يتم تشغيل LED عندما تحتاج النباتات إلى الري
استهلاك تيار منخفض جدًا من بطارية 3 فولت
رسم تخطيطى:
قائمة المكونات:
|
مقاومات 470 kΩ ¼ W |
|
|
سيرميت أو فحم |
|
|
مقاوم 100 كيلو أوم ¼ واط |
|
|
المقاوم 3.3 kΩ ¼ W |
|
|
مقاوم 15 كيلو أوم ¼ واط |
|
|
مقاوم 100 أوم ¼ واط |
|
|
مكثف Lavsan 1 nF 63 V |
|
|
مكثف Lavsan 330 nF 63 V |
|
|
المكثفات الالكتروليتية 10 فائق التوهج 25 فولت |
|
|
5 ملم الصمام الأحمر |
|
|
الأقطاب الكهربائية (انظر الملاحظات) |
|
|
بطارية 3 فولت (2 × AA ، N أو AAA بطاريات حجم ، |
الغرض من الجهاز:
تم تصميم الدائرة لإعطاء إشارة إذا كانت النباتات بحاجة إلى الري. يبدأ مؤشر LED في الوميض إذا كانت التربة في إناء الزهور جافة جدًا ، وتنطفئ عندما ترتفع الرطوبة. يسمح لك Trimmer resistor R2 بتكييف حساسية الدائرة من أجل أنواع مختلفةالتربة وحجم إناء الزهور وأنواع الأقطاب الكهربائية.
تطوير المخطط:
هذه جهاز صغيرتمتعت بنجاح كبير مع هواة الإلكترونيات لسنوات عديدة ، بدءًا من عام 1999. ومع ذلك ، أدركت أنه يجب أخذ بعض الانتقادات والاقتراحات في الاعتبار أثناء الكتابة طوال هذه السنوات مع العديد من هواة الراديو. تم تحسين الدائرة بإضافة أربعة مقاومات ومكثفتين وترانزستور واحد. ونتيجة لذلك ، أصبح الجهاز أسهل في الإعداد وأكثر استقرارًا في التشغيل ، وزاد سطوع التوهج دون استخدام مصابيح LED فائقة السطوع.
تم إجراء العديد من التجارب باستخدام أواني زهور مختلفة وأجهزة استشعار مختلفة. وعلى الرغم من أنه من السهل تخيل أن أواني الزهور والأقطاب الكهربائية كانت مختلفة تمامًا عن بعضها البعض ، فإن المقاومة بين قطبين كهربائيين مغمورتين في التربة 60 مم على مسافة حوالي 50 مم كانت دائمًا في نطاق 500 ... 1000 أوم في التربة الجافة ، و 3000 ... 5000 أوم رطبة
مخطط العمل:
يشكل IC1A والمرتبط به R1 و C1 مولد موجة مربعة 2 كيلو هرتز. من خلال مقسم قابل للتعديل R2 / R3 ، يتم تغذية النبضات إلى مدخلات البوابة IC1B. عندما تكون المقاومة بين الأقطاب الكهربائية منخفضة (على سبيل المثال ، إذا كان هناك رطوبة كافية في إناء الزهور) ، يقوم المكثف C2 بتحويل مدخلات IC1B إلى الأرض ، ويكون خرج IC1B موجودًا باستمرار مستوى عالالجهد االكهربى. بوابة IC1C تعكس خرج IC1B. وبالتالي ، يتم حظر إدخال IC1D بمستوى جهد منخفض ، وبالتالي يتم إيقاف تشغيل مؤشر LED.
عندما تجف التربة في الوعاء ، تزداد المقاومة بين الأقطاب الكهربائية ويتوقف C2 عن منع النبضات من دخول IC1B. بعد المرور عبر IC1C ، تدخل نبضات 2 كيلو هرتز مدخلات الحجب للمولد ، مجمعة على الدائرة الدقيقة IC1D والمكونات المحيطة بها. يبدأ IC1D في إصدار نبضات قصيرة تعمل على تشغيل مؤشر LED خلال Q1. تشير ومضات LED إلى الحاجة إلى سقي النبات.
يتم تزويد قاعدة الترانزستور Q1 بدفعات نادرة من النبضات السلبية القصيرة بتردد 2 كيلو هرتز ، والتي يتم قطعها من نبضات الإدخال. وبالتالي ، يومض المصباح 2000 مرة في الثانية ، لكن العين البشرية ترى مثل هذه الومضات المتكررة مثل التوهج المستمر.
