TigerBoard微型水泵控制项目开发之八——系统功能设计和硬件

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用TigerBoard实现微型水泵控制项目

1.项目介绍

本项目是通过检测土壤含水量的变化，自动启动和停止直流电机带动微型水泵浇水的自动控制器。本项目采用TigerBoard作为控制器，用TigerBoard的输入输出端口进行数据采集和电机控制。这个项目可以用在家中的花盆中，即使人没有及时浇水也可以保证自动浇花的功能。

2.项目原理和功能设计

自动灌溉控制器采用土壤湿度传感器来来检测土壤的电阻率，以判断土壤的含水量，当土壤干燥缺水时。当土壤湿度传感器监测到土壤的干燥程度达到控制的标准时，输出高电平HIGH，这时Tigerboard采集到高电平后，给电机控制模块输出ON的控制信号，电机转动使水泵开始供水，给花盆间断浇水。间隔一段时间后再次监测含水率，如何仍然是高电平，就继续浇水。当浇水充分后，土壤湿度传感器输出低电平LOW，停止浇水。

3.项目硬件设计

3.1采用TigerBoard和端口

-Tigerboard主要参数

  1.2GHZ主频的双核 ARM Cortex-A9 MP 内核，高性能低功耗

  支持1GB LPDDR2 存储器, 数据传输速率高达800M/s

  支持SD/MMC/SDIO接口存储卡

  支持USB2.0 OTG接口下载，快速升级系统

  支持USB Host 2.0

-端口

Tigerboard本身具备微型电脑的全部功能，但是具有的J3和J4共80个GPIO引脚使Tigerboard具有更大的扩展性和适应性。其中的引脚可以配置为数字输出输入端口（DI/DO）或串行通信端口（UART，I2C，SPI）。

3.2Tigerboard控制的自动灌溉器硬件设计和端口匹配

但是这个端口不具备ADC的功能，需要外部模块来实现。设计采用J3-Pin37-GPIO.OUT，和J3-Pin17-GPIO.IN分别作为控制输出和信号采集输入端口。

3.3数据输入

J3-Pin17-GPIO.IN输入通过土壤湿度传感器的输出端口连接。土壤湿度模块对环境湿度最敏感，一般用来检测土壤的湿度。模块在土壤湿度达不到设定阈值时，DO口输出高电平，当土壤湿度超过设定阈值时，模块D0输出低电平；数字量输出D0可以与J3-Pin17-GPIO.IN 直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测土壤湿度。

土壤湿度监测仪的图片如下。

3.4电机控制输出

采用H桥驱动（双路）模块。
主控芯片298N
逻辑电压:5V
驱动电压:5V-35V
逻辑电流:0mA-36mA
驱动电流:2A(MAX单桥)
存储温度:-20℃ 到 +135℃
最大功率:25W
外围尺寸:43*43*27mm




3.5 控制使用的电机是静音型潜水微水泵
D20(5vUSB接口)