农业、牧业都离不开水,而水资源的总量又是有限的,而且许多当地水资源的运送十分困难,所以怎么愈加节省水资源、怎么愈加有用率的运用有限的水资源是一个十分严峻的问题。为了有用节省水资源、进步水资源运用率,本文结合几种较常见的传感器与SPCE061A单片机、太阳能电池板规划了一款比较廉价的、自带动力的、更好的适应于西藏牧区的智能喷灌体系。本文的规划能够在必定程度上进步水资源的运用率,也能够为智能灌溉的开展供给一个参阅方向。
1 体系规划方案
1.1 体系硬件规划
文中规划中硬件包含,凌阳公司的SPCE061A单片机1和太阳能电池板2、操控器、蓄电池、土壤湿润传感器、光照传感器、雨滴传感器、小型抽水机、灭蚊灯、逆变器、继电器3等。本文中首要运用土壤湿润传感器、光照传感器、雨滴传感器4搜集环境信息并传递给单片机,经过SPCE061A单片机对传感器数据进行剖析5和核算操控操控抽水机、音乐播映、灭蚊器作业。
1.1. 1 SPCE061A简介
SPCE061A是继μ’nSP(Microcontroller and Signal Processor)系列产品SPCE500A等之后凌阳科技推出的又一款16位结构的微操控器。与SPCE500A不同的是,在存储器资源方面考虑到用户的较少资源的需求以及便于程序调试等功用,SPCE061A里只内嵌32K字的闪存(FLASH)。较高的处理速度使μ’nSP能够十分容易地、快速地处理杂乱的数字信号。 16位µ’nSP微处理器;作业电压(CPU)VDD为2.4~3.6 V (I/O)VDDH为2.4~5.5 V;CPU时钟:0.32~49.152 MHz;内置2 K字SRAM;内置32 K FLASH;可编程音频处理;晶体振荡器;体系处于备用状况下(时钟处于中止状况),耗电仅为2µA@3.6 V;个16位可编程定时器/计数器(可主动预置初始计数值);2个10位DAC(数-模转化)输出通道;32位通用可编程输入/输出端口;14个中止源可来自定时器A/B,时基,2个外部时钟源输入,键唤醒;具有触键唤醒的功用;运用凌阳音频编码SACM_S240办法(2.4 K位/秒),能包容210秒的语音数据;锁相环PLL振荡器供给体系时钟信号;32768 Hz实时时钟;7通道10位电压模-数转化器(ADC)和单通道声响模-数转化器;声响模-数转化器输入通道内置麦克风放大器和主动增益操控(AGC)功用;具有串行设备接口;具有低电压复位(LVR)功用和低电压监测(LVD)功用;内置在线仿真电路%&&&&&%E (In-Circuit Emulator)接口;具有保密才能;具有WatchDog功用。
1.1.2 SPR4096简介
针对凌阳科技公司的存储器芯片SPR4096/SPR1024,开发的简易烧写器。该烧写器合作PC机ResWriter东西(凌阳科技教育推行中心供给,下文叙说),经过EZ—Probe下载线,完成对SPR4096/1024存储器芯片的擦除、写入、校验等功用。而且在SPR模组上留有与SPCE061A单片机的接口,能够很容易地完成SPR模组与61板衔接。
1.1.3 体系作业原理简介
搜集各种牧草适合的湿度信息存入单片机,在单片机里录入程序每隔一段时间操控体系经过湿度传感器将土壤中的湿度丈量出来而且传给单片机,然后单片机将收到的湿度
与牧草所需的湿度相比照,假如湿度大于或等于牧草所需湿度则程序中止,假如湿度小于牧草所需湿度,则在夜晚到来的时分单片机操控体系开端喷灌,一起传感器持续丈量土壤湿度,一旦土壤湿度到达牧草所需湿度则当即中止喷灌。而体系所带的降雨传感器则在体系开端作业时监测气候,一旦呈现降雨,立刻告诉体系让整个体系处于暂停阶段,降雨完毕后,湿度传感器从头丈量土壤湿度,假如湿度大于或等于牧草所需湿度则程序中止,假如湿度小于牧草所需湿度,则单片机操控体系开端喷灌,一起传感器持续丈量土壤湿度,一旦土壤湿度到达牧草所需湿度则当即中止喷灌。太阳能电池板则在平常阳光足够时搜集太阳能,并将电能存入体系所带电瓶,在太阳能不足够无法支撑整个体系工作时运用,这样能够确保体系在一般情况下户外生计,不必自备备用电池、更不必时时人工监测。而光照传感器经过AD采样区别白日黑夜,当黑夜到来的时分操控灭蚊灯点亮消除蚊虫的要挟。很多的科学研究及现实标明音乐有加快动植物成长的作用,所以在单片机里存有简略的音乐,当白日点亮足够的时分让喇叭播映音乐。
下面列出施行方案的硬件部分框图,如图1所示。
1.2 SPCE061A单片机软件规划
SPCE061A单片机软件首要包含初始化函数、音乐播映子函数、D/A函数以及主函数。值得一提的是本规划将操控的中心部分放在为播映音乐供给数据的中止里,完成了操控的及时性,为其它需求较高实时性的项目供给了一个奇妙的完成办法。软件规划的主程序流程框图见图2,子函数具体功用见表1。
2 测验成果
运用太阳能供给动力、单片机主控、各种传感器辅佐对农牧场施行智能喷灌现已完成。一起在原有的基础上添加了灭蚊灯的功用,能够有用驱除蚊虫的要挟、更能在夜晚给牧民带来一丝温暖、一份心灵上的安慰。由于音乐在促进动植物成长上的显著作用,咱们添加了音乐播映功用,除了促进动植物的成长外更能给牧民排解部分孤单。电路中规划有USB手机充电口,所以咱们多了一个惊喜的功用。体系能够为牧民供给随时充电的功用、愈加人性化。
3 全体实物图
本项目运用凌阳公司的SPCE061A单片机作为主控芯片结合太阳能电池板、操控器、蓄电池、土壤湿润传感器、光照传感器、雨滴传感器、小型抽水机、灭蚊灯、逆变器、继电器等制作了一套运用太阳能为体系供能的适用于农牧区的新动力智能喷灌体系,全体实物图如图3所示。
4 完毕语
文中结合几种较常见的传感器与SPCE061A单片机、太阳能电池板规划了一款比较廉价的、自带动力的、更好的适应于西藏牧区的智能喷灌体系。这样不只能够训练学生单片机的运用更能让学生学习到怎么将单片机与各种模块联合运用。本文的规划能够在必定程度上进步水资源的运用率,也能够为智能灌溉的开展做一个参阅方向。