ملحوظات:
سيوفر لك ذلك من العمل المتكرر الرتيب ، وسيساعد مستشعر رطوبة التربة في تجنب المياه الزائدة - ليس من الصعب تجميع مثل هذا الجهاز بيديك. تأتي قوانين الفيزياء لإنقاذ البستاني: تصبح الرطوبة في التربة موصلاً للنبضات الكهربائية ، وكلما زاد عددها ، قلت المقاومة. مع انخفاض الرطوبة ، تزداد المقاومة ، وهذا يساعد على التتبع الوقت الأمثلسطح أملس.
يتكون تصميم مستشعر رطوبة التربة من موصلين متصلين بمصدر طاقة ضعيف ؛ يجب أن يكون المقاوم موجودًا في الدائرة. بمجرد زيادة كمية الرطوبة في الفراغ بين الأقطاب الكهربائية ، تنخفض المقاومة ويزداد التيار.
تجف الرطوبة - تزداد المقاومة وينخفض التيار.
نظرًا لأن الأقطاب الكهربائية ستكون في بيئة رطبة ، فمن المستحسن تشغيلها من خلال مفتاح ربط لتقليل الآثار الضارة للتآكل. خلال الأوقات العادية ، يتم إيقاف تشغيل النظام ويبدأ فقط في فحص الرطوبة بضغطة زر.
يمكن تركيب مستشعرات رطوبة التربة من هذا النوع في البيوت الزجاجية - فهي توفر التحكم في الري الآلي ، بحيث يمكن للنظام أن يعمل دون تدخل بشري على الإطلاق. في هذه الحالة ، سيكون النظام دائمًا في حالة عمل ، ولكن يجب مراقبة حالة الأقطاب الكهربائية حتى لا تصبح غير قابلة للاستخدام تحت تأثير التآكل. يمكن تثبيت أجهزة مماثلة في الأسرة والمروج الخارجية - ستحصل على الفور على المعلومات التي تحتاجها.
في هذه الحالة ، يتضح أن النظام أكثر دقة من الإحساس باللمس البسيط. إذا اعتبر الشخص أن الأرض جافة تمامًا ، فسيظهر المستشعر ما يصل إلى 100 وحدة من رطوبة التربة (عند تقييمها في نظام عشري) ، فورًا بعد الري ، ترتفع هذه القيمة إلى 600-700 وحدة.
بعد ذلك ، سيسمح لك المستشعر بمراقبة التغير في محتوى الرطوبة في التربة.
إذا كان من المفترض استخدام المستشعر في الهواء الطلق ، فمن المستحسن إغلاق الجزء العلوي منه بعناية لمنع تشويه المعلومات. للقيام بذلك ، يمكن تغطيتها براتنج الايبوكسي المقاوم للماء.
يتم تجميع المستشعر على النحو التالي:
مثل جهاز محلي الصنعيمكن أن يصبح جزءًا من الري التلقائي في نظام "المنزل الذكي" ، على سبيل المثال ، باستخدام وحدة التحكم MegD-328 Ethernet. تُظهر واجهة الويب مستوى الرطوبة في نظام 10 بت: النطاق من 0 إلى 300 يشير إلى أن الأرض جافة تمامًا ، 300-700 - هناك رطوبة كافية في التربة ، أكثر من 700 - الأرض رطبة ، و الري غير مطلوب.
يمكن إزالة التصميم ، الذي يتكون من وحدة تحكم ومرحل وبطارية ، في أي مبيت مناسب ، حيث يمكن تكييف أي صندوق بلاستيكي.
في المنزل ، سيكون استخدام مستشعر الرطوبة هذا بسيطًا وموثوقًا في نفس الوقت.
يمكن أن يكون تطبيق مستشعر رطوبة التربة شديد التنوع. غالبًا ما تستخدم في أنظمة الري الأوتوماتيكية والري اليدوي للنباتات:
سيساعد التصنيع الذاتي لجهاز الاستشعار في تجهيز المنزل نظام آليالسيطرة بأقل تكلفة.
من السهل شراء المكونات المصنوعة في المصنع عبر الإنترنت أو في متجر متخصص ، عظميمكن تجميع الأجهزة من مواد توجد دائمًا في منزل متحمس للكهرباء.
