智能遙控
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智能遙控范文第1篇
1.引言
隨著科技飛速發展和社會的不斷進步，生活處處開始顯露出科技的重要作用。可持續發展是當今社會的一個重要課題，而能源節約是其中一個必要組成。要實現能源的節約，電能的節約是必不可少的，其直接途徑是實現電器的智能化。使電器能夠在完成必要工作情況下使用最少的能源下，智能遙控燈系統正是符合這種潮流的設計。本設計利用單片機作為總控制器，完成數字顯示、自動調節及手動調節各種功能，以適應使用者的要求。
2.系統設計與系統功能
2.1 系統設計要求及任務
（1）只選用一個單片機實現所有的自動控制和手動控制功能。
（2）能夠使用按鍵遙控控制LED燈的亮度。
（3）數碼管可實時顯示當前環境的光照強度。
2.2 設計方案
本設計方案是利用一個ST89S52單片機作為控制器實現所有功能，大大的節約了制作成本。本方案分為三個主要部分，分別是智能調節部分、手動遙控調節部分和數碼管顯示部分。
智能調節部分：利用光亮采集模塊將采集到的數據送給單片機，單片機利用PWM技術調節LED燈的亮度，當外界光照強度變大時LED燈變暗；當外界光照強度變小時LED燈變亮。
手動遙控部分：利用遙控模塊通過按下不同按鍵實現手動調節LED燈亮度的功能。
數碼管顯示部分：利用單片機在基于一定的物理知識處理光亮度采集模塊送來的數據，通過數碼管顯示出當前環境的光照強度。
2.3 原理介紹
本設計三個部分共分為電源模塊、光亮度采集模塊、智能燈控制電路模塊、紅外發射模塊、紅外接收模塊、數碼管顯示光亮度模塊、驅動放大電路模塊共7個模塊。
（1）電源模塊：由USB端口向PCB板供+5V電壓（紅外發射模塊由電池供電）。
（2）光亮度采集模塊：該模塊將光敏電阻與普通電阻串聯接在5V電壓下，利用8位模數轉換器ADC0804監測光敏電阻兩端的電壓，并將電壓信號轉換成數字信號實時的傳送給單片機。
（3）智能燈控制電路模塊：該模塊是基于光亮度采集模塊采集到的數據，通過程序使用PWM調光技術實現智能調節光亮度。
（4）紅外發射模塊：該模塊是基于芯片PT2262利用微功率發射模塊F05V向紅外接受模塊發射對應按鍵的編碼。
（5）紅外接收模塊：該模塊是基于解碼芯片PT2272利用超再生接收模塊J04V接收紅外發射模塊發射的編碼信號并將其解碼后送給單片機。
（6）數碼顯示光亮度模塊：該模塊是基于單片機通過程序將需要顯示的數值數據經過鎖存器74HC573送給數碼管，數碼管顯示出具體數值。
（7）驅動放大模塊：該模塊是利用兩個晶體管組成放大電路將單片機輸出的電信號放大以更好的驅動LED燈。
其中光照強度的測量原理如下：
把照度測量用的傳感器和標準燈放在光軌上，調整標準燈燈絲面和光傳感器的測試平面，使兩個平面和光軌的水平測量軸線垂直，并且中心點位于軸線上。
固定光傳感器位置，揭開光傳感器蓋子，調節測試平面與標準燈面平行，改變標準燈與光傳感器之間的距離，光傳感器在多個位置得到不同的照度值，根據光照度平方反比定律（見式1）改變燈絲平面與光傳感器間距離，根據距離平方反比定律，多次重復測量結果，經最小二乘法線性擬合，得到所需定標校正照度值。
（1）
式中：
e：測試面的標準照度值，單位為bc；
I：標準燈的發光強度，單位為cd；
r：標準燈的燈絲平面到光探頭測試面的距離，單位為m。
2.4 系統功能和作用說明
該系統在上電后光亮度采集模塊會及時采集外界環境的光照強度，單片機會輸出相應大小的電信號驅動LED燈亮，但外界環境光照強度變化時LED燈也會相應的變亮、變暗。用戶也可根據自己的習慣通過鍵盤調節LED燈的亮度。上述情況下，數碼管都能實時的顯示外界環境的光照強度。
