蔬菜大棚卷簾門和換氣扇步進電機智能控制器的設計

摘要：為實現蔬菜大棚溫濕度的智能控制，以AT89S52單片機為控制核心，35BYJ46步進電機為控制對象，采用ULN2003A驅動芯片實現對步進電機的轉速及定位控制，根據實時采集的溫濕度數據，通過控制卷簾門的開度及換氣扇的轉速，從而調節蔬菜大棚的溫濕度。同時，通過M35模塊（GPRS）和紅外模塊可以實現控制系統的遠程控制和近程控制。

關鍵詞：蔬菜大棚；步進電機；AT89S52；溫濕度控制；智能控制器

中圖分類號：TP273；S126 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）15-3681-04

近年來隨著種植業結構的調整與優化，蔬菜產業發展迅猛，特別是利用溫室大棚種植蔬菜已成為廣大農民致富的主導產業之一，如何對大棚蔬菜進行智能控制以提高經濟效益成為當前亟須解決的問題。影響大棚蔬菜經濟效益的主要因素是溫度和濕度，而這些都是通過卷簾門的打開程度進行控制的。為了達到最合適的溫度和濕度，就要對光照強度和空氣流通進行合理控制，要想達到最佳的控制狀態，關鍵是對步進電機的控制。因此設計了以單片機為核心的智能步進電機控制器。

步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在正常運行的情況下，電機的轉速、反轉、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的[1]。當前用于步進電機的芯片有MCS-51系列、TMC428系列、DSP系列以及一些驅動芯片，這些芯片在控制原理上基本相同[2-4]。……