由于智能農(nóng)場里的絕大多數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)都采用電池供電、支持遠(yuǎn)程定位且偶爾需要維護(hù)，因此要實(shí)現(xiàn)最佳的控制解決方案，必須采用全球最節(jié)能的單片機(jī)。
 
8位MCU擁有50余年的歷史，雖然它們一直是大多數(shù)低功耗嵌入式任務(wù)的選擇，但最新款器件已加入許多現(xiàn)代特性，可以直接滿足智能農(nóng)業(yè)和園藝系統(tǒng)的需求。在許多新功能中，PIC®和AVR®單片機(jī)上獨(dú)立于內(nèi)核的外設(shè)（CIP）是嵌入式設(shè)計(jì)的“增強(qiáng)器”。
 
CIP可以獨(dú)立于芯片的CPU工作，這樣一來，設(shè)計(jì)人員便可將它們?cè)O(shè)置為在最低功耗模式下處理常見的重復(fù)性任務(wù)。在低維護(hù)環(huán)境下，CIP還能提供另一項(xiàng)優(yōu)勢，即幫助設(shè)計(jì)人員提高系統(tǒng)可靠性。由于經(jīng)過編程后，CIP可以起到類似于MCU中的微型FPGA的作用，因此能夠有效避免堆棧上溢或下溢等軟件偏差。
 
使用同一個(gè)聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)控制器與各種數(shù)字和模擬傳感器接口可能頗具挑戰(zhàn)。幸運(yùn)的是，有一些現(xiàn)代MCU可滿足這類特殊應(yīng)用的需求，同時(shí)最大限度地減少外部組件。此類MCU提供用于數(shù)字傳感器連接的SPI和I2C接口，以及帶可編程增益放大器（PGA）的差分模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），可實(shí)現(xiàn)極高的傳感器靈活性（圖2）。利用這些特性，設(shè)計(jì)人員能夠針對(duì)智能農(nóng)場應(yīng)用自由構(gòu)建高度可定制的模塊化傳感器節(jié)點(diǎn)。
 
隨著MCU架構(gòu)的現(xiàn)代化，其配套開發(fā)硬件和軟件環(huán)境也逐漸發(fā)展成熟。對(duì)于小型公司的工程團(tuán)隊(duì)而言，嵌入式系統(tǒng)、射頻天線設(shè)計(jì)和云連接并非核心競爭力，快速原型設(shè)計(jì)板才是靈丹妙藥。


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