Domov, design, rekonstrukce, výzdoba.  Dvůr a zahrada.  Svýma rukama

Domov, design, rekonstrukce, výzdoba. Dvůr a zahrada. Svýma rukama

» Domácí, stabilní čidlo půdní vlhkosti pro automatickou instalaci zavlažování. Čidlo půdní vlhkosti: princip činnosti a montáž svépomocí Elektrický obvod čidla půdní vlhkosti

Domácí, stabilní čidlo půdní vlhkosti pro automatickou instalaci zavlažování. Čidlo půdní vlhkosti: princip činnosti a montáž svépomocí Elektrický obvod čidla půdní vlhkosti

LED se rozsvítí, když je potřeba zalít rostliny
Velmi nízký odběr proudu z 3V baterie

Schematický diagram:

Seznam komponentů:

Rezistory 470 kOhm ¼ W

Cermet nebo karbon
trimovací rezistor 47 kOhm ½ W

Rezistor 100 kOhm ¼ W

Rezistor 3,3 kOhm ¼ W

Rezistor 15 kOhm ¼ W

Rezistor 100 Ohm ¼ W

Lavsan kondenzátor 1 nF 63 V

Lavsan kondenzátor 330 nF 63 V

Elektrolytické kondenzátory 10uF 25V

Červená LED o průměru 5 mm

Elektrody (viz poznámky)

3V baterie (2 x AA, N nebo AAA baterie,
zapojeny do série)

Účel zařízení:

Okruh je navržen tak, aby dal signál, pokud rostliny potřebují zalévat. LED začne blikat, pokud je půda v květináči příliš suchá, a zhasne, když se vlhkost zvýší. Trimrový rezistor R2 umožňuje přizpůsobit citlivost obvodu různým typům půdy, velikosti květináčů a typům elektrod.

Vývoj schématu:

Toto malé zařízení bylo velkým hitem mezi nadšenci elektroniky po mnoho let, od roku 1999. Nicméně, když jsem si v průběhu let dopisoval s mnoha amatéry, uvědomil jsem si, že některé kritiky a návrhy je třeba vzít v úvahu. Obvod byl vylepšen přidáním čtyř rezistorů, dvou kondenzátorů a jednoho tranzistoru. Díky tomu se zařízení snáze nastavovalo a bylo stabilnější v provozu a jas záře byl zvýšen bez použití superjasných LED diod.
Bylo provedeno mnoho experimentů s různými květináči a různými senzory. A přestože, jak si lze snadno představit, květináče a elektrody se od sebe velmi lišily, odpor mezi dvěma elektrodami ponořenými do půdy o 60 mm ve vzdálenosti asi 50 mm byl vždy v rozmezí 500...1000 Ohmy pro suchou půdu a 3000... 5000 Ohmů za mokra

Obvodový provoz:

IC1A a jemu přidružené R1 a C1 tvoří generátor obdélníkových vln s frekvencí 2 kHz. Přes nastavitelný dělič R2/R3 jsou impulsy přiváděny na vstup hradla IC1B. Když je odpor mezi elektrodami nízký (tj. je-li v květináči dostatek vlhkosti), kondenzátor C2 obchází vstup IC1B proti zemi a na výstupu IC1B je trvale přítomna vysoká úroveň napětí. Hradlo IC1C invertuje výstup IC1B. Vstup IC1D je tedy blokován nízkým napětím a LED dioda je odpovídajícím způsobem vypnuta.
Když půda v květináči vyschne, odpor mezi elektrodami se zvýší a C2 již nebrání toku impulsů na vstup IC1B. Po průchodu IC1C pulsy 2 kHz vstupují do blokovacího vstupu oscilátoru namontovaného na čipu IC1D a jeho okolních součástek. IC1D začne generovat krátké impulsy, které rozsvěcují LED přes tranzistor Q1. Blikání LED signalizuje potřebu zalévat rostlinu.
Do báze tranzistoru Q1 jsou přiváděny vzácné shluky krátkých záporných pulsů o frekvenci 2 kHz, vystřižené ze vstupních pulsů. V důsledku toho LED dioda bliká 2000krát za sekundu, ale lidské oko vnímá takové časté záblesky jako konstantní záře.