يمكن العثور على مزيد من المعلومات في الفيديو.
الجهاز الذي يقيس مستوى الرطوبة يسمى مقياس الرطوبة أو مجرد جهاز استشعار الرطوبة. في الحياة اليومية ، تعتبر الرطوبة عاملاً مهمًا ، وغالبًا ليس فقط في الحياة العادية ، ولكن أيضًا من أجلها معدات مختلفة، وللزراعة (رطوبة التربة) وأكثر من ذلك بكثير.
على وجه الخصوص ، يعتمد رفاهيتنا كثيرًا على درجة الرطوبة. الأشخاص الذين يعانون من حساسية خاصة للرطوبة هم الأرصاد الجوية ، وكذلك الأشخاص الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم والربو القصبي وأمراض القلب والأوعية الدموية.
مع ارتفاع الهواء الجاف ، حتى الأشخاص الأصحاءتشعر بعدم الراحة والنعاس والحكة وتهيج الجلد. غالبًا ما يتسبب الهواء الجاف في إثارة أمراض الجهاز التنفسي ، بدءًا من التهابات الجهاز التنفسي الحادة والالتهابات الفيروسية التنفسية الحادة ، وحتى الالتهاب الرئوي.
في الشركات ، يمكن أن تؤثر رطوبة الهواء على سلامة المنتجات والمعدات ، وفي الزراعةلا لبس فيه تأثير رطوبة التربة على الخصوبة ، وما إلى ذلك ، هنا ، يحفظ التطبيق أجهزة استشعار الرطوبة - مقياس الرطوبة.
تتم معايرة بعض الأجهزة التقنية مبدئيًا للأهمية المطلوبة بدقة ، وفي بعض الأحيان ، من أجل ضبط الجهاز بدقة ، من المهم الحصول على القيمة الدقيقة للرطوبة في بيئة.
رطوبةيمكن قياسها بالعديد من القيم الممكنة:
لتحديد رطوبة الهواء والغازات الأخرى ، يتم أخذ القياسات بالجرام لكل متر مكعب ، عندما يتعلق الأمر بالقيمة المطلقة للرطوبة ، أو بوحدات الرطوبة النسبية عندما يتعلق الأمر بالرطوبة النسبية.
لقياس محتوى الرطوبة في المواد الصلبة أو السائلة ، تكون القياسات كنسبة مئوية من كتلة عينات الاختبار مناسبة.
لتحديد محتوى الرطوبة للسوائل سيئة الامتزاج ، ستكون وحدات القياس جزء في المليون (عدد أجزاء الماء الموجودة في 1000000 جزء من وزن العينة).
وفقًا لمبدأ التشغيل ، يتم تقسيم أجهزة قياس الرطوبة إلى:
بالسعة.
مقاوم.
الثرمستور.
بصري.
الكتروني.
أجهزة قياس الرطوبة السعوية ، في أبسط الحالات ، هي مكثفات بها هواء كعزل كهربائي في الفجوة. من المعروف أن ثابت العزل في الهواء يرتبط ارتباطًا مباشرًا بالرطوبة ، والتغيرات في رطوبة العازل تؤدي إلى تغيرات في سعة مكثف الهواء.
يحتوي إصدار أكثر تعقيدًا من مستشعر رطوبة فجوة الهواء السعوي على عازل كهربائي به ثابت عازل يمكن أن يتغير بشكل كبير تحت تأثير الرطوبة عليه. هذا النهج يجعل جودة المستشعر أفضل من مجرد وجود هواء بين ألواح المكثف.
الخيار الثاني مناسب تمامًا للقياسات فيما يتعلق بمحتوى الماء في المواد الصلبة. يتم وضع الكائن قيد الدراسة بين ألواح مثل هذا المكثف ، على سبيل المثال ، يمكن أن يكون الكائن عبارة عن قرص ، والمكثف نفسه متصل بالدائرة التذبذبية والمولد الإلكتروني ، بينما يتم قياس التردد الطبيعي للدائرة الناتجة ، ويتم "حساب" السعة الناتجة عن إدخال عينة الاختبار من التردد المقاس.