紅外發射模塊上有四個功能按鍵，分別是：“開/關”按鍵、“轉換”按鍵、“+”按鍵、“-”按鍵。
“開/關”按鍵：按一下后系統進入自動模式，（此時單片機屏蔽光亮度采集模塊的數據）再按一下關燈；
“轉換”按鍵：在開燈狀態下，按一下由自動模式轉換為手動模式；
“+”按鍵：在手動模式下增強燈光亮度；
“-”按鍵：在手動模式下減弱燈光亮度。
系統在自動模式下LED燈亮度自動調節，打開電源自動進入自動模式。當自然光較強時LED燈光照變暗，當自然光較暗時LED燈光照增強，使光照范圍始終保持適宜的亮度同時達到節約能源的目的。
系統在手動模式下，LED燈亮度手動調節功能，手動按“+”、“-”按鍵，由紅外發射器發射編碼信號，紅外接收器接收信號處理后輸入到單片機，單片機接收信號輸出對應占空比的PWM，再通過驅動部分調節LED燈的亮度，數碼管顯示此時光照亮度。這樣使用者可根據的自身需求在允許范圍內任意調節燈光亮度。由于燈光亮度變化范圍較大，也適用于對燈光亮度有特殊要求的場合，其亮度的可調性省掉了更換燈泡等繁瑣的工作。
3.系統硬件設計
本智能光控系統只采用一個單片機實現所有功能，電路簡單、成本低共分為：
電源模塊（見圖2）、光亮度采集模塊（見圖3）、智能燈控制電路模塊（見圖4）、紅外發射模塊（見圖5）、紅外接收模塊（見圖6）、數碼管顯示光亮度模塊（見圖7）、驅動放大電路模塊（見圖8）。
該系統是ST89S52單片機為控制器件，以PWM調光技術為核心，自動模塊是以8位數模轉換芯片ADC0804為核心采集外界環境的光照強度變化，通過機器語言傳輸給單片機，通過程序實現自動控制。
手動模塊采用超再生發射/接收模塊F05V/J04V傳輸紅外信號，利用編碼/解碼芯鍵盤的控制信號輸送給單片機，實現對LED燈的亮度控制。
系統電路結構框圖（見圖1）：
4.系統軟件設計
該系統采用STC89S52為控制核心，系統的軟件設計也是以PWM調光技術為核心，單片機不斷掃描光亮度采集模塊的輸入端口-P0口和紅外遙控模塊的數據輸入口-P2口；在自動模式下，P0口的數據變化直接控制數碼管顯示的數值并在LED燈的控制端口輸出相應占空比的電信號；在手動模式下，P0口被屏蔽，單片機不斷掃描P2口，通過按下不同按鍵，紅外發射模塊和紅外接收模塊將不同按鍵的編碼處理后送到單片機的P2口，單片機通過掃描到得P2口的信號輸出對應的控制信號。
程序結構框圖（見圖9）：
5.系統功能測試
5.1 調試仿真
系統的硬件及軟件都已經設計完成，然后利用protues進行系統仿真，按照設計要求進行調試，并在調試中不斷地發現問題解決問題完善設計。仿真圖如圖10所示。
圖10 仿真圖
5.2 實物制作
當仿真效果達到預期要求以后，硬件和軟件設計均沒有問題，便開始實物制作。首先準備好所有需要的器件和工具，再按照原理圖制作PCB板，制作好后根據實際操作情況查找錯誤不斷調整線路以達到預期目標。
6.結論
本次項目設計是基于ST89S52單片機為核心的智能光控燈系統，通過對控制系統所要完成的功能進行分析，從而初步確定構成該系統的模塊和每個模塊的核心元件，根據這些元件的工作原理完善模塊的功能，再將各個模塊進行組合連接，完成其硬件圖。
智能光控燈的主要功能依靠單片機實現，利用編程軟件根據系統的功能要求進行編程并導入單片機中，再進行調試及仿真，成功達到設計期望后作出實物。
該智能光控系統最終能夠利用紅外遙控傳送信號來調控從而實現LED燈的啟動和停止以及亮度的手動或自動調節，從而滿足用戶對燈光亮度的不同需要和節能的目的。
參考文獻
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[5]余宏生，吳建設.電子CAD技能實訓[M].北京：人民郵電出版社，2006.
