農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備HMI方案：Model3芯片10.1寸電阻觸摸屏，RGB50pin高清顯示接口

走出信息繭房，打破刻板印象，科技日新月異的時(shí)代，農(nóng)業(yè)已經(jīng)不再是傳統(tǒng)意義上的“面朝黃土背朝天”。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理中，科技的應(yīng)用至關(guān)重要，一塊高清觸摸顯示屏能夠極大地提升農(nóng)業(yè)勞動(dòng)效率，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的農(nóng)田管理。

為適應(yīng)農(nóng)業(yè)需求，啟明智顯提出農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備的HMI方案，工業(yè)級(jí)HMI芯片Model3搭配10.1寸全視角觸摸液晶顯示屏，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備，為農(nóng)田管理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和信息，幫助農(nóng)民做出科學(xué)決策。

一、Model3新品在方案中的應(yīng)用

Model3芯片是本方案的核心，它是一款高性能的顯示交互和智能控制 MCU，采用國(guó)產(chǎn)自主高算力 RISC-V 內(nèi)核，內(nèi)置片上 1MB 大容量 SRAM 以及 64Mb PSRAM，并提供豐富的互聯(lián)外設(shè)接口，配備了 2D 圖像加速引擎和 PNG 解碼/JPEG 編 解碼引擎，可以滿足各類交互設(shè)計(jì)場(chǎng)景和多媒體互動(dòng)需求，具有高可靠性、高安全性、高開(kāi)放度的特點(diǎn)。

Model3芯片

在本方案中，Model3芯片負(fù)責(zé)整個(gè)灌溉設(shè)備的數(shù)據(jù)處理與信息顯示，接收用戶的操作指令并顯示相關(guān)信息，通過(guò)優(yōu)化10.1寸液晶觸摸顯示屏的人機(jī)交互界面，農(nóng)民可以實(shí)時(shí)監(jiān)控農(nóng)田狀況，根據(jù)壤濕度和天氣情況，觸控設(shè)置灌溉時(shí)間、水量等參數(shù)，合理調(diào)配灌溉用水，提高灌溉效率，減少水資源浪費(fèi)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

二、方案優(yōu)勢(shì)

高清顯示：RGB50pin高清顯示接口，10.1寸大屏顯示，分辨率1024*600，刷新高達(dá)60FPS，提供清晰、流暢的視覺(jué)體驗(yàn)；

強(qiáng)大的處理能力：Model3芯片采用國(guó)產(chǎn)RISC-V架構(gòu)，平頭哥內(nèi)核，主頻480MHz，高速處理能力輕松處理文字、圖像；

多種通信接口：Model3集成以太網(wǎng)、8路串口通信、CAN、觸摸屏控制，簡(jiǎn)化了外圍電路設(shè)計(jì)和布線工作；

可靠穩(wěn)定：工業(yè)級(jí)Model3芯片，工業(yè)溫寬，具備高達(dá)8KV的ESD HBM防護(hù)，適應(yīng)惡劣的農(nóng)業(yè)環(huán)境；

大容量?jī)?nèi)存：搭載1MB零延時(shí)SRAM和8MB高帶寬PSRAM的大內(nèi)存，為復(fù)雜程序的運(yùn)行提供了足夠的空間，促進(jìn)大數(shù)據(jù)量的即時(shí)處理；

易于操作：10.1寸高清觸摸液晶顯示屏，指尖輕點(diǎn)實(shí)現(xiàn)灌溉控制，簡(jiǎn)化操作流程，降低使用門(mén)檻。

三、解決方案

（一）硬件組成

1. 主控芯片：Model3工業(yè)級(jí)HMI芯片，確保實(shí)時(shí)處理灌溉數(shù)據(jù)和控制指令；

2. 顯示器：10.1寸電阻觸摸全視角電阻觸摸液晶顯示屏，通過(guò)RGB50pin接口與Model3芯片連接，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和圖像渲染；電阻觸摸全視角顯示，操作簡(jiǎn)便直觀；

3. 通信模塊：采用RS485、CAN、以太網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，可與氣象站、土壤監(jiān)測(cè)站等設(shè)備互聯(lián)，獲取更多環(huán)境數(shù)據(jù)優(yōu)化灌溉方案；

4. 灌溉執(zhí)行單元：水泵、閥門(mén)，配備土壤濕度傳感器、環(huán)境溫度傳感器等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)灌溉環(huán)境；

RTP參數(shù)配置圖

（二）軟件技術(shù)

1.操作系統(tǒng)：采用RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，毫秒級(jí)啟動(dòng)，實(shí)時(shí)響應(yīng)速度；

2.UI開(kāi)發(fā)：通過(guò)UI開(kāi)發(fā)工具（LVGL、8ms）進(jìn)行界面設(shè)計(jì)，根據(jù)需求設(shè)計(jì)直觀易用的操作界面，提供灌溉設(shè)置、實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢等功能；

3.智能灌溉算法：開(kāi)發(fā)智能灌溉控制算法，根據(jù)土壤濕度、作物需水量、天氣預(yù)報(bào)等各種信息自動(dòng)指定灌溉計(jì)劃；

4.遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)分析：開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)灌溉設(shè)備的遠(yuǎn)程訪問(wèn)與管理，實(shí)時(shí)手機(jī)灌溉數(shù)據(jù)，提供數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)和分析功能。

四、市場(chǎng)前景

與傳統(tǒng)的灌溉設(shè)備相比，這種結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)的農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備能夠有效節(jié)能節(jié)水、增大應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的處理能力，助推農(nóng)業(yè)節(jié)本增效、農(nóng)民增收。Model3方案的農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備憑借其高效、節(jié)能、環(huán)保和靈活的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在水資源管理中展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。

審核編輯 黃宇