بالطبع ، لهذه الطريقة أيضًا بعض العيوب ، على سبيل المثال ، إذا كان محتوى الرطوبة في العينة أقل من 0.5٪ ، فسيكون غير دقيق ، بالإضافة إلى ذلك ، يجب تنظيف العينة المقاسة من الجزيئات ذات ثابت العزل العالي ، بالإضافة إلى شكل العينة مهمة أثناء القياس ، فلا يجب أن تتغير في سياق الدراسة.
النوع الثالث من مستشعرات الرطوبة السعوية هو مقياس رطوبة الغشاء الرقيق السعوي. وهي تشتمل على ركيزة يتم فيها تطبيق قطبين مشط. تلعب أقطاب المشط دور الألواح في هذه الحالة. لغرض تعويض درجة الحرارة ، يتم إدخال مستشعرين إضافيين لدرجة الحرارة في المستشعر.
يشتمل هذا المستشعر على قطبين كهربائيين ، يتم ترسيبهما على ركيزة ، وفي الجزء العلوي من الأقطاب الكهربائية نفسها توجد طبقة من المواد ذات مقاومة منخفضة نوعًا ما ، ولكنها تختلف بشدة باختلاف الرطوبة.
قد تكون مادة مناسبة للجهاز هي الألومينا. يمتص هذا الأكسيد الماء جيدًا من البيئة الخارجية ، بينما تتغير مقاومته بشكل ملحوظ. نتيجة لذلك ، ستعتمد المقاومة الكلية لدائرة القياس لهذا المستشعر بشكل كبير على الرطوبة. لذلك ، سيتم تحديد مستوى الرطوبة بقيمة التيار المتدفق. ميزة أجهزة الاستشعار من هذا النوع هي سعرها المنخفض.
يتكون مقياس الرطوبة الثرمستور من زوج من الثرمستورات المتطابقة. بالمناسبة ، نتذكر أنه مكون إلكتروني غير خطي ، تعتمد مقاومته بشدة على درجة حرارته.
يتم وضع أحد الثرمستورات المتضمنة في الدائرة في حجرة محكمة الغلق بها هواء جاف. والآخر في غرفة بها ثقوب يدخل من خلالها هواء ذو رطوبة مميزة ، والتي تريد قياس قيمتها. يتم توصيل الثرمستورات في دائرة جسر ، ويتم تطبيق الجهد على أحد أقطار الجسر ، ويتم أخذ القراءات من القطر الآخر.
في الحالة التي يكون فيها الجهد عند أطراف الخرج صفراً ، تكون درجات حرارة كلا المكونين متساوية ، وبالتالي تكون الرطوبة هي نفسها. في حالة استقبال جهد غير صفري عند الخرج ، يشير هذا إلى وجود اختلاف في الرطوبة في الغرف. لذلك ، يتم تحديد الرطوبة من خلال قيمة الجهد الناتج أثناء القياسات.
قد يواجه الباحث عديم الخبرة سؤال عادل، لماذا تتغير درجة حرارة الثرمستور عندما يتفاعل مع الهواء الرطب؟ والشيء هو أنه مع زيادة الرطوبة ، يبدأ الماء في التبخر من علبة الثرمستور ، بينما تنخفض درجة حرارة العلبة ، وكلما زادت الرطوبة ، زاد التبخر ، وكلما زادت سرعة تبريد الثرمستور.
4) حساس الرطوبة البصري (التكثيف)
هذا النوع من أجهزة الاستشعار هو الأكثر دقة. يعتمد تشغيل مستشعر الرطوبة الضوئية على ظاهرة مرتبطة بمفهوم "نقطة الندى". في اللحظة التي تصل فيها درجة الحرارة إلى نقطة الندى ، تكون المراحل الغازية والسائلة في حالة توازن ديناميكي حراري.
لذلك ، إذا أخذت الزجاج ، وقمت بتثبيته في بيئة غازية ، حيث تكون درجة الحرارة في وقت البحث أعلى من نقطة الندى ، ثم بدأت عملية تبريد هذا الزجاج ، عند قيمة درجة حرارة معينة ، سوف يتكثف الماء تبدأ بالتشكل على السطح الزجاجي ، سيبدأ بخار الماء هذا بالمرور إلى المرحلة السائلة ... ستكون درجة الحرارة هذه مجرد نقطة الندى.