Poznámky:

  • Aby nedocházelo k oxidaci elektrod, jsou napájeny pravoúhlými pulzy.
  • Elektrody jsou vyrobeny ze dvou kusů odizolovaného jednožilového drátu o průměru 1 mm a délce 60 mm. Můžete použít drát používaný pro pokládku elektrického vedení.
  • Elektrody musí být zcela ponořeny do země ve vzdálenosti 30...50 mm od sebe. Na materiálu elektrod, rozměrech a vzdálenosti mezi nimi obecně příliš nezáleží.
  • Spotřeba proudu asi 150 µA při vypnuté LED a 3 mA při rozsvícení LED na 0,1 sekundy každé 2 sekundy umožňuje zařízení fungovat roky na jednu sadu baterií.
  • Při tak malém odběru proudu prostě není potřeba vypínač. Pokud přesto existuje potřeba okruh vypnout, stačí elektrody zkratovat.
  • Výstup 2 kHz z prvního oscilátoru lze zkontrolovat bez sondy nebo osciloskopu. Jednoduše je uslyšíte, pokud elektrodu P2 připojíte na vstup nízkofrekvenčního zesilovače s reproduktorem a pokud máte prastaré vysokoimpedanční sluchátko TON-2, pak se obejdete bez zesilovače.
  • Obvod byl sestaven přehledně dle návodu a je 100% funkční!!! ...takže když to najednou "nejede" tak je to jen nesprávná montáž nebo díly. Abych byl upřímný, donedávna jsem nevěřil, že to „funguje“.
  • Otázka pro odborníky!!! Jak můžete nainstalovat čerpadlo 12V DC se spotřebou 0,6A a startovacím zařízením 1,4A jako akční člen?!
  • Sobos KAM se vejít? Co řídit?....Otázku formulujte JASNĚ.
  • V tomto obvodu (celý popis http://www..html?di=59789) je indikátorem jeho činnosti LED, která se rozsvítí, když je zem „suchá“. Existuje velká touha automaticky zapnout zavlažovací čerpadlo (12V konstantní se spotřebou 0,6A a počáteční 1,4A) spolu s zahrnutím této LED, jak změnit nebo „dokončit“ okruh, aby to bylo realizováno.
  • ...možná má někdo nějaké myšlenky?!
  • Nainstalujte místo LED optorelay nebo optosimistor. Dávku vody lze upravit pomocí časovače nebo umístěním čidla/zavlažovacího bodu.
  • Je to zvláštní, sestavil jsem obvod a funguje skvěle, ale pouze LED „když je nutné zalévat“ plně bliká s frekvencí přibližně 2 kHz a nesvítí neustále, jak říkají někteří uživatelé fóra. Což zase přináší úspory při používání baterií. Důležité také je, že při takto nízkém napájení podléhají elektrody v zemi málo korozi, zejména anoda. A ještě jedna věc, při určité úrovni vlhkosti začne LED sotva svítit a může to pokračovat dlouhou dobu, což mi nedovolilo použít tento obvod k zapnutí čerpadla. Myslím si, že ke spolehlivému zapnutí čerpadla potřebujete nějaký detektor pulzů zadané frekvence pocházejících z tohoto obvodu a vydávajících „příkaz“ k ovládání zátěže. Žádám SPECIALISTY, aby navrhli schéma implementace takového zařízení. Na základě tohoto schématu bych rád zavedl automatické zavlažování v mé dači.
  • Svou „ekonomikou“ velmi slibné schéma, které je třeba upravit a použít na zahradách nebo například v práci, což je velmi důležité o víkendech nebo dovolených, stejně jako doma pro automatické zalévání květin.
  • byla vždy v rozmezí 500...1000 Ohmů pro suchou půdu a 3000...5000 Ohmů pro vlhkou půdu - ve smyslu - naopak!!??
  • Myslím, že je to blbost. V průběhu času se na elektrodách usazují soli a systém nepracuje včas. Před pár lety jsem to dělal, ale dělal jsem to na dvou tranzistorech podle obvodu z časopisu MK. Stačilo týden a pak se to posunulo. Čerpadlo fungovalo a nevypnulo, zaplavilo květinu. Viděl jsem online obvody na střídavý proud, takže si myslím, že bych je měl vyzkoušet.
