<div> <h3 style="line-height: 1.8;"> 1、项目功能介绍</h3> <hr> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"><span style="color: #000000; font-size: 24px;">收获的粮食需要到水泥地面摊晒，晒粮总是不知道晒到了多少水分，我们这主要种植小麦和玉米，小麦靠牙咬判断水分，玉米靠手指甲掐来判断水分，因为没有具体数字，基本就靠感觉和经验来判断，这导致晒粮时候没底，有的时候收购粮食的流动商贩以水分大砍价，还有的时候天气不好多摊晒一天可能遭遇降雨导致粮食发霉长牙，家里储存的粮食也有的时候水分大导致生虫和发霉，市面上最便宜的快速粮食水分仪差不多要200元，大多数农民都不舍得买，于是想自制个简易粮食水分仪来分享，因没有称重和温度测量部分，测量比较麻烦，测量准确度不高，因为还需要烤箱和准确的电子称所以内部设置了四种农作物，虽然只有四种实际只做了玉米的校准，经过对比测试发现和成品水分仪误差比较大，不怎么实用，成品水分仪是介电常数、密度、温度三种变量的模型。</span></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <h3 style="line-height: 1.8;">*2、项目属性</h3> <hr> <p style="line-height: 1.8;">本项目首次公开</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <h3 style="line-height: 1.8;">* 3、开源协议</h3> <hr> <p style="line-height: 1.8;"><span style="color: #95a5a6; font-size: 14px;"><span style="color: #000000;"><span style="font-size: 18px;"><strong>GPL</strong></span> 3.0</span>   <span style="color: #000000; font-size: 18px;">软硬件100%开源  高频信号部分参考NanoVNA开源网络分析仪电路</span></span></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <h3 style="line-height: 1.8;">*4、硬件部分</h3> <p> </p> <p>电源采用18650供电，U6锂电池充电管理芯片，通过TYPE-C充电，U8单节锂电池保护芯片，U7 3.3V稳压芯片，U9升压芯片，升压到4.5V给SA612供电。</p> <p> </p> <hr> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/H24x9ra0wzSACS4qYn1Leu2bPU2XU34E8Ur2ssrX.png" alt="" width="1165" height="732"></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;">显示采用COG12864，主控ST7567</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/wUaKOBCO1QSUnQDgcptVrBcxJ09DroE0FFdrLPpg.png" alt="" width="708" height="611"></p> <p style="line-height: 1.8;">单片机电路，时间有限U1未焊接和写相关程序。</p> <p style="line-height: 1.8;">采用CW32F030C8T6单片机，si5351a CLK2给单片机提供时钟，PA3 PA4 I2C口用来控制SI5351A，PA0 PA1两个ADC口采集1KHZ交流信号，两个按键设置功能。</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/12tyah3PpqBtIxL7ShK3WU3JW1zPYoBqLJZaGgF9.png" alt="" width="801" height="832"></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;">高频信号部分</p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/NztfskvZH8VK2gjAe8smy534XolLkptyqL5gnE5D.png" alt="" width="1020" height="771"></p> <p style="line-height: 1.8;">采用25MHZ晶振，SI5351A输出三路方波CLK0 = 148999000HZ 衰减后进混频器，CLK1=149000000HZ 激励信号，两路信号差频为1KHZ，CLK2给单片机提供时钟</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/4Q1Ok9OlXkO9Rbg1wgpEz9VT7L02iF9u7nOXw8Et.png" alt="" width="700" height="387"></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;">阻抗测量电路原理</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/77R69vldtgOp73z3BIUKVBSidUX82Dcb2urtkQgf.png" alt="" width="985" height="810">S11 = VT / VR</p> <p style="line-height: 1.8;">阻抗= 50 * ((1+S11)/(1-S11))</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;">下图是VT信号检测电路</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/UKkpvgyRS1dhmJ5h46m527zjdI3UXuoDSpfQj3bH.png" alt="" width="816" height="342"></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;">下图是VR测量电路，衰减要设置大一些。