لذلك ، ترتبط درجة حرارة نقطة الندى ارتباطًا وثيقًا وتعتمد على عوامل مثل الرطوبة والضغط في البيئة. نتيجة لذلك ، مع القدرة على قياس الضغط ودرجة حرارة نقطة الندى ، سيكون من السهل تحديد الرطوبة. يعمل هذا المبدأ كأساس لعمل مستشعرات الرطوبة الضوئية.
أبسط دائرة لمثل هذا المستشعر تتكون من مصباح LED يضيء على سطح المرآة. تعكس المرآة الضوء وتغير اتجاهه وتوجهه إلى جهاز الكشف الضوئي. في هذه الحالة ، يمكن تسخين المرآة أو تبريدها عن طريق جهاز خاص للتحكم بدرجة الحرارة عالية الدقة. غالبًا ما تستخدم المضخة الحرارية كجهاز. بالطبع يتم تركيب حساس على المرآة لقياس درجة الحرارة.
قبل بدء القياسات ، يتم ضبط درجة حرارة المرآة على قيمة أعلى بوضوح من درجة حرارة نقطة الندى. ثم يتم تبريد المرآة تدريجياً. في اللحظة التي تبدأ فيها درجة الحرارة في عبور نقطة الندى ، ستبدأ قطرات الماء فورًا في التكثف على سطح المرآة ، وسوف ينكسر شعاع الضوء من الصمام الثنائي بسببها ، وتشتت ، وهذا سيؤدي إلى انخفاض في التيار في دائرة جهاز الكشف الضوئي. من خلال ردود الفعل ، يتفاعل جهاز الكشف الضوئي مع وحدة التحكم في درجة حرارة المرآة.
لذلك ، بالاعتماد على المعلومات الواردة في شكل إشارات من جهاز الكشف الضوئي ، سيحافظ جهاز التحكم في درجة الحرارة على درجة الحرارة على سطح المرآة مساوية تمامًا لنقطة الندى ، وسيُظهر مستشعر درجة الحرارة وفقًا لذلك درجة الحرارة. لذلك ، عند الضغط ودرجة الحرارة المعروفين ، يمكنك تحديد المؤشرات الرئيسية للرطوبة بدقة.
يتمتع مستشعر الرطوبة الضوئية بأعلى دقة لا يمكن تحقيقها مع أنواع أخرى من أجهزة الاستشعار ، بالإضافة إلى عدم وجود تباطؤ. العيب هو أعلى سعر للجميع ، بالإضافة إلى ارتفاع استهلاك الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري التأكد من نظافة المرآة.
يعتمد مبدأ تشغيل مستشعر رطوبة الهواء الإلكتروني على تغيير في تركيز الإلكتروليت الذي يغطي أي مادة عازلة كهربيًا. هناك مثل هذه الأجهزة مع التسخين التلقائي بالإشارة إلى نقطة الندى.
غالبًا ما تقاس نقطة الندى فوق محلول كلوريد الليثيوم المركز ، والذي يكون شديد الحساسية للحد الأدنى من التغيرات في الرطوبة. ل أقصى قدر من الراحةغالبًا ما يكون مقياس الرطوبة هذا مزودًا أيضًا بمقياس حرارة. هذا الجهاز لديه دقة عالية وخطأ منخفض. إنه قادر على قياس الرطوبة بغض النظر عن درجة الحرارة المحيطة.
كما تحظى أجهزة قياس الرطوبة الإلكترونية البسيطة التي تتخذ شكل قطبين كهربائيين بشعبية كبيرة ، حيث يتم لصقها ببساطة في التربة ، وتتحكم في محتواها من الرطوبة وفقًا لدرجة الموصلية ، اعتمادًا على هذه الرطوبة ذاتها. تحظى هذه المستشعرات بشعبية لدى المراوح ، لأنه يمكنك بسهولة إعداد الري التلقائي لسرير الحديقة أو الزهرة في وعاء ، في حالة عدم ملاءمة الماء يدويًا أو إذا لم يكن ذلك مناسبًا.
قبل شراء جهاز استشعار ، فكر فيما ستحتاج إلى قياسه ، الرطوبة النسبية أو المطلقة ، الهواء أو التربة ، ما هو نطاق القياس المتوقع ، وما إذا كان التباطؤ مهمًا ، وما هي الدقة المطلوبة. أدق جهاز استشعار بصري. انتبه إلى فئة حماية IP ، إلى نطاق درجة حرارة التشغيل ، اعتمادًا على الظروف المحددة ، حيث سيتم استخدام المستشعر ، وما إذا كانت المعلمات مناسبة لك.