智能遙控范文第2篇
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智能遙控范文第3篇
關鍵詞：單片機；車位鎖；遙控；誤操作
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）18-0227-03
Design of Remote Control Intelligent Parking Lock Based on Single Chip Microcomputer
SONG Bo，LI Lei，WANG Yu-tao
（Chuzhou University， Chuzhou 239000， China）
Abstract： This paper introduces a remote control intelligent parking space lock which is based on 51 single chip microcomputer. The lock completes transmitting and receiving the remote control signal by using the wireless transceiver module and the coding and decoding chip. And it achieves the purpose of automatic lifting of parking spaces through the single-chip microcomputer effectively deal with the decoded signal to the stepper motor. In order to prevent the faulty operation of the remote control， the lock introduces the ultrasonic module as detection unit to monitor whether there is a car at the top of parking spaces ， effectively avoid economic losses of vehicle mechanical parts caused by opening parking lock wrongly when parking above spaces. Compared with the manual parking lock， the lock is more convenient， and has the advantage of preventing the mistake operation of the remote control， and has highly practical value.
Key words： singlechip； parking lock； remote control； error operation
1 背景
近年來，隨著人們生活水平的提高和國內汽車價格的下降，汽車逐漸走進了普通家庭，對停車場地的需求也隨之增加，停車難、亂停車問題已經成為了社會關注的焦點之一[1]，車主為防止自己的停車位被占而選擇購買車位鎖。但目前，市面上的大多數車位鎖為手動車位鎖，無論車主進停車位還是出停車位都需要下車打開或者關閉車位鎖，不僅耽誤時間，具有造成交通擁堵的潛在性，若遇到惡劣天氣更糟糕。為解決以上問題，本文設計了一款基于單片機的遙控車位鎖裝置，車主在接近停車位無需下車的情況下通過手中的遙控器即可操作，相對于市面上已有的遙控車位鎖，本裝置的創新點在于能夠防止人為的遙控器誤操作造成的車輛剮蹭，有效解決了傳統車位鎖操作的不便并彌補了已有遙控車位鎖功能不全的缺點，具有一定的經濟效益。
2 設計方案
本文設計的無線遙控車位鎖，主要是為了方便車主實現鎖的上鎖（升起）與解鎖（下降）。使車主在距離車位一定距離范圍內不用上下車，而是利用遙控器控制車位鎖內部的步進電動機，通過步進電機的正反轉來實現鎖的上鎖和解鎖。本裝置主要由發射模塊、接收模塊和控制模塊三部分組成 ，如圖1所示。
