幾周之前，我展示了最近為父親做的一個(gè)項(xiàng)目：Remotely controlling IR/RF devices with an Arduino，他卻抱怨道我還沒(méi)有為他開(kāi)發(fā)一個(gè)可遠(yuǎn)程控制得灌溉系統(tǒng)。我們有幾英畝地需要灌溉，以前是通過(guò)中央水泵加管道的方式灌溉。然而在那時(shí)，事實(shí)是他需要一個(gè)遠(yuǎn)程控制水泵，這對(duì)我來(lái)說(shuō)是一個(gè)新的挑戰(zhàn)，正如對(duì)你們一樣，所以我詢(xún)問(wèn)了父親他的具體的需求。

他告訴我他需要一個(gè)允許他向一個(gè)手機(jī)號(hào)打電話或者發(fā)短信以控制遠(yuǎn)程的水泵開(kāi)始或者關(guān)閉，以及如果灌溉系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)會(huì)發(fā)送短息并及時(shí)關(guān)閉水泵。

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以前灌溉就是大量線軸連接到水泵上，但是仍然會(huì)存在一些問(wèn)題，比如缺電、管道連接不正確或管道需要加壓等。由于以上問(wèn)題出現(xiàn)的突然性，一個(gè)及時(shí)提醒你并保存現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)是非常寶貴的, 即使你在事發(fā)12小時(shí)之后回到農(nóng)場(chǎng)仍然會(huì)發(fā)現(xiàn)管道破損之前5分鐘灌溉現(xiàn)場(chǎng)狀況。

Arduino 來(lái)拯救

Arduino非常適合這樣的項(xiàng)目：低成本、只需要一個(gè)電源、沒(méi)有系統(tǒng)會(huì)凍結(jié)/掛起、擁有眾多的標(biāo)準(zhǔn)周邊設(shè)備。聽(tīng)起來(lái)這個(gè)想法適合我做，所以我通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)搜索到Arduino GSM模塊。***，我發(fā)現(xiàn)一個(gè)模塊以及開(kāi)放庫(kù)只需要30美元，非常便宜。完整的系統(tǒng)成本大約50美元，和大多數(shù)其他系統(tǒng)成本700美元形成鮮明對(duì)照。

幸運(yùn)的是，GSMLib很容易使用，我一找出哪些針腳能用到，哪些沒(méi)用就開(kāi)始動(dòng)手去做。一個(gè)簡(jiǎn)短的例子，當(dāng)一個(gè)認(rèn)證的手機(jī)號(hào)發(fā)短息給你時(shí)，你需要做的就是：

stat = call.CallStatusWithAuth(number, 1, 3);if(stat == CALL_INCOM_VOICE_AUTH) {  
    call.HangUp();  
    sms.SendSMS(number, value_str);}  

系統(tǒng)描述

最終的水泵控制系統(tǒng)是相當(dāng)簡(jiǎn)單的。開(kāi)始或者關(guān)閉的方法通過(guò)一個(gè)繼電器或者兩個(gè)繼電器系統(tǒng)模擬開(kāi)/關(guān)按鈕實(shí)現(xiàn)。我想要的是兩種方法都支持，這并不是很困難。

除了輸出之外，也有輸入。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)并運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)的繼電器開(kāi)啟和關(guān)閉；當(dāng)有一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)（斷電、低壓、高溫），三個(gè)繼電器可能會(huì)開(kāi)啟。我們的軟件一般需要發(fā)送短信，當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始和停止運(yùn)行時(shí)（無(wú)論任何原因，無(wú)論你是否通過(guò)電話開(kāi)啟系統(tǒng)），當(dāng)一個(gè)錯(cuò)誤繼電器觸發(fā)時(shí)，一條帶有具體錯(cuò)誤原因的短信將發(fā)送。

我們也想要一種取消SMS發(fā)送的方法，與確保你不會(huì)得到無(wú)關(guān)緊要的信息，如果你手動(dòng)開(kāi)啟/關(guān)閉系統(tǒng)，而你在水泵身旁（顯而易見(jiàn)的是當(dāng)你站在水泵旁邊時(shí)，關(guān)閉水泵，壓力消失，你不在需要接受短信）通過(guò)簡(jiǎn)單的選擇輸入可實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟短息發(fā)送功能或者關(guān)閉。

當(dāng)然也有一些次要的問(wèn)題需要考慮，比如錯(cuò)誤繼電器和其他元件不相關(guān)聯(lián)（當(dāng)關(guān)閉電源后，所有其他的錯(cuò)誤繼電器將繼續(xù)運(yùn)行，所以你只需要發(fā)送“電力消失”信息），錯(cuò)誤條件具體到錯(cuò)誤（例如，關(guān)閉系統(tǒng)觸發(fā)“壓力下降”錯(cuò)誤），但這都非常簡(jiǎn)單。

實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤短信

實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤短息的函數(shù)只需幾行。初始時(shí)，我們檢測(cè)繼電器的狀態(tài)是否改變（當(dāng)一個(gè)錯(cuò)誤繼電器保持激活狀態(tài)時(shí)，我們想要邊緣觸發(fā)以避免虛假循環(huán)。例如）：

for (char i=0; i < INPUT_LENGTH; i++) {  
    pinState = digitalRead(inputPins[i]);  
    if (pinState != pinStates[i]) {  
        // If the pin's state changed, note it.  
        statesChanged[i] = 1;  
    }  
    // Update the state.  
    pinStates[i] = pinState;}  

然后我們掌握了所有狀態(tài)的改變以及新?tīng)顟B(tài)，決定接下來(lái)做什么就不難了：

// Decide what happens.if (statesChanged[0] == 1 && pinStates[0] == OFF) {  
    // Phase dropped, send message regardless.  
    sendSMS("Phase dropped.");} else if (statesChanged[1] == 1 && pinStates[1] == OFF) {  
    sendSMS("Thermal dropped.");} else if ((statesChanged[2] == 1 && pinStates[2] == OFF) &&  
           (statesChanged[3] == 1 &&  pinStates[3] == OFF)) {  
    // Pressure dropped *and operation stopped simultaneously*.  
    // This is because we don't want to be notified of normal  
    // pressure drops after we stop the system ourselves.  
    sendSMS("Pressure dropped.");} else if (statesChanged[3] == 1 && pinStates[3] == OFF) {  
    sendSMS("Pump shut down.");} else if (statesChanged[3] == 1 && pinStates[3] == ON) {  
    sendSMS("Pump started.");}  

結(jié)束語(yǔ)

最終完成的系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是即插即用的。如果你想要使用它，并且像我一樣擁有兼容好的錯(cuò)誤繼電器，你可以安裝到 Arduino 并且運(yùn)行它。

你能在GitHub上找到完整的代碼：https://github.com/skorokithakis/arduino-irrigation

非常樂(lè)見(jiàn)你提出系統(tǒng)功能上的需求，這是走向成功的故事。失敗的故事也是非常受歡迎的，但是它們使我不怎么幸福。我也將期待你后面的評(píng)論，或者你可以Tweet我。我希望基于Arduino的灌溉系統(tǒng)將至少給提供一些有用的東西，感謝你的閱讀！

英文原文：Arduino-powered irrigation system

譯文鏈接：http://www.oschina.net/translate/arduino-powered-irrigation-system