نشأت هذه المقالة فيما يتعلق ببناء رشاش رعاية أوتوماتيكي النباتات الداخلية... أعتقد أن الرش نفسه قد يكون موضع اهتمام DIYer ، لكننا الآن سنتحدث عن مستشعر رطوبة التربة. https: // الموقع /
 |
 |
 |
 |
بالطبع ، قبل إعادة اختراع العجلة ، ذهبت عبر الإنترنت.
تبين أن أجهزة استشعار الرطوبة الصناعية باهظة الثمن ، وما زلت لا أستطيع العثور عليها وصف مفصلجهاز استشعار واحد على الأقل. يبدو أن موضة تجارة "القطط في الأكياس" ، التي أتت إلينا من الغرب ، أصبحت هي القاعدة.
على الرغم من وجود أوصاف لأجهزة استشعار ذاتية الصنع على الشبكة ، إلا أنها تعمل جميعًا على مبدأ قياس مقاومة التربة للتيار المباشر. وأظهرت التجارب الأولى التناقض التام لمثل هذه التطورات.
في الواقع ، لم يفاجئني هذا حقًا ، لأنني ما زلت أتذكر كيف حاولت في طفولتي قياس مقاومة التربة واكتشفت ... تيارًا كهربائيًا فيها. أي أن سهم مقياس ميكرومتر سجل التيار المتدفق بين قطبين كهربائيين عالقين في الأرض.
أظهرت التجارب التي استغرقت أسبوعًا كاملاً أن مقاومة التربة يمكن أن تتغير بسرعة كبيرة ، ويمكن أن تزداد بشكل دوري ثم تنخفض ، ويمكن أن تتراوح فترة هذه التقلبات من عدة ساعات إلى عشرات الثواني. بالإضافة إلى ذلك ، تتغير مقاومة التربة بشكل مختلف في أواني الزهور المختلفة. كما اتضح فيما بعد ، تختار الزوجة تركيبة التربة الفردية لكل نبات.
في البداية ، تخلت تمامًا عن قياس مقاومة التربة وحتى بدأت في بناء جهاز استشعار الحث ، منذ أن وجدت مستشعر رطوبة صناعي على الشبكة ، وكُتب عنه أنه استقرائي. كنت سأقوم بمقارنة تردد المذبذب المرجعي مع تردد مذبذب آخر ، يتم وضع ملفه على الوعاء مع النبات. ولكن عندما بدأت في تصميم نماذج أولية للجهاز ، تذكرت فجأة كيف حصلت ذات مرة على "جهد الخطوة". دفعني هذا إلى تجربة تجربة أخرى.
وبالفعل ، في كل شخص موجود على الشبكة الانشاءات محلية الصنع، تم اقتراح قياس مقاومة التربة للتيار المباشر. ماذا لو حاولت قياس مقاومة التيار المتردد؟ بعد كل شيء ، من الناحية النظرية ، لا ينبغي أن تتحول الزهرية إلى "بطارية".
جمعت أبسط مخططواختبرته على الفور على أنواع مختلفة من التربة. كانت النتيجة مشجعة. لم يتم العثور على اتجاهات مشبوهة نحو زيادة أو تقليل المقاومة حتى لعدة أيام. بعد ذلك ، تم تأكيد هذا الافتراض على آلة الري العاملة ، والتي كان تشغيلها يعتمد على مبدأ مماثل.
نتيجة البحث ، ظهرت هذه الدائرة على دائرة كهربائية واحدة. ستعمل أي من الدوائر المصغرة المدرجة: K176LE5 أو K561LE5 أو CD4001A. نبيع هذه الدوائر الدقيقة مقابل 6 سنتات فقط.
مستشعر رطوبة التربة هو جهاز عتبة يستجيب للتغيرات في مقاومة التيار المتردد (نبضات قصيرة).
في العنصرين DD1.1 و DD1.2 ، يتم تجميع مذبذب رئيسي ، والذي يولد نبضات بفاصل حوالي 10 ثوانٍ. https: // الموقع /
فصل المكثفات C2 و C4. لا تمر في دائرة القياس العاصمةالتي تولدها التربة.
