基于GD32E231的堆肥发酵控制

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项目名称：基于GD32E231的堆肥发酵控制

作品简介：

堆肥是一种有机肥料，就是利用各种植物残体（作物秸杆、杂草、树叶、泥炭、垃圾以及其它废弃物等）为主要原料，混合人畜粪尿经堆制腐解而成的有机肥料，随着环保要求的逐年提高，厨余垃圾的分类处理，污水净化过程形成的副产品污泥处理，以及生物粪肥的循环利用等，都开始引入堆肥技术。

原理

主要利用多种微生物的作用，将植物有机残体，进行矿质化、腐殖化和无害化，使各种复杂的有机态的养分，转化为可溶性养分和腐殖质，同时利用堆积时所产生的高温（60—70℃）来杀死原材料中所带来的病菌、虫卵和杂草种子，达到无害化的目的。因此，为了获得优质堆肥，在堆制过程中，千方百计地为微生物的生命活动创造良好的条件。

以温度为发酵过程被控变量,以通风供气量为操纵变量调节氧气,以GD32E231单片机为主控单元,以输出继电器控制风机调节氧气。,通过硬件电路和相关应用程序设计,针对发酵的四个过程进行调节，达到加快堆肥腐熟和提高肥效的功效。

堆肥的发酵过程主要分为四个阶段

一、发热阶段堆肥制作初期，堆肥中的微生物分解产生大量的热，不断提高堆肥温度，从20℃左右上升至40℃，称为发热阶段，或中温阶段。

超过 40度，风机通风10分钟，间歇停止10分钟再吹风增加氧气。

评估板上的 LED1 点亮指示其当前状态

二、高温阶段随着温度的提高，好热性的微生物起主导作用，温度持续上升，一般在几天之内即达50℃以上，进入高温阶段。在高温阶段堆肥中复杂的有机物质进行强烈分解，热量积累，堆肥温度上升至60-70℃，甚至可高达80℃.随即大多数好热性微生物也大量死亡或进入休眠状态（20天以上），

超过50 度，风机通风15分钟，间歇停止5分钟再吹风增加氧气。

超过 65度，风机通风5分钟，间歇停止15分钟再吹风增加氧气。

评估板上的 LED2 点亮指示其当前状态

三、降温阶段当高温阶段持续一定时间后，纤维素、半纤维素、果胶物质大部

分已被分解，微生物的活动减弱，温度逐渐下降。当温度下降到40℃以下时，中温性微生物又成为优势种类。

降到 50度，风机通风10分钟，间歇停止10分钟再吹风增加氧气。

评估板上的 LED3 点亮指示其当前状态

四、腐熟保肥阶段堆肥腐熟后，体积缩小，堆温下降至稍高于气温，这时应将堆肥压紧，造成厌气状态，使有机质矿化作用减弱，以利于保肥。

降到 40度，风机持续通风。

评估板上的 LED4 点亮指示其当前状态

硬件组成：GD32E231C=START评估板

罗姆温度传感器BD1020HFV

电扇指示灯（外挂一个指示灯）代表电风扇的运行指示

软件环境： PC WIN10_64bit

MDK V5.26

使用GD32E231资源 GD32E231用到的资源：AD DMA Time0，定时采样，结果自动传到DMA

Time2 Time5 控制电机间歇运行

演示视频时，时间太长，分钟改成秒

电扇的控制间歇，改用2个定时器实现，一个TIME2启动电机风扇运行延时，一个TIME5关闭后计时。

TIME2中断后关闭，启动TIME5；TIME5中断后关闭，启动TIME2；

void TIMER2_IRQHandler(void)

{

if(RESET != timer_interrupt_flag_get(TIMER2, TIMER_INT_FLAG_UP))

{

Engine_LED_SET; //灭

}

timer_interrupt_flag_clear(TIMER2, TIMER_INT_FLAG_UP);

timer_disable(TIMER2);

timer_enable(TIMER5);

}

void TIMER5_IRQHandler(void)

{

if(RESET != timer_interrupt_flag_get(TIMER5, TIMER_INT_FLAG_UP))

{

Engine_LED_CLR; //亮

}

timer_interrupt_flag_clear(TIMER5, TIMER_INT_FLAG_UP);

timer_disable(TIMER5);

timer_enable(TIMER2);

系统框图

代码：

GD32E231_.zip (2.21 MB, 下载次数: 19)

演示视频：

https://training.eeworld.com.cn/video/20642

后记：项目虽然完成了，实用化还是有些改进，降温过程，如果温度下降，还需要人工翻搅处理堆肥，细节方面还有改进空间。

感谢本次活动的主办方兆易创新及电子工程世界论坛！提供一次熟悉使用GD32的机会。

lightxixi

楼主，还需要提交一下作品的word文档哈，如果不能编辑帖子了，可以使用回帖对话况下的“高级模式”在帖子下方提交。

hxm3000

原稿的word 文档

hxm3000

lightxixi 发表于 2019-6-14 09:58 楼主，还需要提交一下作品的word文档哈，如果不能编辑帖子了，可以使用回帖对话况下的“高级模式&rdqu ...

已经添加 word 文档啦。

lightxixi

楼主，在论坛的大学堂上传视频哈，上传网址：https://training.eeworld.com.cn/course/upcourse，期待你的demo演示视频。

nmg

楼主，请教一个问题，高温阶段“超过 65度，风机通风5分钟，间歇停止15分钟再吹风增加氧气。”
为何越高温，风机通风时间反而短了？

zxopenljx

谢谢分享

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