TI MSPM0開(kāi)發(fā)板方案分享-自動(dòng)澆水裝置

對于養花的人來(lái)說(shuō)，如果因為某些事情需要離家幾天（比如出差、回老家過(guò)節等），那么離家的這段時(shí)間里，及時(shí)給花澆水，就是一個(gè)很大的問(wèn)題。我之前也有類(lèi)似的經(jīng)歷：孩子上高中，需要臨時(shí)搬家到高中附近，雖然還是在一個(gè)城市，但距離還是挺遠的，往來(lái)路程需要2 個(gè)多小時(shí)。在這種情況下，有一個(gè)能自動(dòng)完成澆水的裝置，就能解決這個(gè)大問(wèn)題。

也剛好趕上EEPW 舉辦一個(gè)活動(dòng)， 使用TI 的MSPM0 開(kāi)發(fā)板實(shí)現一個(gè)方案分享的活動(dòng)，有幸報名參加，獲得機會(huì )，使用MSPM0 開(kāi)發(fā)板制作這個(gè)裝置。整個(gè)裝置的系統構成：

ESP8266 部分：

1   系統部件構成

元件、模塊表：

各器件圖片：

1.抽水馬達

2.繼電器：

3.ESP8266 模塊

4.OLED

5. 鍵盤(pán)輸入模塊

6.MSPM0G3507開(kāi)發(fā)板

2   程序部分

1.ESP8266 部分程序流程

ESP8266程序部分可以使用Arduino開(kāi)發(fā)，快速而簡(jiǎn)單。

2.主開(kāi)發(fā)板處理流程

3   實(shí)際搭建與測試

1.主控制板部分

2.鍵盤(pán)以及WIFI處理部分

3.抽水馬達驅動(dòng)部分

4.實(shí)際測試演示

1）調整參數

參閱視頻：設置菜單調節參數.mp4

2）到指定時(shí)間時(shí)，啟動(dòng)澆水

4   整個(gè)裝置的簡(jiǎn)單說(shuō)明

給花澆水，通常有下兩種方式：1. 定時(shí)澆水；2. 根據花盆中土壤的干濕度，確定幾天澆一次水，一次性澆透。第二種方式因為涉及檢測土壤的干濕度，需要增減一個(gè)傳感器。常用的土壤干濕度傳感器，在長(cháng)時(shí)間使用后，會(huì )發(fā)生腐蝕。因此在制作這個(gè)裝置的時(shí)候，選擇的是第一種方案。這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)是，每天只需要澆少量的水。在天氣比較炎熱，環(huán)境溫度也比較高的時(shí)候，可以適當增加澆水量。

而實(shí)現定時(shí)，可以利用單片機的定時(shí)器功能實(shí)現，也可以使用時(shí)鐘實(shí)現。我因為需要獲取每天的氣溫信息，要通過(guò)天氣預報網(wǎng)站獲得相關(guān)信息。既然使用網(wǎng)絡(luò )，索性同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò )獲得當前時(shí)間，并以這個(gè)時(shí)間為基礎，作為定時(shí)的標準。這樣更準確。MSPM0G3507本身沒(méi)有提供網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)功能接口，我就把以前常用的ESP8266 加進(jìn)來(lái)，同時(shí)使用Arduino 編程ESP8266，快速獲取當前時(shí)間信息和當日氣溫信息。MSPM0G3507 的外設接口非常豐富，方便連接各種接口設備。這里使用MSPM0G3507 的串口功能，快速實(shí)現和ESP8266 的通信。

這次之所以選擇的MSPM0G3507 開(kāi)發(fā)板，一個(gè)重要原因就是因為MSPM0G3507 提供了豐富的接口，通過(guò)排針輸出，用戶(hù)可以自由選擇自己喜歡和習慣的外設；同時(shí)，配合設計工具，簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)過(guò)程，是的整個(gè)工程看起來(lái)非常簡(jiǎn)潔、不凌亂。不需要單獨的外部下載器，只需要使用板載的下載器，就可以方便地下載、調試程序。下載上也不需要什么特殊設置。因為在建立開(kāi)發(fā)、調試環(huán)境上，MSPM0G3507 也具有很大的優(yōu)勢。MSPM0G3507 的低功耗特性，也非常適合使用電池作為電源的場(chǎng)景。在關(guān)斷模式下最低電流消耗僅78 nA，且支持IO 中斷喚醒，非常省電。像我的這套裝置，如果改用電池供電，調整程序只在特殊時(shí)間點(diǎn)才進(jìn)行澆水處理。平時(shí)處于關(guān)斷狀態(tài)，只在需要澆水的時(shí)刻由ESP8266 完成喚醒，執行對應的處理（整個(gè)系統中只有抽水馬達用電比較大，OLED 顯示部分，在實(shí)際應用時(shí)是完全可以斷開(kāi)不顯示的）。因此即使使用電池，也可以讓整個(gè)系統工作很長(cháng)時(shí)間。這樣即使出現市電因為某個(gè)原因出現暫時(shí)斷電，也不會(huì )影響整個(gè)系統的運行。

