| 标题 | 露天养护多肉植物自动遮阳遮雨装置设计 |
| 范文 | 邱巍 王磊 衣立夫 杨明 摘要：采用STC89C52单片机及温湿度和雨滴传感器，设计一种露天养护多肉植物自动遮挡装置。该装置可在温度过高、光照过强或检测到雨水时自动拉上遮挡布，防止露养多肉植物因阳光过强晒伤或因淋雨后暴晒出现黑腐而大批死亡。 关键词：自动遮挡装置;露天养护;STC89C52单片机;传感器 中图分类号：TP273 ? ?文献标识码：A ? ?文章编号：1674-1161（2019）03-0036-02 近年来，多肉植物深受人们喜爱。由于多肉在充足的阳光照射下能够呈现出室内养护无法呈现的多种颜色，采用露天养护方式可以寻求多肉的最佳状态。露天养护的关键条件是充足的光照和控制澆水。但夏季中午过强的阳光和不期而至的雨水会使盆土过分潮湿，导致多肉植物叶片化水或出现黑腐病而整株死亡;而室内由于通风不好，多肉植物容易发生黑腐病，露天养护的多肉不会因为改为户内养护就可以简单度夏。夏季大批露养多肉死亡，给多肉种植者造成经济损失，同时在情感上也难以接受。为使露养多肉植物安全度夏，设计一种可以在高温或下雨时自动遮挡多肉植物的装置。 1 总体设计方案 多肉植物自动遮阳遮雨装置采用结构简单、价格低廉的STC89C52单片机作为控制系统，采用数字式温湿度传感器和雨滴传感器检测天气信息，采集到的数据经处理后传入单片机，单片机对信号进行运算处理后将输出信号送入电机驱动模块，启动电机转动，带动遮挡布，实现遮阳防雨的功能。该装置原理框图如图1所示。 数字式温湿度传感器检测环境温度和湿度，直接输出数字信号传输到单片机与显示器，单片机对信号进行处理，当温度大于等于35 ℃时控制电机正向转动拉上遮挡布，低于35 ℃时控制电机反向转动打开遮挡布。雨滴传感器检测是否下雨，信号经单片机处理后，下雨时控制电机反转拉上遮挡布，反之控制电机正转打开遮挡布。行程开关检测遮挡布是否关合到位。 2 硬件设计 2.1 控制系统 控制系统采用STC公司设计生产的STC89C52芯片。该芯片为低功耗、高性能的8位CMOS微控制器，拥有8位CPU和系统可编程FLASH，使得系统控制更加简单、灵活、有效。 2.2 温湿度传感器 温湿度传感器采用DHT22数字温湿度传感器。该传感器采用数字模块采集技术和温湿度传感技术，无需进行A/D参数的转换，可将采集到的温湿度数字信号实时反馈至单片机，并将结果显示在显示屏上。其传输数据共40位数字信号，前16位为湿度数据，后16位为温度数据，最后8位是校验和，可测温度量程为-40～80 ℃，湿度量程为0～100%。 2.3 雨滴传感器 雨滴传感器采用宽电压M393比较器，可输出数字信号和模拟信号。接上5 V电源时，电源灯亮。当感应板上有雨滴时D0输出低电平，指示灯亮;无雨时D0输出高电平，指示灯灭。模拟量则可用于检测滴落在传感器表面的雨量大小。将上述信号传送至单片机，经数据处理后控制电机正反转，从而实现遮阳网和遮雨布的关合。 2.4 显示器模块 显示器采用LCD1602液晶屏，用于显示温湿度。该液晶屏可以显示32个字符，能够满足温湿度显示要求。 2.5 电机驱动模块 驱动模块采用电机驱动芯片L298N，驱动直流电机带动遮挡布，实现对多肉植物的遮盖功能。该模块可驱动2路直流电机（电流峰值为2 A）。ENA，ENB为使能端，高电平有效，IN1=0，IN2=1时对应电机可以正转，IN1=1，IN2=0时对应电机则反转，通过设置IN1和IN2的值即可确定电机的转动方向;同理，另外一路电机可以通过设置IN3和IN4的值确定电机的转动方向。速度调节可以通过对使能端输出PWM脉冲来实现。 3 软件设计 系统采用Keil编程软件。其为C语言软件开发系统，功能强大，具有可读性及可维护性。系统流程如图2和图3所示。温度和雨滴传感器将检测到的环境参数送入单片机内，由单片机判断并执行相应操作。所有传感器检测到的参数、电机模块驱动、LCD1602温湿度显示等均写入子模块中，单片机主程序main可以自由调用各子程序，整个过程简易、方便。 4 结语 多肉植物自动遮阳遮雨装置通过温湿度传感器和雨滴传感器感知外界环境变化，采用STC89C52单片机收集处理环境参数，控制电机的正反转，带动遮挡布打开和拉上，实现对多肉植物自动挡光防雨，解决露养多肉植物夏季晒伤和雨水后暴晒造成黑腐的问题。 参考文献 [1] 王佳宇，秦磊，钱网，等.基于单片机的智能窗户控制系统的设计[J].物联网技术，2018（5）：45-47. [2] 吕征.基于GSM网络的矿井提升机钢丝绳监测系统[J].煤炭工程，2012（10）：129-131. [3] 陈侃，陈茜，谢泉，等.基于AT89S52太阳能杀虫灯系统的设计[J].电子制作，2015（23）：71-72. [4] 孟庆勋，王秋锋.一种基于AT89S52的LED显示屏的设计[J].商丘职业技术学院学报，2011（2）：66-68. |
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