關于花卉澆水指示器的實現過程

開發者 張同學 通過外接濕度傳感器，利用RVB2601處理濕度傳感器送來的信號，用RVB2601點亮不同顏色的LED燈及OLED顯示不同數量的橫線表示花卉土壤的干濕度，完成了創意應用開發——花卉澆水指示器。

關于花卉澆水指示器的實現過程，請見本文詳細介紹。

01項目背景

花兒人見人愛，很多人都喜歡養殖花卉，剛買來的花兒艷麗多姿，沒過幾天，花兒就蔫了。其中澆水是否恰當，是主要問題。

花卉是否缺水？花卉是否應該澆水了？花卉的澆水問題，對很多人來說是個難題。

02作品簡介

2.1設置濕度傳感器

當花卉土壤過于干燥時，RVB2601的紅色LED點亮,同時OLED僅顯示幾根橫線，提醒花卉需要澆水，參見下圖1。

實測圖1-紅色燈亮

2.2此傳感器與RVB2601相連

當花卉土壤干濕度恰當時，RVB2601的綠色LED點亮,同時OLED顯示恰當數量的橫線，表示花卉不需澆水或通風散濕，參見下圖2。

實測圖2-綠色燈亮

2.3RVB2601處理濕度傳感器送來的信號

當花卉土壤過于潮濕時，RVB2601的藍色LED點亮,同時OLED顯示幾乎滿屏的橫線，提醒花卉需要通風散濕，參見下圖3。

實測圖3-藍色燈亮

4.4 用RVB2601點亮不同顏色的LED燈及OLED顯示不同數量的橫線表示花卉土壤的干濕度。

03系統框圖

用“平頭哥RISC-V RVB2601開發板”檢測土壤濕度的辦法：

• 開發板讀取土壤濕度傳感器的模擬信號，經開發板ADC轉換后變成數字信號，然后驅動開發板的LED及OLED;

• 經篩選，選取下款濕度傳感器，參見圖4：

圖4濕度傳感器外形圖

濕度傳感器模塊為雙輸出模式：數字量輸出及模擬量輸出，比較器采用LM393芯片，工作穩定，信號干凈。設有固定螺栓孔，方便安裝。

電路圖參見圖5：

圖5電路圖

04各部分功能說明和解析

4.1 土壤濕度傳感器

參見圖6：

圖6土壤濕度傳感器

4.2 土壤濕度信號放大處理模塊

參見圖7：

圖7土壤濕度信號放大處理模塊

4.3濕度處理、顯示模塊

即RVB2601，參見圖8：

圖8RVB2601

05作品源碼和案例中處理的傳感器數據

5.1作品源碼

#define _DEFAULT_SOURCE /* needed for usleep() */
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include "aos/cli.h"

#include "app_config.h"
#include "app_init.h"
#include "csi_config.h"
#include "hw_config.h"
#include "csi_config.h"

#include "lvgl.h"
#include "lv_label.h"
#include "oled.h"

#include "board_config.h"
#include "drv/gpio_pin.h"
#include 
#include 


#include 
#include 


#define TAG "APP"


/**************************oled*****************************/
extern void oled_draw_point(uint8_t r, uint8_t c, uint8_t t);
extern void Fill_RAM(unsigned char Data); 
extern void oled_reflesh();
/**************************************************************/



/*******************************led****************************/
csi_gpio_pin_t MY_PIN_LED_RED;
csi_gpio_pin_t MY_PIN_LED_GREEN;
csi_gpio_pin_t MY_PIN_LED_BLUE; 
/*************************************************************/

#define ADC_CHECK_RETURN(ret)
do 
 { 
 if (ret != CSI_OK) 
 return -1; 
 } 
while(0); 
 

static csi_adc_t adc;

int main(void)
{
 char j,k;
 int ret;
 uint32_t data;
 
 int x0,x1,y0,y1;
 //uint8_t p1[128][64];
  /********************************light led*****************************/
 board_yoc_init();
 LOGD(TAG, "board_yoc_init() completed!
");
 aos_msleep(1000); //by me
 oled_init();
 
 //PA4 - BLUE PA7-REDPA25 GREEN
 csi_pin_set_mux(PA4, PIN_FUNC_GPIO);
 csi_pin_set_mux(PA7, PIN_FUNC_GPIO);
 csi_pin_set_mux(PA25, PIN_FUNC_GPIO);
 
 csi_gpio_pin_init(&MY_PIN_LED_BLUE, PA4);
 csi_gpio_pin_init(&MY_PIN_LED_RED, PA7);
 csi_gpio_pin_init(&MY_PIN_LED_GREEN, PA25);
 
 csi_gpio_pin_dir(&MY_PIN_LED_GREEN, GPIO_DIRECTION_OUTPUT);
 csi_gpio_pin_dir(&MY_PIN_LED_RED, GPIO_DIRECTION_OUTPUT);
 csi_gpio_pin_dir(&MY_PIN_LED_BLUE, GPIO_DIRECTION_OUTPUT);
 
 csi_gpio_pin_write(&MY_PIN_LED_BLUE, GPIO_PIN_HIGH);
 csi_gpio_pin_write(&MY_PIN_LED_RED, GPIO_PIN_HIGH);
 csi_gpio_pin_write(&MY_PIN_LED_GREEN, GPIO_PIN_HIGH);
/***************************************************************************/
 
