基于GD32L235系列MCU的土壤濕度檢測帶磁力翻轉式顯示方案

本文介紹基于兆易創(chuàng)新的GD32L235系列低功耗MCU設計的土壤濕度檢測帶磁力翻轉式顯示方案，該方案產品主要適用于智慧種植、環(huán)境監(jiān)測等場景。

?功能要求 ?

? 2節(jié)5號AA干電池串聯(lián)供電(3V),使用1年時間

? 待機功耗<0.6uA

? 定時檢測土壤濕度傳感器的參數

? 根據參數,驅動磁力翻轉顯示裝置的翻轉片的不同顏色指示

?GD32L235系列MCU主要規(guī)格?

? Arm Cortex-M23內核 @64MHz

? Flash：16KB~128KB

? SRAM：12KB~24KB

? 2個16位低功耗定時器、6個通用16位定時器、1個高級定時器和2個基本定時器

? 2個低功耗LPUART、2個USART、2個UART、3個I2C、2個SPI等通用外設接口

? 1個CAN2.0控制器和1個USB 2.0 FS控制器等標準通信接口

? 1個12位ADC，支持差分輸入和單端輸入兩種模式，提高ADC模塊的精度和性能

? 1個12位DAC和2個CMP比較器

? 工業(yè)級工作溫度范圍：-40℃~105℃

支持包括深度睡眠(Deep-sleep)、部分睡眠（Sleep）和待機(Standby)等六種低功耗模式。在深度睡眠(Deep-sleep)模式下，電流降至1.8μA，喚醒時間低于2μS；待機(Standby)模式電流更是低至0.26μA。即使在最高主頻全速工作模式下，其功耗也僅為66μA/MHz，實現了效能和功耗間的卓越平衡。

?系統(tǒng)架構圖?

?工作原理?

2節(jié)5號AA干電池(電壓3.0V)給MCU GD32L235KBT6供電，MCU控制電源開關給外設供電(VCC)。

通過檢測電路，每1分鐘讀取檢測一次土壤濕度傳感器的數據，根據數據處理，控制驅動電路，控制磁力翻轉屏的顯示。

主控MCU GD32L235KBT6 開啟低功耗Standby帶RTC定時模式，定時60秒喚醒一次，控制濕度傳感檢測電路，檢測濕度值，控制磁點陣線圈驅動電路驅動磁力翻轉屏顯示。

磁力翻轉屏是利用磁性材料的翻轉來實現顯示內容的切換，每個像素單元是一個可以靈活翻轉的磁片，一面為固定的一種顏色， 另一面為黑色。通過對每個磁片下方線圈的開關供電控制，以產生的不同磁場，來驅動磁片的正反翻轉。

?電路原理圖?

主控電路圖：

驅動電路圖：

電路板如下圖所示：