車主根據需要選擇打開或關閉車位鎖，只需按下發射模塊遙控裝置相應的按鍵，由編碼芯片給出開啟或閉合的編碼信息，經調制放大后由無線模塊發射，這就完成了發射模塊的功能。車位鎖接收模塊的無線接收器接收到相應信號，經過濾波放大還原成電信號，送往解碼芯片解碼，解碼后的信號送往單片機，通過程序控制實現控制電機的正反轉，通過電機的正反轉帶動車位鎖移動實現鎖的開啟和閉合。超聲波模塊通過檢測停車位上面有無車，通過電路對解碼芯片地址碼的更改從而實現對遙控器的屏蔽或者使之有效，以防止遙控器誤操作。
3 系統設計
3.1 遙控收發電路設計
本模塊由DF數據發射和可再生接收模塊，PT2262/2272編解碼芯片共同構成。DF數據發射模塊的工作頻率為315M，采用聲表諧振器SAW穩頻，頻率穩定度極高并采用ASK方式調制，以降低功耗，當數據信號停止時發射電流降為零。PT2262/2272是臺灣普城公司生產的一種CMOS工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路，PT2262/2272最多可有12位（A0-A11）三態地址端管腳（懸空，接高電平，接低電平），任意組合可提供531441組合地址碼，PT2262最多可有6位（D0-D5）數據端管腳[2]。從發射芯片PT2262的17腳發出的電信號，含有一整套編碼，其中包含地址碼、同步碼以及數據碼。該電信號經過DF數據發射模塊調制后發射，經過接收模塊的解調發送給PT2272，當信息被PT2272接收后，做2次和地址碼的比對，當它們一致后，VT引腳有高電平輸出，數據引腳同時輸出與PT2262數據端對應電平。
3.2 車位鎖升降控制電路
控制電路如圖2所示，采用了ATMEL公司的低功耗、高性能8位CMOS單片機AT89S51作為核心微控制器，片內具有4KB的FLASH程序存儲器，可系統在線編程，128B的數據存儲器，5個中斷源，2個中斷優先級，可實現兩層中斷嵌套，具有2個16位可編程定時器/計數器，全雙工串口，看門狗電路等豐富的資源[3]。
圖中電路中，按鈕、電阻、和電容組成系統的上電復位和手動復位電路，晶體振蕩器和瓷片電容、構成單片機的外置晶振電路。功能電路中，P1.0-P1.3為步進電機的控制口，通過此IO發送控制器對步進電機的步進脈沖信號[4]。P3.1和P3.2口為單片機的兩個外部中斷口，PT2272解碼后的信號通過此口向單片機申請中斷。P0.0口與PT2272的1腳相連，當車位鎖上沒有車時，此信號輸出低電平，從而保證了與PT2262地址碼相同可以實現解碼，但當車位鎖上有車輛時，此引腳輸出高電平，使得P2272和PT2262的地址碼不相同，無論PT2272接收到了什么控制信號都不會解碼，從而實現了對遙控器的屏蔽作用。圖中的發光二極管作為指示燈來提示用戶當前車位鎖的狀態。P2.1和P2.2口接超聲波模塊的信號引腳[5]，以實現對車位鎖上有無車輛的檢測。
4 軟件設計
當車主靠近停車位時，車主通過控制手中的遙控器發送解鎖信號，信號經過接收解碼后送往單片機，根據外部中斷請求信號，執行不同的指令，如圖5所示。單片機根據超聲波信號不斷判斷車位鎖上面是否有車，若有車則屏蔽遙控器，使得遙控器無法工作，以避免誤操作，若無車，則遙控器保持有效。在屏蔽遙控器的情況下，若車駛出停車位，則馬上恢復遙控器的有效性，車位可以選擇通過手中的遙控器上鎖，同時在車主忘記上鎖的情況下，15s后車位鎖自動上鎖，以防止停車位被占，如圖6流程圖所示。
5 結束語
本文提出并設計了一種新型遙控車位鎖，以51單片機為主控進行了硬件電路的設計，降低了產品成本，采用無線通信實現遙控信號的收發，引入編解碼芯片，重碼概率低，通過編解碼芯片大大降低了人工編程的效率，縮短了實時反應時間，提高了運行效率同時也使遙控距離更加遠，遙控更加準確。超聲波實時監測車位鎖上有無車輛做好屏蔽遙控器的準備，以防止遙控器誤操作，并基于Keil C51進行了程序的實現。該方案的提出不但有效增強了車位鎖的使用便利性 ，而且有效減少了車主下車操作車位鎖時因車輛占道而造成的出人擁堵。
參考文獻：
[1] 孟然平， 趙曉峰. 基于單片機的遙控車位鎖設計[J]. 才智， 2013（36）： 222，226.