  • Dobrý den!!! Co se mě týče, každý nápad něco vytvořit je už dobrý. - Pokud jde o instalaci systému na chatě, doporučoval bych zapnout čerpadlo přes časové relé (v mnoha obchodech s elektrickým vybavením stojí haléře) a nastavit jej na vypnutí po čase od zapnutí. Když se tedy váš systém zasekne (no, stát se může cokoliv), čerpadlo se vypne po zaručené době dostatečné pro zavlažování (můžete si empiricky vybrat). - http://tuxgraphics.org/electronics/2...ering-II.shtml To je dobrá věc, tento konkrétní obvod jsem nesestavil, použil jsem pouze připojení k internetu. Trochu závadný (ne fakt, že mám moc rovné ruce), ale vše funguje.
  • Shromáždil jsem schémata pro zavlažování, ale ne pro toto, o kterém se diskutuje v tomto tématu. Fungují smontované, jeden jak je uvedeno výše z hlediska doby zapnutí čerpadla, druhý, který je velmi slibný, z hlediska hladiny v pánvi, kde se voda čerpá přímo do pánve. Toto je nejlepší volba pro rostliny. Ale podstatou otázky je přizpůsobit zadané schéma. Jediným důvodem je, že anoda v zemi není téměř zničena jako při realizaci jiných schémat. Řekněte mi prosím, jak sledovat frekvenci pulzů, abych zapnul akční člen. Problém dále zhoršuje skutečnost, že LED může „doutnat“ sotva určitou dobu a poté se rozsvítí pouze v pulzním režimu.
  • Odpověď na dříve položený dotaz ohledně zlepšení schématu regulace půdní vlhkosti byla obdržena na jiném fóru a ověřena jako 100% účinnost :) Pokud by měl někdo zájem, napište do osobní zprávy.
  • Proč taková důvěrnost a ne hned poskytnout odkaz na fórum. Například na tomto fóru http://forum.homecitrus.ru/index.php...ic=8535&st=100 byl problém prakticky vyřešen pomocí MK, ale byl vyřešen pomocí logiky a testován mnou. Pouze pro pochopení je nutné číst „knihu“ od začátku a ne od konce. Píšu to předem pro ty, kteří si přečtou kus textu a začnou bombardovat otázkami. :eek:
  • Odkaz http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=1&t=63260 nebyl okamžitě uveden, protože by to nebylo považováno za reklamu.
  • pro Vell65
  • http://olddoctober.com/ru/automatic_watering/#5
  • Tato fáze již prošla. Problém byl vyřešen pomocí jiného schématu. Jako informace. Spodní vylepšený obvod má chyby a odpory hoří. Psaní na stejném webu proběhlo bez chyb. Při testování okruhu byly zjištěny následující nedostatky: 1. Zapíná se pouze jednou denně, když rajčata již zvadla, a o okurkách je lepší mlčet. A právě když svítilo slunce, potřebovaly kapkovou zálivku u kořene, protože rostliny v extrémních vedrech vypařují velké množství vláhy, zejména okurky. 2. Neexistuje žádná ochrana proti falešné aktivaci, když je například v noci fotobuňka osvětlena světlomety nebo bleskem a čerpadlo je aktivováno, když rostliny spí a nepotřebují zalévat, a zapnutí čerpadla v noci nepřispívá ke zdravému spánku pro členy domácnosti.
  • Odebereme fotosenzor, viz první verzi obvodu, kde chybí, vybereme prvky časovacího obvodu generátoru impulzů jako vhodné pro vás. Mám R1 = 3,9 Mohm. R8 což je 22m ne. R7 = 5,1 Mohm. Poté se čerpadlo zapne, když je půda suchá, dokud senzor nezvlhne. Zařízení jsem vzal jako příklad automatického zavlažovacího stroje. Moc děkuji autorovi.

