V电压变成恒定的5 V。U2为微控制器STM8S003F3P,只需晶振和上电复位电路即可工作,为了降低成本,甚至晶振电路也可不接,而用芯片内部的16 MHz的RC振荡器,J1、J2、J3是主控制板同遥控接收电路、按键输入和显示输出电路、继电器模块电路的接口。2.2 遥控接收模块电路
继电器模块板是控制器的执行官,将主控制器输出的逻辑电平转换为控制电动机启停的开关信号,并且起到电气隔离作用,将直流电与交流电进行隔离。电路如图5所示。PD1为单片机的I/O引脚,当PD1输出为1时,Q1导通,继电器K1线圈通电,触点K1吸合,外接的接触器吸合,卷帘机电机启动。当PD1输出为0时,Q1不导通,继电器触点K1断开,卷帘机电机不启动。在PD1由1变为0的过程中,K1线圈两端会产生高达150 V的反电动势,D2和K1线圈构成的回路保障反电动势不损坏K1线圈。R3保障在控制器上电瞬间Q1不导通,卷帘机电机不会出现误动作。J1为与主控制板的接口电路,J2为与接触器的连接口。图4 按键输入数码管输出电路原理
【参考文献】:
期刊论文
[1]日光温室卷帘机控制技术现状及发展研究[J]. 崔玉祥,赵亮,赵慧芳,潘大丰,杨蕊. 农业技术与装备. 2019(04)
[2]基于温光耦合的温室卷帘机控制设备开发[J]. 裴雪,范奥华,刘焕宇,王孝龙,王东,范叶满,翟长远. 农机化研究. 2018(04)
[3]基于单片机的温室卷被控制器的设计与应用[J]. 杨蕊,赵慧芳,潘大丰,崔玉祥,王晋宁,石相红,杨方,曹孟梁,高天佑. 农业科技与装备. 2017(08)
[4]基于WiFi的温室环境检测与控制系统[J]. 罗瑞雪. 自动化与仪器仪表. 2017(06)
[5]日光温室无缝卷帘机的研制[J]. 袁永伟,马跃进,弋景刚,孔德刚,刘江涛,李珊珊. 农机化研究. 2017(06)
[6]日光温室卷帘机自动控制技术研究与应用[J]. 石建业,罗有中,王娇敏,石刚,董建文. 中国农业信息. 2017(08)
[7]防人身伤害温室卷帘机智能控制器研制[J]. 谷彤,王飒,佀东方,郭清. 传感器与微系统. 2017(02)
[8]中国日光温室机械卷帘技术发展现状与趋势[J]. 张国祥,傅泽田,张领先,严谨,张标,李鑫星. 农业工程学报. 2017(S1)
[9]改进型日光温室后置固定式卷帘装置设计与试验[J]. 张国祥,傅泽田,李鑫星,严谨,杨菡,张领先. 农业机械学报. 2016(12)
[10]农业温室大棚智能环境监测系统设计[J]. 郭鹏,马建辉. 中国农机化学报. 2016(04)
本文编号:3418934
【文章来源】:湖北农业科学. 2020,59(17)
【文章页数】:5 页
【部分图文】:
控制器设计框
核心控制器主控芯片选用ST公司的8位微控制器STM8S003F3,芯片自带128字节的片上EEPROM和多个内部定时器,断电后存储数据不丢失,为该设计应用中存储定时数据提供了方便。核心控制板电路如图2所示。U1为直流稳压芯片,将直流12 V电压变成恒定的5 V。U2为微控制器STM8S003F3P,只需晶振和上电复位电路即可工作,为了降低成本,甚至晶振电路也可不接,而用芯片内部的16 MHz的RC振荡器,J1、J2、J3是主控制板同遥控接收电路、按键输入和显示输出电路、继电器模块电路的接口。2.2 遥控接收模块电路
继电器模块板是控制器的执行官,将主控制器输出的逻辑电平转换为控制电动机启停的开关信号,并且起到电气隔离作用,将直流电与交流电进行隔离。电路如图5所示。PD1为单片机的I/O引脚,当PD1输出为1时,Q1导通,继电器K1线圈通电,触点K1吸合,外接的接触器吸合,卷帘机电机启动。当PD1输出为0时,Q1不导通,继电器触点K1断开,卷帘机电机不启动。在PD1由1变为0的过程中,K1线圈两端会产生高达150 V的反电动势,D2和K1线圈构成的回路保障反电动势不损坏K1线圈。R3保障在控制器上电瞬间Q1不导通,卷帘机电机不会出现误动作。J1为与主控制板的接口电路,J2为与接触器的连接口。图4 按键输入数码管输出电路原理
【参考文献】:
期刊论文
[1]日光温室卷帘机控制技术现状及发展研究[J]. 崔玉祥,赵亮,赵慧芳,潘大丰,杨蕊. 农业技术与装备. 2019(04)
[2]基于温光耦合的温室卷帘机控制设备开发[J]. 裴雪,范奥华,刘焕宇,王孝龙,王东,范叶满,翟长远. 农机化研究. 2018(04)
[3]基于单片机的温室卷被控制器的设计与应用[J]. 杨蕊,赵慧芳,潘大丰,崔玉祥,王晋宁,石相红,杨方,曹孟梁,高天佑. 农业科技与装备. 2017(08)
[4]基于WiFi的温室环境检测与控制系统[J]. 罗瑞雪. 自动化与仪器仪表. 2017(06)
[5]日光温室无缝卷帘机的研制[J]. 袁永伟,马跃进,弋景刚,孔德刚,刘江涛,李珊珊. 农机化研究. 2017(06)
[6]日光温室卷帘机自动控制技术研究与应用[J]. 石建业,罗有中,王娇敏,石刚,董建文. 中国农业信息. 2017(08)
[7]防人身伤害温室卷帘机智能控制器研制[J]. 谷彤,王飒,佀东方,郭清. 传感器与微系统. 2017(02)
[8]中国日光温室机械卷帘技术发展现状与趋势[J]. 张国祥,傅泽田,张领先,严谨,张标,李鑫星. 农业工程学报. 2017(S1)
[9]改进型日光温室后置固定式卷帘装置设计与试验[J]. 张国祥,傅泽田,李鑫星,严谨,杨菡,张领先. 农业机械学报. 2016(12)
[10]农业温室大棚智能环境监测系统设计[J]. 郭鹏,马建辉. 中国农机化学报. 2016(04)
本文编号:3418934
本文链接:https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/3418934.html