يحدد المقاوم R3 العتبة ، ويوفر المقاوم R8 التباطؤ لمكبر الصوت. يضبط أداة التشذيب R5 الإزاحة الأولية عند إدخال DD1.3.
مكثف C3 هو مكثف مضاد للتدخل ، ويحدد المقاوم R4 أقصى مقاومة دخل لدائرة القياس. يقلل هذان العنصران من حساسية المستشعر ، لكن غيابهما يمكن أن يؤدي إلى إنذارات خاطئة.
يجب أيضًا ألا تختار جهد إمداد الدائرة المصغرة أقل من 12 فولت ، لأن هذا يقلل من الحساسية الحقيقية للجهاز بسبب انخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء.
الانتباه!
لا أعرف ما إذا كان التعرض المطول للنبضات الكهربائية يمكن أن يكون له آثار ضارة على النباتات. تم استخدام هذا المخطط فقط في مرحلة تطوير آلة الرش.
من أجل ري النباتات ، استخدمت مخططًا مختلفًا يولد نبضًا قياسًا قصيرًا واحدًا فقط في اليوم ، يتم توقيته وفقًا لوقت سقي النباتات.
قم بتوصيل Arduino بجهاز استشعار رطوبة التربة FC-28 لتحديد متى تحتاج التربة إلى الماء.
في هذه المقالة ، سوف نستخدم FC-28 Soil Moisture Sensor مع Arduino. يقيس هذا المستشعر محتوى الماء الحجمي للتربة ويعطينا مستوى الرطوبة. يعطينا المستشعر بيانات تمثيلية ورقمية عند الإخراج. سنقوم بتوصيله في كلا الوضعين.
يتكون مستشعر رطوبة التربة من مستشعرين يستخدمان لقياس محتوى الماء الحجمي. يسمح مجسان للتيار بالمرور عبر التربة ، مما يعطي قيمة المقاومة ، مما يسمح في النهاية بقياس قيمة الرطوبة.
عندما يكون هناك ماء ، ستوصل التربة المزيد من الكهرباء ، مما يعني أنه ستكون هناك مقاومة أقل. التربة الجافة لا توصل الكهرباء بشكل جيد ، لذلك عندما يكون هناك ماء أقل ، فإن التربة توصل كهرباء أقل ، مما يعني أنه سيكون هناك المزيد من المقاومة.
يمكن توصيل مستشعر FC-28 في الوضعين التناظري والرقمي. سنقوم أولاً بتوصيله في الوضع التمثيلي ثم في الوضع الرقمي.
تخصيص
مواصفات جهاز استشعار رطوبة التربة FC-28:
Pinout
يحتوي جهاز استشعار رطوبة التربة FC-28 على أربعة جهات اتصال:
تحتوي الوحدة أيضًا على مقياس الجهد الذي سيحدد قيمة العتبة. ستتم مقارنة هذه القيمة الحدية بمقارن LM393. سيشير لنا مؤشر LED إلى قيمة أعلى أو أقل من الحد الأدنى.
لتوصيل المستشعر في الوضع التناظري ، نحتاج إلى استخدام الإخراج التناظري للمستشعر. يقبل مستشعر رطوبة التربة FC-28 قيم الإخراج التناظرية من 0 إلى 1023.
يتم قياس الرطوبة كنسبة مئوية ، لذلك سنطابق هذه القيم من 0 إلى 100 ثم نعرضها على الشاشة التسلسلية. يمكنك ضبط قيم رطوبة مختلفة وتشغيل / إيقاف مضخة الماء وفقًا لهذه القيم.
قم بتوصيل جهاز استشعار رطوبة التربة FC-28 بـ Arduino على النحو التالي:
بالنسبة للإخراج التناظري ، نكتب الكود التالي:
Int sensor_pin = A0 ؛ int output_value ؛ إعداد باطل () (Serial.begin (9600) ؛ Serial.println ("القراءة من المستشعر ...") ؛ تأخير (2000) ؛) حلقة باطلة () (output_value = analogRead (sensor_pin) ؛ output_value = map (output_value) ، 550،0،0،100)؛ Serial.print ("Mositure:")؛ Serial.print (output_value)؛ Serial.println ("٪")؛ تأخير (1000)؛)
بادئ ذي بدء ، حددنا متغيرين: أحدهما لتلامس مستشعر رطوبة التربة والآخر لتخزين خرج المستشعر.