Ahoj všichni, dnes se v našem článku podíváme na to, jak vyrobit snímač vlhkosti půdy vlastníma rukama. Důvodem pro vlastní výrobu může být opotřebení senzoru (koroze, oxidace), nebo prostě nemožnost nákupu, dlouhé čekání a touha něco vyrobit vlastníma rukama. V mém případě byla touha vyrobit senzor sám kvůli opotřebení, faktem je, že sonda senzoru při konstantním napájení napětí interaguje s půdou a vlhkostí, v důsledku čehož dochází k oxidaci. Například senzory SparkFun jej potahují speciálním složením (Electroless Nickel Immersion Gold) pro zvýšení životnosti. Také pro prodloužení životnosti senzoru je lepší napájet senzor pouze v době měření.
Jednoho „hezkého“ dne jsem si všiml, že můj zavlažovací systém zbytečně vlhčí půdu, při kontrole senzoru jsem z půdy vyjmul sondu a viděl jsem toto:

Kvůli korozi se mezi sondami objevuje další odpor, v důsledku čehož se signál zmenšuje a arduino věří, že půda je suchá. Vzhledem k tomu, že používám analogový signál, nebudu pro zjednodušení obvodu vytvářet obvod s digitálním výstupem na komparátoru.

Na obrázku je komparátor pro snímač půdní vlhkosti, červeně je označena část, která převádí analogový signál na digitální. Neoznačená část je část, kterou potřebujeme k převodu vlhkosti na analogový signál, a my ji použijeme. Níže jsem uvedl schéma připojení sond k arduinu.

Levá část diagramu ukazuje, jak jsou sondy připojeny k arduinu, a ukázal jsem pravou část (s rezistorem R2), abych ukázal, proč se hodnoty ADC mění. Když jsou sondy spuštěny do země, vytvoří se mezi nimi odpor (v diagramu jsem to zobrazil konvenčně R2), pokud je půda suchá, pak je odpor nekonečně velký, a pokud je vlhká, má tendenci k 0 Protože dva odpory R1 a R2 tvoří dělič napětí a střední bod je výstup (out a0), závisí napětí na výstupu na hodnotě odporu R2. Pokud je například odpor R2=10Kom, pak bude napětí 2,5V. Odpor na vodičích můžete připájet, abyste nedělali další oddělení; pro stabilitu naměřených hodnot můžete mezi napájení a výstup přidat kondenzátor 0,01 µF. Schéma zapojení je následující:

Jelikož jsme se zabývali elektrickou částí, můžeme přejít k části mechanické. Pro výrobu sond je lepší použít materiál, který je nejméně náchylný ke korozi, aby se prodloužila životnost snímače. Můžete použít nerez nebo pozinkovaný kov, můžete si vybrat jakýkoli tvar, dokonce můžete použít dva kusy drátu. Pro sondy jsem zvolil „galvanizované“, jako fixační materiál jsem použil malý kousek getinaxu. Rovněž stojí za zvážení, že vzdálenost mezi sondami by měla být 5 mm-10 mm, ale neměli byste dělat více. Vodiče snímače jsem připájel na konce pozinkovaného plechu. Zde je to, čím jsme skončili:

Neobtěžoval jsem se dělat podrobnou fotoreportáž, vše je tak jednoduché. No, tady je fotka toho v akci:

Jak jsem již naznačil dříve, je lepší používat senzor pouze v době měření. Nejlepší varianta je zapnout přes tranzistorový spínač, ale jelikož můj proudový odběr byl 0,4 mA, jde zapnout přímo. Pro napájení napětí během měření můžete připojit kontakt snímače VCC na pin PWM nebo použít digitální výstup pro napájení vysoké (HIGH) úrovně v době měření a poté ji nastavit na nízkou. Za zvážení také stojí, že po přivedení napětí na snímač musíte nějakou dobu počkat, než se hodnoty ustálí. Příklad přes PWM:

Int senzor = A0; int power_sensor = 3;

void setup() (
// sem vložte kód nastavení, aby se spustil jednou:
Serial.begin(9600);
analogWrite(power_sensor, 0);
}

void loop() (

zpoždění(10000);
Serial.print("Suhost" : ");
Serial.println(analogové čtení(senzor));
analogWrite(power_sensor, 255);
zpoždění(10000);
}

Děkuji všem za pozornost!





Domácí, stabilní čidlo půdní vlhkosti pro automatický zavlažovací systém

Tento článek vznikl v souvislosti s konstrukcí automatického zavlažovacího stroje pro péči o pokojové rostliny. Myslím, že kutily může zajímat samotný zavlažovací stroj, ale teď budeme mluvit o senzoru vlhkosti půdy. https://stránka/


Nejzajímavější videa na Youtube


Prolog.