5   開(kāi)發(fā)體會(huì )

對我這樣的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，使用一款單片機開(kāi)發(fā)是需要滿(mǎn)足以下幾個(gè)條件的：

1.搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境容易，不復雜。

2.開(kāi)發(fā)工程簡(jiǎn)單，在一個(gè)IDE 上就可以實(shí)現編程、下載、調試。

3.外設資源豐富，可以快速連接輸入、輸出設備。

4.性?xún)r(jià)比高，穩定性好。

MSPM0G3507 就完全滿(mǎn)足以上要求。作為T(mén)I 公司的產(chǎn)品，TI 公司是一家久負盛名的半導體公司，其生產(chǎn)的半導體產(chǎn)品一向以穩定性好、可靠性高而聞名。MSPM0G3507 當然也不例外。在使用MSPM0G3507 開(kāi)發(fā)板開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，有官方網(wǎng)站提供了資料，有例程可供下載，讓開(kāi)發(fā)者不至于摸黑開(kāi)發(fā)。另外使用TI 的Code Composer Studio 開(kāi)發(fā)工具。這個(gè)IDE 提供了圖形化的設置工具，對于設置如何使用GPIO 口以其它外設，非常方便。使用這個(gè)工具，可以非常容易配置各個(gè)外設，而不用用戶(hù)花太多時(shí)間去查找庫函數或者寄存器的說(shuō)明。這種配置模式，可以極大地提高用戶(hù)的開(kāi)發(fā)速度，讓用戶(hù)在編程時(shí)，集中精力，把開(kāi)發(fā)時(shí)間花費在業(yè)務(wù)應用上。對比其他單片機，這一點(diǎn)非常明顯。

MSPM0G3507 內部集成了128 K 的flash，如此大的空間，使開(kāi)發(fā)者根本不用擔心程序空間不夠用的問(wèn)題。片內提供最高4 個(gè)串口設備，我實(shí)際使用了兩個(gè)，一個(gè)作為調試口，在調試程序的時(shí)候，方便及時(shí)獲取程序運行信息。另外一個(gè)串口用來(lái)實(shí)現和ESP8266 模塊之間的數據通訊。芯片本身還有很多其他功能，尤其是數學(xué)加速器部分，可以利用硬件加速數學(xué)函數的處理。

把更多的精力用在業(yè)務(wù)處理的實(shí)現，而不是花大量時(shí)間熟悉芯片的方方面面上，這是每個(gè)開(kāi)發(fā)者的愿望。MSPM0G3507 就完全滿(mǎn)足這一點(diǎn)， 開(kāi)發(fā)IDE 和設置工具，都簡(jiǎn)單好用，讓我這樣一個(gè)不怎么熟悉TI單片機的，都可以快速入手，完成開(kāi)發(fā)工作，可以說(shuō)MSPM0G3507 是一個(gè)非常不錯的選擇。事實(shí)上，MSPM0G3507 還有很多出色的功能，值得我去學(xué)習和探索，期待后面有時(shí)間，再花時(shí)間繼續深入學(xué)習。

總體而言，MSPM0G3507 是一款非常出色的單片機。功能豐富，綜合性?xún)r(jià)比，是一款低成本的ARM32 bit M0 + 單片機，對于普通開(kāi)發(fā)者而言，完全可以用來(lái)作為單片機開(kāi)發(fā)核心，去實(shí)現大多數的任務(wù)。

最后感謝EEPW 和TI 聯(lián)合舉辦的這個(gè)活動(dòng)！

（本文來(lái)源于《EEPW》202503）