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[3] 李朝青. 單片機原理及接口技術[M]. 北京： 北京航天航空大學出版社， 2005.
智能遙控范文第4篇
關鍵詞：MEMS；加速度計；陀螺儀；分批估計理論；傳感器融合
中圖分類號：TN919文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2011)19-4639-02
Data Processing of MEMS motion sensor in Smart Remote System
LI Lei1, LIU Wei-dong1,2
(1.College of Information Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266100, China; 2.Hisense Electric Co. Ltd, Qingdao 266071, China)
Abstract: In this paper, it's described that data from MEMS accelerator/gyroscope is processed for motion detection, bias-offset update and compensation, sensor fusion and other methods applied in smart remote system.
Key words: MEMS; accelerator; gyroscope; patch estimation theory ; sensor fusion
MEMS慣性器件[7]具有成本低、體積小、功耗低、抗沖擊能力強等優點。鑒于MEMS慣性器件廣闊的應用領域和精度的不斷提升,對于MEMS慣性傳感器的研究已經成為各國研究的熱點。MEMS加速度計/陀螺儀已經廣泛的應用于各類電子消費品中，如手機、空中鼠標、游戲手柄等。與此同時，智能電視的發展對人機交互終端有著越來越高的需求，我們把MEMS加速度計/陀螺儀應用到遙控系統中，這樣普通的遙控器就可以作為空中鼠標或體感手柄來使用。
1 MEMS加速度計/陀螺儀在智能遙控系統中的硬件設計
我們將三軸MEMS陀螺儀和三軸MEMS加速度計集成到一個傳感器小板上，陀螺儀和加速度計之間是通過I2C進行通信的。遙控器端（Remote）的微控制器（MCU）獲取陀螺儀和加速度計中的傳感器數據，進行數據處理后，將數據按照射頻（RF）傳輸協議傳送給主機端的外置接收器（Dongle），外置接收器再對接收到的數據做相應處理，發送給主機端，供上層應用程序使用。
2 MEMS加速度計/陀螺儀數據處理
我們從MEMS加速度計/陀螺儀獲取六軸傳感器數據，對這些運動數據進行動作檢測、偏移量更新、校準、傳感器融合等數據處理，然后將處理后的數據傳送給外置設備，如運行3D應用程序的第三方操作系統，或者將數據填充到規定的數據包格式中，最終在外置接收器端將數據映射為空中鼠標的X和Y坐標數據，可以實現空中鼠標的功能。數據處理的具體流程如圖2所示。
2.1 傳感器動作檢測
在對傳感器數據進行偏移量校準和傳感器融合等處理之前，我們需要先判斷傳感器的運動是否處在工作區域，如果不在，則不對讀取到的傳感器數據進行下一步處理。
