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FreeRTOS多任务智能农业灌溉控制器与土壤墒情监测系统.docx
资料介绍
基于FreeRTOS多任务的智能农业灌溉控制器与土壤墒情监测系统
1. 实验概述
精准农业灌溉是现代农业节水增效的核心技术，根据土壤墒情和作物需水量进行智能化灌溉，可以显著提高水资源利用效率和作物产量。传统灌溉方式依赖人工经验，存在灌溉过量或不足、水资源浪费严重、土壤盐碱化等问题。基于物联网技术的智能灌溉系统能够实时监测土壤湿度、温度、EC值等参数，结合作物生长模型和气象数据，自动执行精准灌溉策略。
本实验基于STM32F777NIH6微控制器，在FreeRTOS实时操作系统上设计并实现一套智能农业灌溉控制器与土壤墒情监测系统。系统集成土壤湿度传感器、土壤温度传感器、EC传感器、雨量传感器、电磁阀控制器和太阳能供电模块，在嵌入式平台上完成墒情数据采集、灌溉决策、阀门控制和远程监控等功能。FreeRTOS的多任务架构使得传感器采集、灌溉决策、阀门控制、通信和电源管理等任务可以并行运行，实现高效精准的农业灌溉管理。
实验内容涵盖土壤湿度传感器（电容式/频域反射式）驱动开发、EC传感器驱动开发、灌溉决策算法（基于土壤湿度阈值的PID控制）、电磁阀PWM控制，以及基于LoRa的无线通信组网。通过本实验，开发者将掌握嵌入式智能灌溉系统的完整实现方法，理解精准灌溉控制策略和FreeRTOS多任务调度技术。
2. 系统架构
2.1 硬件组成
· STM32F777NIH6主控芯片
· 土壤湿度传感器×4（电容式，ADC接口，分别监测不同深度）
· DS18B20土壤温度传感器×4（1-Wire接口）
· EC传感器（土壤电导率，ADC接口）
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| FreeRTOS多任务智能农业灌溉控制器与土壤墒情监测系统.docx | 40K |
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