专利名称：日光温室卷帘机控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种日光温室卷帘机控制器，具体是采用单片机技术，传感器技术和通信技术实现日光温室卷帘机异地实时控制。
背景技术：
日光温室刚出现时，用户都靠人工卷放日光温室草帘，随着农业标准化生产进程的加快和蔬菜日光温室生产技术的日益成熟，手工卷放帘子费时、费力，工作效率低，缩短了日光温室作物接受自然光照的时间，逐渐难以满足生产的需要；传统的卷帘机虽然提高了工作效率，但存在侧卷，安全隐患等问题，不能异地实时控制，自动化程度低，难以满足现代农业的要求。随着单片机技术，传感器技术和网络技术的发展并逐步走向成熟，日光温室卷帘机异地实时控制成为可能，将用户从现场生产环境中解脱出来，在异地就可以实现安全控制，加快传统农业向现代农业的转变，使农业的规模化、机械化、自动化尽早实现。
实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型提供了一种日光温室卷帘机控制器，有效地解决了日光温室帘子上卷和下卷过程中出现卷轴侧倾、卷人伤人、帘子在任意位置卷起与停止、 天气突变时无法及时关闭帘子和异地实时控制等问题。一种日光温室卷帘机控制器，主要由单片机、故障处理模块、通信模块、限位开关、 扭矩传感器、气象传感器、卷轴位置检测装置和水平校正机构组成；所述的单片机、故障处理模块和通信模块安装在防水盒内，防水盒安装在日光温室内距地面1米的墙体上；所述的故障处理模块由12V备用电源和语音模块组成；所述的通信模块由GSM和GPRS模块组成；日光温室顶部和底部分别安装有所述的限位开关，限位开关固定在墙体上；所述的扭矩传感器安装在卷轴上，并可以随卷轴一起转动；所述的气象传感器安装在日光温室顶端； 所述的卷轴位置检测装置由轴承C、钢丝、钢块和超声波测距传感器组成；所述的卷轴两端分别安装有所述的卷轴位置检测装置，所述的卷轴位置检测装置通过轴承c安装在卷轴上；轴承c与钢块通过钢丝进行竖直连接；所述的超声波测距传感器安装在钢块下端，在钢块重力的作用下，超声波测距传感器的发射端和接收端始终竖直向下；所述的卷轴两端分别安装有水平矫正机构，通过轴承a与所述的卷轴连接；所述的水平矫正机构由空心钢管 a、空心钢管b、空心钢管C、轴承a、轴承b、连接钢件和抱死装置组成；所述的空心钢管a与所述的卷轴通过轴承a进行连接，空心钢管a通过连接钢件与抱死装置进行连接；空心钢管 b与空心钢管c通过轴承b进行连接，空心钢管c安装在地里；所述的防水盒、限位开关，扭矩传感器、气象传感器、卷轴位置检测装置和水平校正机构之间通过屏蔽双绞线进行连接。所述的水平校正机构通过轴承a和轴承b可以有效地实现转动；空心钢管a通过连接钢件将与抱死装置连为一体，打开抱死装置，空心钢管a可以上下移动，水平校正机构的有效长度H发生变化，卷轴一端既能原地转动又能沿墙体上下移动；关闭抱死装置，空心钢管a不能上下移动，水平校正机构的有效长度H不变，卷轴一端只能原地转动而不能沿墙体上下移动。[0010]所述的单片机具有逻辑运算和数据处理功能，输入输出端口采用光耦隔离，增强其抗干扰能力，外加硬件看门狗，可以有效地防止程序跑飞，增强其稳定性能，外加数据存储器，使其具有断电保持功能。故障处理模块主要由12V备用电源和语音模块组成，其中 12V备用电源在外界突然断电时，给单片机供电，并由语音模块发出报警信号，语音模块主要由语音芯片组成，通过单片机控制可以实现语音的播放，从而实现语音报警功能。通信模块主要由GSM和GPRS模块组成，GSM模块借助移动通信技术，采用单片机发送AT指令的形式将控制器连入GSM网络，实现控制器与用户手机之间短信通信功能。GPRS模块借助于移动通信技术，采用单片机发送AT指令的形式可以将控制器连入网络，实现控制器与网络之间通信功能。
图1是日光温室卷帘机控制器主要器件的安装示意图。图2是水平矫正机构图。图3是卷轴位置检测装置图。图中1限位开关，2扭矩传感器，3卷轴位置检测装置，4水平校正机构，5卷轴，6 气象传感器7轴承a，8空心钢管a，9空心钢管b，10连接钢件，11抱死装置，12轴承b，13 空心钢管c，H水平校正机构的有效长度14轴承c，15钢丝，16钢块，17超声波测距传感器， 18超声波测距传感器的发射端，19超声波测距传感器的接收端具体实施方式