</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/QqgnvOns22nt21uMtobe0n6TDv6lSCfTmHOXPcgw.png" alt="" width="472" height="315"></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;">上面两路149MHZ信号进入SA612混频器后输出1KHZ交流信号</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/Fr7f66kTzwvrlx18Reb21K1GwHk0y1MuF5Yvho9k.png" alt="" width="471" height="748">1KHZ信号进入两个差分放大器放大后进入单片机ADC</p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/7M6va21MNtGq0bfjX8kzS336UtW19rJugSV520LT.png" alt="" width="940" height="823"></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <h3 style="line-height: 1.8;">*5、软件部分</h3> <hr> <p style="line-height: 1.8;"><span style="color: #000000; font-size: 14px;">编译器ARM-NONE-EABI</span></p> <p style="line-height: 1.8;"><span style="color: #000000; font-size: 14px;">ARM官方下载地址 <a title="https://developer.arm.com/downloads/-/arm-gnu-toolchain-downloads" href="https://developer.arm.com/downloads/-/arm-gnu-toolchain-downloads" target="_blank">https://developer.arm.com/downloads/-/arm-gnu-toolchain-downloads</a></span></p> <p style="line-height: 1.8;"><span style="color: #000000; font-size: 14px;">也可以下载gnu binutils自己编译  <a title="https://www.gnu.org/software/binutils/" href="https://www.gnu.org/software/binutils/" target="_blank">https://www.gnu.org/software/binutils/</a></span></p> <p style="line-height: 1.8;"><span style="color: #000000; font-size: 14px;">编译命令</span></p> <ol> <li>    <code>../configure --target=arm-none-eabi --prefix=/home/yjmwxwx/220g/ruanjian/chengxu/arm/bianyiqi/bintuils/</code></li> <li> </li> <li>    <code>make</code></li> <li> </li> <li>    <code>make install</code></li> </ol> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;">附件里面 程序源代码固件文件夹，liagnshi 文件夹里面1.s是源代码，1.bin是固件，干装完编译器和make工具输入make可以编译</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;">软件原理，上电初始话IO和I2C口先设置SI5351A频率输出后单片机切换成外部时钟，设置定ADC和DMA，两路信号每路500KHZ采样率，两路各采集1000点，SYSTICK定时器设置定时2毫秒中断一次进入中断处理采集的数据表，数据表进DFT算出实部虚部，用ADC1采集的除ADC0采集的得到S11，50*((1+s11)/(1-s11))算出阻抗，用电抗换算粮食水分，同轴样品架空时候记录下电抗，再把烘干后粮食放入同轴样品架记录下数据做为参考点，接下来就可以测量别的水分的粮食了。</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;">核心校准算法</p> <p style="line-height: 1.8;">OSM校准算法（开路、短路、匹配）</p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/GgxKAndsj3s1DkUXU7uaPtmizpUHKmiKNmnN80jH.png" alt="" width="1008" height="738"></p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/Vw1WONsW0wNGpKnsxFqdt2zOAy8QsusXekt8mCf0.png" alt="" width="1010" height="745"></p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/m6sp9sCkKPSk2VTeEauWxPAcwQi7MmFqeKIq4zN1.png" alt="" width="1005" height="754"></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;">计算实例，需要自己填写四个数值</p> <p style="line-height: 1.8;">pm1=开路时候的电压（S11）</p> <p style="line-height: 1.8;">pm2=短路时候电压（S11）</p> <p style="line-height: 1.8;">pm3= 匹配电压（S11）（SMA口接50欧电阻）</p> <p style="line-height: 1.8;">p1 = 未校准前S11，下面计算填的是测10PF电容的S11</p> <p style="line-height: 1.8;">下面代码采用OCTAVE计算，复制进去就可以了</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p><code>pm1=4346+7421i</code><br><code>pm2=-8-5419i</code><br><code>pm3=-69+280i</code></p> <p><code>a=[1,1*pm1,-1;</code><br><code>    1,-1*pm2,1;</code><br> <code>   1,0*pm3,-0]</code></p> <p><code> aa=det(a)</code></p> <p><code>a1=[pm1,1*pm1,-1;</code><br><code>    pm2,-1*pm2,1;</code><br><code>    pm3,0*pm3,-0]</code><br><code>aa1=det(a1)</code></p> <p><code>a2=[1,pm1,-1;</code><br><code>     1,pm2,1;</code><br><code>     1,pm3,-0]</code><br><code>aa2=det(a2)</code></p> <p><code>a3=[1,1*pm1,pm1;</code><br><code>     1,-1*pm2,pm2;</code><br><code>     1,0*pm3,pm3]</code><br><code>aa3=det(a3)</code></p> <p><code>x=aa1/aa</code><br><code>y=aa2/aa</code><br><code>z=aa3/aa</code></p> <p><code> p1=6198+1182i</code><br><code>p=(p1-x)/(p1*y-z)</code><br><code>zl=50*((1+p)/(1-p))</code></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;">上面代码移植到单片机算法</p> <p style="line-height: 