● 创意名称 ：土壤剖面水分传感器
●背景：田间持水量是精确灌溉的重要参数，水分传感器在智慧农业中扮演者重要角色，而市面上常见的插针式水分传感器在测量多层土壤水分时布设困难，费时费力，如何便捷地感知不同土壤层含水率是水分传感器领域追求的一个目标。
● 方案选择理由 :
本设计主要是利用MP2731芯片研制土壤剖面水分传感器，其创意是通过MP2731的SW引脚的外接电感设计感知土壤水分的传感元件，该元件便于感知不同土壤层的水分；其次是传感器的供电系统，包括3.7充电与3.3V供电，具有低功耗的特点。选择该方案的理由如下：
1、利用电磁感知土壤水分在国内外有着一定的理论基础。
2、电源芯片的选择：
（1）MP2731能够实现多种功能：第一，将太阳能转换成4.2V为26650锂电池充电；第二，SW端引脚能够驱动水分感知元件（初级线圈和次级线圈组成的电感）感知土壤水分。
（2）MP8802能够将3.7V电压转换成3.3V给MCU和通信模块供电，功耗低。
3、传感器在保证一定精度的条件下，需要具备低成本（器件少、成本低、且容易购置）的特点。
● 确定是否实现创意 ：是
● 实现创意需要用到的MPS产品清单 ：
MP2731：MP2731.
EVKT-MP2731评估板：EVKT-MP2731.
MP8802：https://www.monolithicpower.cn/cn/mp8802.html.
● 计划如何实现及用时 ：
◎ 器件选型和购买；
◎ 原理图设计：
使用MPS在线仿真工具完成MP2731的锂电池充电电路和MP8802的3.3VLDO电路的设计；（1周）
◎ PCB绘制：
根据设计好的原理图，利用相关工具绘制PCB（2周-3周）
◎ 调试&应用：
1、调试&作品完成：
（1）PCB打样与焊接（1周）
（2）程序编写（2-3周）
（3）程序调试与烧录（1周）
（3）外壳绘制与3D打印（1周）
（4）仪器组装（2-3天）
2、功能演示：
（1）传感器的标定（2周）
（2）土壤含水率在线实时检测（图文或视频）。（1天）
● 方案框图 ：
在该设计中，太阳能板将太阳能转换得到的不稳定电压（4-9V）经MP2731再次转换为26650锂电池充电；锂电池的电压经过LDO电源转换成3.3V为MCU供电和通信模块供电；SW端的电感将土壤含水率装换成方波电压信号，该方波电压信号经过峰值检波成直流信号，MCU通过检测该直流信号并结合构建的水分测量模型计算土壤含水率，MCU将土壤水分值传递给通信模块，通信模块和手机通过WIFI协议建立连接，APP接收并显示土壤水分值。该设计的方案框图如下所示：
预设计3D模型如下所示：