 /***********************************ADC******************************/
 csi_pin_set_mux(EXAMPLE_ADC_CHANNEL0_PIN, EXAMPLE_ADC_CHANNEL0_PIN_FUNC);
 //editfind in filesfind in files 搜索“EXAMPLE_ADC_CHANNEL0_PIN”可得：
//g:C-SkyCDKCSKYPACKch2601_evbv7.4.3includeoard_config.h有此字段：
 //#define EXAMPLE_ADC_CHANNEL0_PIN  EXAMPLE_ADC_CH0，再搜索：
 //EXAMPLE_ADC_CH0，可得：#define EXAMPLE_ADC_CH0 PA3、P18
 //可見，本程序的ADC輸入引腳是：PA3
 //PA3：J1:9-10腳，參見：
 //RVB2601開發板用戶手冊：37067137319852441601615475227781dm4cDSePeY-音頻DAC、音頻ADC.pdf P8/19
 
 ret = csi_adc_init(&adc, 0);
 ADC_CHECK_RETURN(ret);
  csi_adc_continue_mode(&adc, true);
 ADC_CHECK_RETURN(ret);
 //開啟/關閉ADC連續采樣模式，false->禁止
 //參見：ADC · GitBook.pdf
 
 ret = csi_adc_freq_div(&adc, 128);
 if(ret == 0){
 return -1;
 }
 
 /* Configure sampling time */
 ret = csi_adc_sampling_time(&adc, 2);
 ADC_CHECK_RETURN(ret);

 /* Enable channel */
 ret = csi_adc_channel_enable(&adc, 0, true);
 ADC_CHECK_RETURN(ret);

 /* Trigger new conversion */
 ret = csi_adc_start(&adc);
 ADC_CHECK_RETURN(ret);
 
// LOGD(TAG, "%s ,ADC INITED!
", aos_get_app_version());

 while(1) 
 {
  /* Read result */
 data = csi_adc_read(&adc);
 printf("get adc result: %d
", data);//在串口調試助手中顯示
  printf("the voltage is: %d mV
", data*3300/4096);
 aos_msleep(500);
 /***********************************************************end of ADC************************/
 
 
 /*************************************OLED***********************/
  x0=50;
  x1=80;
  y0=63;
 y1=(4096-data)/3.3/20; 
  for(j=y0;j>y0-y1;j--)
 {
  Fill_RAM(0x00);
  for(k=x0;k2800)
  {
 csi_gpio_pin_write(&MY_PIN_LED_RED, GPIO_PIN_LOW);
 //aos_msleep(2000);
 //acsi_gpio_pin_write(&MY_PIN_LED_RED, GPIO_PIN_HIGH);
  }
  
  if(data<800)
????????? ??? {
????????? ???? csi_gpio_pin_write(&MY_PIN_LED_BLUE, GPIO_PIN_LOW);
????????? ???? //aos_msleep(2000);
???? ???????? //csi_gpio_pin_write(&MY_PIN_LED_BLUE, GPIO_PIN_HIGH);????  
????????? ??? }
????????? ????? ? ?
???????if((data>=800)&&(data<=2800))
????????? ?? {
?????????????? ?csi_gpio_pin_write(&MY_PIN_LED_GREEN, GPIO_PIN_LOW);  
????????? ???? //aos_msleep(2000);
????????? ????//csi_gpio_pin_write(&MY_PIN_LED_GREEN, GPIO_PIN_HIGH);?? 
???? ???? ??? }
????????? /********************************END OF LED***************************/???? 
????????? 
????????? aos_msleep(5000);
????????? Fill_RAM(0x00);
????????? oled_reflesh();
????? }
???? 
???? csi_adc_uninit(&adc);
???? printf("csi_adc_uninited.
");
???? return 0;
}

5.2傳感器數據

實測的傳感器數據如下：

（1）土壤極端干燥時的電壓值：2.99V

根據多次試驗，當電壓值為：2 .26V時，土壤就比較干燥，此時的Data：2.26*4096/3300=2805。

（2）土壤濕度最適當時的電壓值：1.50V

根據多次試驗，當電壓值為：0.65-2 .26V時，土壤濕度比較適當，此時的Data：0.65*4096/3300到2805即：807~2805。

（3）土壤極端過濕時的電壓值：0.56V

根據多次試驗，當電壓值為：0.65V時，土壤就過濕，此時的Data：0.65*4096/3300=807

06視頻演示

https://pan.baidu.com/s/14e7PXorkclUSF74BCm4Bzw

提取碼：jkdf

07項目總結

花卉的澆水問題，對很多人來說是個難題。此款“花卉澆水指示器”將澆水問題，轉化為土壤的干濕度問題，用傳感器檢測的數值，直觀地指示花兒是否需要澆水，不需依仗經驗，主觀判斷，值得推廣。