用户在异地根据需要给控制器发送短信，单片机将接收到的短信进行解码，发出控制指令，打开4水平校正机构中的11抱死装置，启动卷帘机正转或反转，5卷轴将帘子卷起或卷下。当5卷轴碰到日光温室顶部或底部的1限位开关时，单片机发出停止指令，关闭 4水平校正机构中11抱死装置同时卷帘机停转，卷轴5停止卷动。在帘子上卷或下卷的过程中有物品被帘子卷入时，5卷轴的扭矩会突然变大，2扭矩传感器可以将检测到的扭矩信号传递给单片机，单片机发出指令控制5卷轴停止运转， 有效地减少了人身安全的损失，进一步提高了系统的安全系数。通过增加2扭矩传感器的个数，可以提高5卷轴的扭矩检测精度。在帘子上卷或下卷的过程中，17超声波测距传感器可以检测5卷轴的竖直高度， 采用单片机可以计算出5卷轴的移动轨迹，通过短信反馈给用户，实现了对日光温室帘子上卷和下卷的过程检测，用户通过手机发送指令，可以实现帘子在任意位置卷起与停止。6 气象传感器可以实时检测出日光温室周围的气象信息，利用通信模块可以随时从网上下载最新气象信息，参照两者气象信息，单片机提前做出天气预测，及时将帘子完全关闭。当帘子上卷或下卷的过程中5卷轴出现一侧倾斜时，例如在上卷的过程中3卷轴位置检测装置检测到5卷轴左端向上倾斜时，单片机会发出指令，关闭左端4水平校正机构中的11抱死装置，8空心钢管a不能沿墙体向上移动，水平校正机构的有效长度H不变，使得5卷轴左端只能原地转动而不能沿墙体向上移动，5卷轴右端仍然能沿墙体向上移动，当 5卷轴水平时，单片机发出指令，打开左端4水平校正机构中的11抱死装置，使得5卷轴左端跟右端一起沿墙体向上移动。这样就能实现了对卷轴的自动水平校正，有效地解决了卷轴一侧倾斜时传统人工校正费时费力的问题，进一步提高了效率。当帘子上卷或下卷过程中外界突然断电时，启动故障处理模块中的备用电源供电并存储断电前卷帘机的运行状态，及时以短信方式告知用户，当恢复供电时，继续上卷或下卷，有效地减少了财产安全的损失，进一步提高了系统的安全系数。 当卷帘机出现过电压、短路、卷人、断电等不正常运行状态时，故障处理模块发出警报并以短信方式及时通知用户，用户可以短信方式发出指令及时处理；如果没有接收到用户指令，会参照预设定的指令进行紧急操作。
权利要求1.一种日光温室卷帘机控制器，其特征在于由单片机、故障处理模块、通信模块、限位开关、扭矩传感器、气象传感器、卷轴位置检测装置和水平校正机构组成；所述的单片机、故障处理模块和通信模块安装在防水盒内，防水盒安装在日光温室内距地面1米的墙体上； 所述的故障处理模块由12V备用电源和语音模块组成；所述的通信模块由GSM和GPRS模块组成；日光温室顶部和底部分别安装有所述的限位开关，限位开关固定在墙体上；所述的扭矩传感器安装在卷轴上，并可以随卷轴一起转动；所述的气象传感器安装在日光温室顶端；所述的卷轴位置检测装置由轴承C、钢丝、钢块和超声波测距传感器组成；所述的卷轴两端分别安装有所述的卷轴位置检测装置，所述的卷轴位置检测装置通过轴承c安装在卷轴上；轴承c与钢块通过钢丝进行竖直连接；所述的超声波测距传感器安装在钢块下端， 在钢块重力的作用下，超声波测距传感器的发射端和接收端始终竖直向下；所述的卷轴两端分别安装有水平矫正机构，通过轴承a与所述的卷轴连接；所述的水平矫正机构由空心钢管a、空心钢管b、空心钢管C、轴承a、轴承b、连接钢件和抱死装置组成；所述的空心钢管 a与所述的卷轴通过轴承a进行连接，空心钢管a通过连接钢件与抱死装置进行连接；空心钢管b与空心钢管c通过轴承b进行连接，空心钢管c安装在地里；所述的防水盒、限位开关，扭矩传感器、气象传感器、卷轴位置检测装置和水平校正机构之间通过屏蔽双绞线进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种日光温室卷帘机控制器，其特征在于所述的水平校正机构通过轴承a和轴承b可以有效地实现转动；打开抱死装置，空心钢管a可以上下移动，水平校正机构的有效长度H发生变化，卷轴一端既能原地转动又能沿墙体上下移动；关闭抱死装置，空心钢管a不能上下移动，水平校正机构的有效长度H不变，卷轴一端只能原地转动而不能沿墙体上下移动。
专利摘要本实用新型涉及一种日光温室卷帘机控制器，由单片机、故障处理模块、通信模块、限位开关、扭矩传感器、气象传感器、卷轴位置检测装置和水平校正机构组成；本实用新型有效地解决了日光温室帘子上卷和下卷过程中出现卷轴侧倾、卷人伤人、帘子在任意位置卷起与停止、天气突变时无法及时关闭帘子和异地实时控制等问题；用户可以足不出户或异地通过手机实现对日光温室卷帘机的控制，加快传统农业向现代农业的转变，使农业的规模化、机械化、自动化尽早实现。
文档编号G05B19/042GK202230343SQ20112038215
公开日2012年5月23日 申请日期2011年10月10日 优先权日2011年10月10日
发明者侯加林, 刘林, 张观山, 王秀峰, 魏珉 申请人:山东农业大学