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(实战设计)太阳能物联网灭虫灯主板VT4

2021-6-2 18:36:43  2048 智慧农业 单片机 4G网络 485通信 物联网
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本帖最后由 linchenfeng 于 2021-6-2 18:36 编辑

太阳能物联网灭虫灯主板VT4

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设计的主板控制器适用于:绿色农业 智慧农业
主板通过软件模式切换支持:风吸式灭虫灯  频振式灭虫灯  自清虫  杀虫计数

一、主板目标功能概述
◆板载12V太阳能充电功能,采用“锂电池太阳能充电管理模组模组”
◆4G通讯能力
◆GPS/BD定位功能
◆板载空气温湿度检测功能
◆板载RTC实时时钟
◆板载过流保护功能
◆具有雨滴检测和倾斜检测
◆具有清虫电机驱动与限位检测功能,并支持电流检测
◆具有高压包或风机驱动功能,并支持电流检测(高压包下可实现清虫计数)
◆具有诱虫灯驱动功能,并支持电流检测
◆具有一组485通讯接口,可连接外部屏幕或者传感器
◆联系群:Mike_City  806189293

二、电路功能单元设计原理介绍
1.太阳能锂电池管理电路采用“锂电池太阳能充电管理模组模组”,扣接到主板。强制3.3V输出单元用于单片机、RTC电路、485芯片供电,可控3.3V电源受控于单片机,为外部传感类器件供电,可控5V电晕受控于单片机,为4G/定位模组供电;
2.485总线接口采用SP3485E配合外部保护电路构成,与单片机的串口3,默认位连接;
3.4G通讯/定位采用银尔达Core-N58模组,UART通讯,与单片机串口4,2号位连接;
4.倾斜开关和光感检测电路采用LM393比较电路构成,其中光感检测配合可调电阻调节光感灵敏度;
5.雨水检测和仓门检测电路采用光电路构成的干接点电路构成;
6.空气温湿度传感器采用DHT11单总线传感器;
7.RTC实时时钟采用PCF8563构成;
8.两个霍尔传感器接口,采用LM393比较电路构成,通过可调电阻调节感应灵敏度,该2组霍尔传感器用于电机的正反转限位;
9.电机驱动采用RZ集成mos芯片构成,最大支持3A输出,支持正反转。其电流采样电路采用INA系列芯片构成;
10.高压包或风机驱动电路采用PMOS+NMOS构成,其电流采样电路采用INA系列芯片构成;
11.诱虫灯驱动电路采用PMOS+NMOS构成,其电流采样电路采用INA系列芯片构成;
12.LED1用于设备工作指示;
13.R47为模式设置电阻,焊接后使能“自清虫功能”,不焊接无“清虫”功能;
14.MCU选择国产低端芯片STC8A8K64S4A12_LQFP64S
15.电池电压、电池板电压、驱动工作电流的检测电压均直接连接到MCU的ADC端口;
16.KEY1为单片机电源控制按键,按下断电,否则电源导通,用于复位或者烧写程序;


三、主板的接口设计说明
1.MD1为“锂电池太阳能充电管理模组模组”,直接扣接,P13连接太阳能电池板(12V/100W),P14为锂电池接口;
2.FUSE1为可插拔保险丝,选择3A,FUSE1_1为PPTC贴片自恢复保险丝,FUSE1、FUSE1_1任意焊接其中一个即可;
3.P9为电机上限位霍尔传感器接口;
4.P10为电机下限位霍尔传感器接口;
5.P8为电机接口(12V),可不接;
6.P7为高压包或风机接口(12V);
7.P6为诱虫灯接口(12V);
8.P2为仓门接近开关接口(可不接);
9.P3为为雨滴检测端口;
10.P12为光敏电阻接口(可不接);
11.P11为倾斜传感器接口(可不接);
12.P4为485总线接口(可不使用);
13.P1为程序烧写接口;
14.KEY1为复位/编程按键;


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