首先，我們將讀取到FIFO數據緩存中六軸傳感器（三軸MEMS加速度計和三軸MEMS陀螺儀）數據進行數據融合。我們采用的數據融合[2]方法是基于分批估計理論的算法 。
所謂分批估計[3]是指將同一時刻處在不同空間位置的多個傳感器的檢測數據進行分批處理以求得更優的結果。我們對陀螺儀和加速度計輸出的數據分別作如下處理[4]：
以加速度計為例，設其輸出數據為x1，x2，… ，xn，將數據分成k批，每一批測量數據可記為xp1,xp2,…,xpm,(p=1,2,…,k)。然后分別計算各批測量數據的算術平均值，記為x1,x2,…,xk則
（1）
相應的標準差記為σ1,σ2,…,σk，則
（2）
由于各批測量數據之間沒有任何有關測量的統計信息，因此，在此之前測量結果的方差可認為σ_=∞ ，即(σ_)-1=0。由分批估計理論可知，分批估計后得到的數據融合結果為：
（3）
式中：σ+ ――分批估計數據融合結果的方差；H ――測量方程的系數矩陣；R ――測量噪聲的協方差；x- ――上次數據融合結果。
再根據參考文獻[3]中的數據融合算法公式4可計算得出融合后的加速度計數據。
（4）
然后，我們將計算得到的數據與設定的工作區閾值范圍相比較，判斷得出傳感器的運動是否在工作區。若小于設定的閾值范圍，則判斷為“不動作”，反之，則進行下一步傳感器偏移量更新、校準等處理。對陀螺儀的動作檢測與加速度計采用同樣的方法，不再贅述。
2.2 傳感器數據偏移量更新及偏移量漂移校準
由于MEMS陀螺儀自身的固有特性、溫度及積分過程的影響，它會隨著工作時間的延長產生漂移誤差，我們需要將這些偏移量從陀螺儀的有效數據中去除。偏移量漂移校準[1]的具體步驟如下：
1）我們讀取偏移量數據，建立一個3×3的陀螺儀方向矩陣A；
2）獲取旋轉偏移向量={α1, α2, α3}；
3）由公式（5）計算得到旋轉偏移向量={b1,b2,b3}；
=?A（5）
4）獲取前一次的偏移量數據，并將現在計算所得的偏移量與之前的偏移量數據累加求和；
5）最后，將偏移量累加求和所得的數據從陀螺儀的有效數據中減去。
傳感器的偏移量是實時更新的，我們不斷讀取這部分偏移量來對傳感器數據進行校正，從而確保數據的準確有效。
2.2 傳感器融合
傳感器融合是一種將從多個信號源處獲取的信號整合到一起的方法。通過傳感器融合可以將從不同信號源處獲取的信息整合成一個單一的信號或信息。單獨的陀螺儀或者加速度計數據不能準確有效的表明方向或姿態。陀螺儀能夠提供瞬間的動態角度變化，但是由于其自身的固有特性、溫度及積分過程的影響，它會隨著工作時間的延長產生漂移誤差。加速度計能夠提供靜態的角度，但是容易受到噪聲的干擾，使數據變化較大。為了克服這些問題，我們選用的芯片是利用卡爾曼濾波來對信號進行數據融合的[1,6]。
假設要估算k時刻的實際角度值。首先要根據k-1時刻的角度值來預測k時刻的角度。根據預測得到的k時刻的角度值得到該時刻的高斯噪聲的方差，然后卡爾曼濾波器不斷的進行方差遞歸，從而估算出最優的角度值。通過模型與測量的噪聲矩陣Q與R，對卡爾曼濾波進行校正。Q與R矩陣[8]的形式如下：
在實際的計算過程中，設定q_inc=0.001；q_gyro=0.0015；r_meas=0.001。
同時卡爾曼增益K會隨不同的時刻而改變，以滿足在狀態估計時對信息加權。并且K的取值與Q/R的比值大小有相同的趨勢，即Q/R大，K也大，通過K值的大小，確定對于預測值和測量值的可信度，同時估算k時刻的最優角度偏差。最終得到k時刻的最優角度值。其遞推公式如下：
（6）
式中Фk,k-1為轉移矩陣，K為卡爾曼增益，Ck為量測矩陣，且初始值0=0|0。