Než jsem znovu vynalezl kolo, samozřejmě jsem surfoval po internetu.

Průmyslové senzory vlhkosti se ukázaly být příliš drahé a nikdy se mi nepodařilo najít podrobný popis alespoň jednoho takového senzoru. Zdá se, že móda obchodování „prase v pokes“, která k nám přišla ze Západu, se již stala normou.


Přestože na síti existují popisy podomácku vyrobených amatérských senzorů, všechny fungují na principu měření odporu půdy vůči stejnosměrnému proudu. A hned první experimenty ukázaly naprosté selhání takového vývoje.

Vlastně mě to ani moc nepřekvapilo, protože si ještě pamatuji, jak jsem se jako dítě snažil změřit odpor půdy a objevil jsem v ní... elektrický proud. To znamená, že jehla mikroampérmetru zaznamenávala proud tekoucí mezi dvěma elektrodami zapíchnutými do země.


Experimenty, které trvaly celý týden, ukázaly, že odpor půdy se může poměrně rychle měnit a může se periodicky zvyšovat a následně snižovat, přičemž perioda těchto výkyvů může být od několika hodin až po desítky sekund. Navíc v různých květináčích se odpor půdy mění jinak. Jak se později ukázalo, manželka vybírá pro každou rostlinu individuální složení půdy.


Zpočátku jsem úplně opustil měření odporu půdy a dokonce jsem se pustil do stavby indukčního čidla, jelikož jsem na internetu našel průmyslové čidlo vlhkosti, které bylo označováno jako indukční. Hodlal jsem porovnat frekvenci referenčního oscilátoru s frekvencí jiného oscilátoru, jehož cívka je umístěna na květináči s rostlinou. Ale když jsem začal prototypovat zařízení, najednou jsem si vzpomněl, jak jsem se kdysi dostal pod „krokové napětí“. To mě přimělo k dalšímu experimentu.

A skutečně, ve všech podomácku vyrobených strukturách nalezených v síti bylo navrženo měřit odolnost půdy vůči stejnosměrnému proudu. Co když se pokusíte změřit AC odpor? Koneckonců, teoreticky by se květináč neměl změnit na „baterii“.

Dal jsem dohromady jednoduché schéma a hned jsem ho testoval na různých půdách. Výsledek byl povzbudivý. Ani během několika dnů nebyly zjištěny žádné podezřelé tendence ke zvyšování či snižování rezistence. Následně byl tento předpoklad potvrzen na provozním závlahovém stroji, jehož provoz byl založen na podobném principu.

Elektrický obvod snímače prahové vlhkosti půdy.

V důsledku výzkumu se tento obvod objevil na jednom jediném čipu. Kterýkoli z uvedených mikroobvodů bude stačit: K176LE5, K561LE5 nebo CD4001A. Tyto mikroobvody prodáváme pouze za 6 centů.


Snímač půdní vlhkosti je prahové zařízení, které reaguje na změny odporu vůči střídavému proudu (krátké impulsy).

Na prvcích DD1.1 a DD1.2 je sestaven hlavní oscilátor, který generuje impulsy v intervalech asi 10 sekund. https://stránka/

Oddělovací kondenzátory C2 a C4. Nepropouštějí stejnosměrný proud generovaný zeminou do měřicího obvodu.

Rezistor R3 nastavuje práh odezvy a rezistor R8 zajišťuje hysterezi zesilovače. Trimrový rezistor R5 nastavuje počáteční předpětí na vstupu DD1.3.


Kondenzátor C3 je kondenzátor proti rušení a rezistor R4 určuje maximální vstupní odpor měřicího obvodu. Oba tyto prvky snižují citlivost senzoru, ale jejich absence může vést k falešným poplachům.

Také byste neměli volit napájecí napětí mikroobvodu nižší než 12 Voltů, protože to snižuje skutečnou citlivost zařízení v důsledku snížení odstupu signálu od šumu.


Pozornost!

Nevím, jestli dlouhodobé vystavení elektrickým impulsům může mít škodlivé účinky na rostliny. Toto schéma bylo použito pouze ve fázi vývoje zavlažovacího stroje.

K zalévání rostlin jsem použil jiný okruh, který generuje pouze jeden krátký měřicí impuls za den, načasovaný tak, aby se kryl s dobou zalévání rostlin.

