【R7F0C809】自动灌溉控制器产品展示

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自动灌溉设计软硬原理图

1 功能介绍

本设计是一种阳台蔬菜种植自动灌溉控制器，通过检测土壤含水量的变化，自动控制电动机打开或关闭水阀，使水渗入土中，以种植可供食用的蔬菜。

所述的自动灌溉控制器以R7F0C809低功耗微处理器为核心，通过模拟端口检测土壤的电阻率来判断土壤的含水量，当土壤干燥缺水时，土壤电阻率逐渐增大，达到设定的数值后，微处理器通过输出端口驱动电动机转动，控制水阀打开，给种植土土壤供水。供水后，土壤的电阻率逐步减小，达到设定的数值后，微处理器驱动电动机转动，关闭水阀，停止供水。低功耗微处理器能够实现电阻率采样检测和电动机的自动控制功能。自动灌溉控制器采用电池供电。

2 原理设计

2.1 自动灌溉控制器功能设计

低功耗微处理器10采用瑞萨公司的芯片R7F809，该芯片工作电压范围广，工作电压在3.3V-6.5V之间，具有数据模拟转换功能，以及最大100mA的电流输出功能，能够实现电阻率采样检测和电动机的自动控制功能。R7F809模拟数据采集端口精度高，可以采集电压变化模拟量，同时转换成数据。水阀11和电动机12采用微型电动球阀CWX型，额定电压3-6V，工作电流最大80mA，最小管径DN8，可以在低功耗微处理器10的控制下完成水阀的打开和关闭。

附图中的自动灌溉控制器8以低功耗微处理器10为核心，通过低功耗微处理器10的模拟端口检测电阻率来判断土壤的含水量，当土壤干燥缺水时，土壤电阻率逐渐增大，达到设定的数值后，低功耗微处理器10通过输出端口驱动电动机11转动，控制水阀12打开，储水瓶9布置在高处，给土壤供水。供水后，土壤的电阻率逐步减小，达到设定的数值后，低功耗微处理器10驱动电动机11转动，关闭水阀12，停止供水。在容器1中埋入两根铜棒15，两根铜棒间串接分压电阻14，构成土壤电阻率检测回路。低功耗微处理器10的数据采集端口并联在分压电阻14的两端，检测分压电阻14两端随土壤电阻率变化而引起的电压变化。土分压电阻14两端所检测电压变化范围大，便于识别土壤含水率的变化。

2.2 硬件原理设计

2.3 软件原理设计

把源码也传上来。不过，里面参考范例的模板搞的，用起来是挺方便的。

AutoIrrigation.rar (616.38 KB, 下载次数: 6)

2015-10-20 16:41 上传

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3 测试和设计

3.1 这个工具的调试还是非常好用的。我把模拟采集口设为ANI7，在开发板上有一个可调电阻，采样值在0-1023间，电压区间对应0-5V。虽然没有UART输出，来看数值的变化，但是用单步调试还是可以看到result_buffer里的数值变化。注意红圈圈里的。



3.2 模拟土壤电阻率变化，可以用这个采样来区分，设定在取值result>800时开始浇水，用P03端口输出，设为P沟道输出，驱动一个小电动机转几圈。

4 总结

这芯片边用边学，看着简单，门道挺多。因为懒，所以选个简单得项目开发，非常简单，不过后来也明白过来了，这个神器也就适合这么简单的应用。再复杂的，该用其他芯片了。显示驱动用数码管正好，如果用CSI，或者7位GPIO均可去驱动LCD都多余。

不过如果用来量产，这个芯片应该是款超值芯片。如果熟悉这个开发环境，开发周期极短，估计2天就能搞定一个软件开发。7天出一个产品。