將陀螺儀和加速度計傳感器數據融合之后，要按照設定的旋轉數據包格式填充到數據包中，如旋轉矩陣、四元數矩陣、歐拉角、線性數據、角度數據等。將填充好的數據打包發送后，可在主機端通過外置接收器將相應的數據映射為鼠標的X軸和Y軸坐標數據，從而實現空中鼠標的功能。也可以將處理后的數據直接發送給上層應用程序使用，如游戲應用程序。
3 結論
本文從MEMS加速度計/陀螺儀在智能遙控系統中的硬件設計、傳感器數據的算法處理等多方面闡述了MEMS慣性傳感器數據在智能遙控系統中的處理和應用。通過反復試驗論證，我們的慣性傳感器應用于對精度、靈敏度要求較高的3D體感游戲中還存在著測量靈敏度不夠高的問題，若要有效的解決這一問題，可以通過增加一個三軸的地磁感應計來實現，即建立一個九軸的慣性傳感器系統。在今后的研發工作中，我們將重點解決靈敏度和測量范圍等一系列問題。
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智能遙控范文第5篇
在我國，溫室的卷膜和放膜仍然主要靠人工手動操作完成的。當溫室的面積很大或者溫室較多時，采用手動卷膜方式勢必加大勞動強度。于是，溫室電動卷膜器出現了，其通過電機運轉帶動卷膜軸轉動，使得塑料膜被卷膜軸一層一層地卷起，極大地提高了生產效率，降低了勞動強度。
目前，常用的電動卷膜器一般采用220V交流電，配備電源和減速電機，輸出扭矩大，卷放膜的質量也很大。其缺點是卷膜和放膜工作不夠平穩，控制也不太方便。但是，這種卷膜器只能通過按鍵或開關控制。并且，卷膜器啟動時，必須有人守在電源和控制器旁。如果控制器安裝的位置不合適，操作者往往看不見室外卷膜的動作情況。實際生產中，為了防水，其控制器往往安放在溫室的兩端，如此一來，操作者就無法直觀地看到卷膜的狀態。另外，常用電動卷膜器采用了電機和其他機械結構，成本也較大。
系統設計
本系統的組成
溫室卷膜器遙控系統主要由電源變換模塊、遙控收發模塊、電機控制模塊、轉換按鍵，以及電機和其他機械部分組成。系統框圖如圖1。
卷膜器控制系統采用了密封封裝，除電機外，電源部分和整個控制系統全部封裝在防潮的控制盒子內，電機與控制盒之間采用防水接頭連接。防水接頭可以有效地避免電纜被拖曳時，外力對內部控制系統的影響，從而保證控制系統安全有效地運行。控制盒蓋沿結合處設有密封墊圈，蓋緊后可使盒子內部與外界隔離，防止水的滲透，從而起到防水防潮的作用。
控制盒的電源直接采用220V交流電，通過電源模塊將交流電直接轉化為24V直流電。電源模塊輸出電壓可以微調，基準可上調達4V。電源部分設計了短路保護電路，當發生短路故障時，其指示燈將會由綠色變為黃色，從而有效地保護控制系統。電源開關采用了帶LED指示燈的撥動開關，如果開關接通，指示燈會亮起來，顯示電源接通。開關全密封，防水效果良好。
控制盒上安裝了2個轉換開關，一個作為模式切換開關，另一個作為電機正反轉控制按鈕。轉換開關為雙刀雙擲開關，模式切換開關為兩位控制，設置遙控和手動兩檔，默認為手動檔；電機正反轉控制按鈕是三位控制，設置卷膜、停止和放膜三檔，默認為停止檔。
系統功能的實現
本系統關鍵是實現使用遙控器控制卷膜和放膜作業。無線收發模塊采用PT2262和PT2272開發，遙控距離可達100m。芯片帶有鎖存功能，即只要收到遙控器發出的信號，即將該信號對應的編碼輸出，I／O口狀態維持不變，直到遙控器發出新的指令。
