如何利用8位MCU实现智能农场技术

由于智能农场里的绝大多数传感器节点都采用电池供电、支持远程定位且偶尔需要维护，因此要实现最佳的控制解决方案，必须采用全球最节能的单片机。
 
8位MCU拥有50余年的历史，虽然它们一直是大多数低功耗嵌入式任务的选择，但最新款器件已加入许多现代特性，可以直接满足智能农业和园艺系统的需求。在许多新功能中，PIC®和AVR®单片机上独立于内核的外设（CIP）是嵌入式设计的“增强器”。
 
CIP可以独立于芯片的CPU工作，这样一来，设计人员便可将它们设置为在最低功耗模式下处理常见的重复性任务。在低维护环境下，CIP还能提供另一项优势，即帮助设计人员提高系统可靠性。由于经过编程后，CIP可以起到类似于MCU中的微型FPGA的作用，因此能够有效避免堆栈上溢或下溢等软件偏差。
 
使用同一个联网基础节点控制器与各种数字和模拟传感器接口可能颇具挑战。幸运的是，有一些现代MCU可满足这类特殊应用的需求，同时最大限度地减少外部组件。此类MCU提供用于数字传感器连接的SPI和I2C接口，以及带可编程增益放大器（PGA）的差分模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC），可实现极高的传感器灵活性（图2）。利用这些特性，设计人员能够针对智能农场应用自由构建高度可定制的模块化传感器节点。
 
随着MCU架构的现代化，其配套开发硬件和软件环境也逐渐发展成熟。对于小型公司的工程团队而言，嵌入式系统、射频天线设计和云连接并非核心竞争力，快速原型设计板才是灵丹妙药。


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