Int sensor_pin = A0 ؛ int output_value ؛
في وظيفة الإعداد ، يكون الأمر Serial.begin (9600)سيساعد في الاتصال بين Arduino والشاشة التسلسلية. بعد ذلك ، سنطبع "Reading From the Sensor ..." على الشاشة العادية.
إعداد باطل () (Serial.begin (9600) ؛ Serial.println ("القراءة من المستشعر ...") ؛ تأخير (2000) ؛)
في وظيفة الحلقة ، سنقرأ القيمة من الإخراج التناظري للمستشعر ونخزن القيمة في متغير قيمة الانتاج... ثم نقوم بمطابقة قيم المخرجات مع 0-100 لأنه يتم قياس الرطوبة كنسبة مئوية. عندما أخذنا قراءات من الأرض الجافة ، كانت قيمة المستشعر 550 ، وفي أرضية مبللةكانت قيمة المستشعر 10. قمنا بمطابقة هذه القيم للحصول على قيمة الرطوبة. ثم قمنا بطباعة هذه القيم على شاشة تسلسلية.
الحلقة الفارغة () (output_value = analogRead (sensor_pin) ؛ output_value = map (output_value ، 550،10،0،100) ؛ Serial.print ("Mositure:") ؛ Serial.print (output_value) ؛ Serial.println ("٪") ؛ تأخير (1000) ؛)لتوصيل مستشعر رطوبة التربة FC-28 في الوضع الرقمي ، سنقوم بتوصيل الإخراج الرقمي للمستشعر بدبوس Arduino الرقمي.
تحتوي وحدة المستشعر على مقياس جهد يستخدم لتعيين قيمة العتبة. ثم تتم مقارنة قيمة العتبة بقيمة خرج المستشعر باستخدام أداة المقارنة LM393 ، الموجودة في وحدة استشعار FC-28. يقارن جهاز المقارنة LM393 قيمة خرج المستشعر وقيمة العتبة ، ثم يعطينا قيمة الإخراج عبر دبوس رقمي.
عندما تكون قيمة المستشعر أكبر من قيمة العتبة ، سيعطينا الإخراج الرقمي 5 فولت وسيضيء مؤشر LED الخاص بالمستشعر. خلاف ذلك ، عندما تكون قيمة المستشعر أقل من هذه العتبة ، سيتم نقل 0V إلى الإخراج الرقمي ولن يضيء LED.
فيما يلي توصيلات مستشعر رطوبة التربة FC-28 و Arduino في الوضع الرقمي:
رمز الوضع الرقمي أدناه:
Int led_pin = 13 ؛ int sensor_pin = 8 ؛ إعداد باطل () (pinMode (led_pin، OUTPUT)؛ pinMode (sensor_pin، INPUT)؛) حلقة فارغة () (if (digitalRead (sensor_pin) == HIGH) (digitalWrite (led_pin، HIGH)؛) وإلا (كتابة رقمية (led_pin، منخفض) ؛ تأخير (1000) ؛))
بادئ ذي بدء ، قمنا بتهيئة متغيرين لتوصيل دبوس LED والدبوس الرقمي لجهاز الاستشعار.
Int led_pin = 13 ؛ int sensor_pin = 8 ؛
في وظيفة الإعداد ، نعلن أن دبوس LED هو دبوس الإخراج ، لأننا سنقوم بتشغيل مؤشر LED من خلاله. لقد أعلنا أن دبوس المستشعر هو دبوس الإدخال ، لأن Arduino سيتلقى قيمًا من المستشعر من خلال هذا الدبوس.
إعداد باطل () (pinMode (led_pin، OUTPUT)؛ pinMode (sensor_pin، INPUT)؛)
في وظيفة الحلقة ، نقرأ من دبوس المستشعر. إذا كانت القيمة أعلى من الحد الأدنى ، فسيتم تشغيل مؤشر LED. إذا كانت قيمة المستشعر أقل من قيمة العتبة ، فسيخرج المؤشر.
حلقة فارغة () (if (digitalRead (sensor_pin) == HIGH) (digitalWrite (led_pin، HIGH)؛) else (digitalWrite (led_pin، LOW) ؛ تأخير (1000) ؛))
هذا يختتم الدرس التمهيدي حول العمل مع مستشعر FC-28 الخاص بـ Arduino. مشاريع ناجحة لك.