1.8;">原文 <a title="https://ru.intemodino.com/equations/solving-systems-of-linear-equations-three-variables/#google_vignette" href="https://ru.intemodino.com/equations/solving-systems-of-linear-equations-three-variables/#google_vignette" target="_blank">https://ru.intemodino.com/equations/solving-systems-of-linear-equations-three-variables/#google_vignette</a></p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/gYkvSxiRPOv1UWXERCqdKx5atiM4ZpYY089zZemX.png" alt="" width="1440" height="900"></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;">线性度矫正版程序直接和成品水分仪测的数据进行拟合，还演示了比对视频，但是成品采集数据的时候和后来比对的时候飘了，后面测的19.3采集数据的时候是18.5</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;">成品水分仪水分                 自制水分仪电抗读数</p> <p style="line-height: 1.8;">7.6%                                           210<br>12.5%                                         254<br>14.5%                                         265<br>18.5%                                          304</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;">直接把电抗乘 1.165减去168.5 拟合，线性度校准版同轴样品架外桶直径100（免费电路板最大圆尺寸），内径六个核桃罐子，高度11，电容26PF左右，电抗149MHZ时候-41欧</p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"><span style="color: #95a5a6; font-size: 14px;">注：若您的项目涉及软件开发，请在附件上传对应的工程源码。这里可以详细说明您的软件流程图、功能模块框图、相关算法的解释或科普、源码结构、编译环境的搭建和配置、源码编译方法、程序烧录方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。</span></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <h3 style="line-height: 1.8;">*6、BOM清单</h3> <hr> <p style="line-height: 1.8;"><span style="color: #95a5a6; font-size: 14px;">请输入内容…</span></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"><span style="color: #95a5a6; font-size: 14px;">注：项目涉及的BOM清单。在<span style="text-decoration: underline;"><a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> </span>生成/上传设计文件后，BOM将自动生成至项目详情；建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。 </span></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <h3 style="line-height: 1.8;">*7、大赛LOGO验证</h3> <hr> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/CVpcJWV0hweNdtxSR108FgS4xZSO62J8rcN0Xr3T.jpeg" alt="" width="4160" height="3120"></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/S7cyaxdGTY4aFpncbPMWMx2DhzeZ7aGtI3qdBK42.jpeg" alt="" width="4160" height="3120"></p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/a2gyasw2tmKG54xQvf2cS8DLp2tLMZuytwIQ0Wxx.jpeg" alt="" width="4160" height="3120"></p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/xIPqHXQWb5oAvcSefjTKoULa2SFhJTKTrsqdAPG6.jpeg" alt="" width="4160" height="3120"></p> <p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/9KMuVFXTRTNHo4JbdPdUUYkCA08olFft1ME6j00F.jpeg" alt="" width="4160" height="3120"></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <h3 style="line-height: 1.8;">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <hr> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"><span style="color: #95a5a6; font-size: 14px;">视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内；</span></p> <p style="line-height: 1.8;"><span style="color: #95a5a6; font-size: 14px;">视频标题：立创电赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如立创电赛：《自动驾驶》-团队介绍。</span></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p style="line-height: 1.8;"><span style="font-size: 14px;"><a href="/posts/de460543d4cf4dacb5f0326612455578" target="_blank">前往查看更多详情 ＞</a></span></p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> </div>