[发明专利]一种基于ARM嵌入式节水灌溉系统

说明书

技术领域

本发明涉及节水灌溉技术领域，特别涉及一种基于ARM嵌入式节水灌溉系统。 背景技术

S3C2440的微处理器核心是由 ARM公司生产的，其突出的特点是具有16/32位的 ARM920T的 RISC，宏单元和存储单元都是0.13um的 COMS标准，其功耗低，精致、简单和全静态的特性，结合源代码开放、高效、实时、稳定、成本低的 Linux操作系统，可常用工业、农业、信息产业领域。由于以 AT89C52为核心控制的节水灌溉系统，不能实时、迅速地对土壤的湿度状况做出反应。所以，针对以上的问题，该文采用基于 S3C2440为核心，在Linux平台下，完成对该系统的开发和移植，最终完成自动节水灌溉的目的。

发明内容为解决现有节水灌溉系统存在的技术难题，本发明采取以下技术方案：一种基于ARM嵌入式节水灌溉系统，主要包括数据采集模块、LCD显示系统电路、超限报警电路、S3C2440与 PC机串行通信接口，其特征在于：数据采集模块选用主要MAX1246芯片，该芯片主要是具有可编程12位的串行输出A/D装换，并且同SPI接口与核心处理器S3C2440相接，由于该芯片具有25V的内部参考电压，可通过缓冲放大器可以调整采集时所需的参考电压，并且该芯片采集速度快，转换精度高的特点，可达到最佳采集数据的效果，同时MAX1246的内部具有采样保持的电路，这样便可以对瞬间变化量进行捕捉到，选用 FYD12864作为液晶显示模块，其成本低，具有灵活的接口方式和简单方便的操作指令，并且内部含有国标一级,二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块，超限报警电路是根据S3C2440核心处理器控制的蜂鸣器来实现的，要保证 PC 机与 S3C2440 正常通信，就必须处理好 RS-232 的串行电路，这里选用 9 针的 DB9 接口。

有益效果：以嵌入式 ARM-Linux的节水灌溉系统，实现了高产节水，自动灌溉的目的。该系统不仅能够准确实时地检测出土壤的相对湿度以及湿度变化的情况，而且也能够根据土壤的相对湿度，计算出所需的灌水量和灌溉时间，当检测值大于PC所给定的预定值是，则 S3C2440会立刻启动报警器；同时打开电磁阀进行灌溉。也可以通过修改 PC的预定值来改变灌水量和灌溉时间，具有很高的灵活性。

具体实施方式一种基于ARM嵌入式节水灌溉系统，主要包括数据采集模块、LCD显示系统电路、超限报警电路、S3C2440与 PC机串行通信接口，其特征在于：数据采集模块选用主要MAX1246芯片，该芯片主要是具有可编程12位的串行输出A/D装换，并且同SPI接口与核心处理器S3C2440相接，由于该芯片具有25V的内部参考电压，可通过缓冲放大器可以调整采集时所需的参考电压，并且该芯片采集速度快，转换精度高的特点，可达到最佳采集数据的效果，同时MAX1246的内部具有采样保持的电路，这样便可以对瞬间变化量进行捕捉到，选用 FYD12864作为液晶显示模块，其成本低，具有灵活的接口方式和简单方便的操作指令，并且内部含有国标一级,二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块，超限报警电路是根据S3C2440核心处理器控制的蜂鸣器来实现的，要保证 PC 机与 S3C2440 正常通信，就必须处理好 RS-232 的串行电路，这里选用 9 针的 DB9 接口。

首先选用稳定性高、安装操作简单的 AQUA-TEL-TDR传感器来检测土壤的湿度[2]，而采集的土壤湿度数据通过 MAX1246，将模拟信号转换为数字信号，得到的数字信号传送给 S3C2440开发平台进行分析处理,并在 LCD上显示土壤的相对湿度；而 S3C2440得到的土壤相对湿度通过串行通信的方式返回给 PC机，PC根据土壤的湿度来判断土壤是否需要灌溉，PC将会计算出所需灌水量和灌溉时间，并在 PC的界面上显示，同时 PC将会把计算出所需灌水量和灌溉时间反馈给 S3C2440，S3C2440根据 PC所传送的相关信息，启动报警装置，同时发出灌溉信号，通过电磁阀实现自动灌溉。如果 PC根据采集的土壤相对湿度判断出无需灌水，则 PC机界面将会显示灌水量和灌溉时间为 0。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。