當使用手動控制時，遙控器將不起作用，電機將與繼電器控制脫開，連接到控制面板上的正反轉控制開關。撥動按鈕就可以控制卷膜器的控制狀態，向上撥，電機正轉，卷膜器卷膜：向下撥，電機兩側的電源正負極會交換，電機反轉，卷膜器放膜；在中間位置時，電機處于懸空狀態，電機不會有任何動作。
當模式切換開關撥到下位時，電機將與繼電器控制連接，卷膜器使用遙控器控制。按下遙控器任何一個鍵，無線接收模塊上的指示燈都會閃爍，表示接收成功。表1為遙控狀態對應表。
對電機的控制部分，設有繼電器繼電保護電路，兩個繼電器互鎖，保證任何時候只有一個繼電器可以接通或者全部閉合，避免兩個繼電器全部接通發生短路故障。
電源轉換模塊將交流電轉換為24V直流電，為直流電機提供工作電源。電機采用24V直流供電，電源模塊輸出電壓可以微調，從而微調轉速；相對于直接交流供電，安全性更高。電機控制電路接人了限位開關，當放膜或卷膜到盡頭時，限位開關會動作，電機停止轉動，避免破壞塑料膜。
采用LM318穩壓芯片將24V轉為5V，為單片機系統提供5V電源。LM318為高精度電源穩壓芯片，其輸出電壓取決于調節電阻和基準電阻，電阻必須采用精密電阻，否則影響穩壓精度。另外，為避免電壓的波動，在輸入端和輸出接入電容，根據本系統電路的特點，輸入端電容為1μF，輸出端電容為0.1μF，保證輸出穩定。控制器采用89S52單片機，復位電路提供上電自動復位和人工復位。
系統特色
本系統能十分方便地控制溫室卷放膜作業，在保留了傳統的手動控制功能的基礎上，新增了遙控控制。兩種模式之間可以隨時相互切換，方便控制。圖2為系統主機實物，可將主機放于溫室中，手持遙控器作業非常方便。
系統默認為手動控制，通過撥動系統設定的按鈕可控制電機的正轉、停止和反轉：當切換到遙控方式時，通過遙控器上的控制鍵，實現溫室的卷膜和放膜，免于工作人員手工實時控制和留守在控制器旁。而且，這兩種模式之間可以相互切換，既方便控制，又能使工作人員在遠離溫室時，全景觀察卷膜放膜狀況。卷膜器運行過程中，可以隨時控制啟停，顯著提高了工作效率。
另外，采用了銳進直流減速電機，運行平穩，斷電后自鎖，不再慣性動作，控制可靠；限位開關會串入電機控制電路，避免破壞塑料膜。
應用
該系統在國家精準農業示范基地進行了實驗和應用，對蔬菜大棚的塑料膜進行了卷膜和放膜作業。實踐表明，本系統卷膜和放膜工作平穩，可以隨時控制工作狀態，可靠性高。相比于傳統的手動卷膜，明顯地減輕了勞動強度，提高了生產效率。通過遙控控制卷膜和放膜，使得人可以在有效范圍的任意位置進行控制，突破了位置的局限，并可以直觀觀測運行狀態，使得溫室的卷放膜工作更加輕松自如。
在模式切換時，最好確保電機停止運轉。電機在轉動時不要控制使之馬上反轉，應使之先停一段時間，再反轉，這樣可以有效地保護電機。
展望
電動卷膜器應用效果好，節本增效顯著，深受菜農歡迎，推廣前景廣闊。據調查，在我國現有的塑膜大棚中，有相當一部分適宜安裝遙控電動卷膜機，隨著新棚的建設和舊棚改造速度的加快，數量還要繼續增大，遙控卷膜機也將占有越來越大的市場份額。
據實地試驗，一個70m長的溫室，人工卷放一次需要2h，而電動卷放一次僅需用10min，每個溫室每天卷放一次可節省0.3個人工日。每年平均每個溫室卷放膜的天數約220天，每個溫室每年電動卷膜比人工卷膜可以節省66個人工日。這樣應用的高效遙控卷膜機，大大地減輕了勞動強度，降低了生產成本。
另外，由于遙控電動卷膜比人工卷膜縮短了作業時間，能夠做到適時卷放，這樣就相對延長了光照時間，增加了室內積溫。在同等條件下，間接提高了蔬菜的產量和品質。