Básník Andrej Voznesenskij kdysi řekl: „Lenost je motorem pokroku“. S tímto slovním spojením je možná těžké nesouhlasit, protože většina elektronických zařízení vzniká právě za účelem usnadnit nám každodenní život plný starostí a všemožných hektických záležitostí.

Pokud nyní čtete tento článek, pak jste pravděpodobně velmi unaveni procesem zalévání květin. Koneckonců, květiny jsou choulostivá stvoření, trochu je přelijete, jste nešťastní, zapomenete je na jeden den zalít, je to, brzy vyblednou. A kolik květin na světě zemřelo jen proto, že jejich majitelé odjeli na týden na dovolenou a nechali ubohá zelená stvoření uschnout v suchém květináči! Děsivé si představit.

Aby se předešlo tak hrozným situacím, byly vynalezeny automatické zavlažovací systémy. Na květináči je instalováno čidlo, které měří vlhkost půdy – tvoří ho nerezové kovové tyče zapíchnuté do země ve vzdálenosti centimetru od sebe.

Jsou připojeny pomocí vodičů k obvodu, jehož úkolem je rozepnout relé až při poklesu vlhkosti pod nastavenou hodnotu a sepnout relé v okamžiku, kdy je půda opět nasycena vlhkostí. Relé zase ovládá čerpadlo, které čerpá vodu ze zásobníku přímo do kořene rostliny.

Senzorový obvod

Jak známo, elektrická vodivost suché a mokré půdy se poměrně výrazně liší a právě tato skutečnost je základem činnosti senzoru. Rezistor 10 kOhm a část půdy mezi tyčemi tvoří dělič napětí, jejich střed je připojen přímo ke vstupu operačního zesilovače. Napětí je přiváděno na druhý vstup operačního zesilovače ze středu proměnného rezistoru, tzn. lze jej nastavit od nuly po napájecí napětí. S jeho pomocí se nastavuje spínací práh komparátoru, v jehož roli pracuje operační zesilovač. Jakmile napětí na jednom jeho vstupu překročí napětí na druhém, výstup bude mít logickou „1“, rozsvítí se LED, tranzistor se otevře a sepne relé. Můžete použít jakýkoli tranzistor, strukturu PNP, vhodný pro proud a napětí, například KT3107 nebo KT814. Operační zesilovač TL072 nebo jakýkoli podobný, například RC4558. Paralelně s vinutím relé by měla být umístěna nízkopříkonová dioda, například 1n4148. Napájecí napětí obvodu je 12 voltů.

Kvůli dlouhým drátům od hrnce k samotné desce může nastat situace, že relé nepřepne jasně, ale začne cvakat na frekvenci střídavého proudu v síti a až po nějaké době se nastaví na otevřeném pozice. K odstranění tohoto špatného jevu byste měli paralelně se snímačem umístit elektrolytický kondenzátor s kapacitou 10-100 μF. Archivovat s tabulí. Šťastné stavění! Autor - Dmitry S.

Diskutujte o článku DIAGRAM SNÍMAČE PŮDNÍ VLHKOSTI

Chtěli byste, aby vám vaše rostliny řekly, kdy je třeba zalévat? Nebo vás jen informovali o úrovni vlhkosti půdy?

V tomto článku se podíváme na projekt automatizovaného zavlažování pomocí snímače úrovně vlhkosti půdy:

Přehled snímačů půdní vlhkosti

Připojení takových senzorů je velmi snadné. Dva ze tří konektorů jsou napájecí (VCC) a zemní (GND). Při používání snímače je vhodné jej pravidelně odpojovat od zdroje napájení, aby se zabránilo možné oxidaci. Třetím výstupem je signál (sig), ze kterého budeme odečítat údaje. Dva kontakty senzoru fungují na principu proměnného odporu - čím více vlhkosti v půdě, tím lépe kontakty vedou elektrický proud, klesá odpor a zvyšuje se signál na kontaktu SIG. Analogové hodnoty se mohou lišit v závislosti na napájecím napětí a rozlišení analogových pinů vašeho mikrokontroléru.

Existuje několik možností připojení senzoru. Konektor zobrazený na obrázku níže:

Druhá možnost je flexibilnější:

A samozřejmě můžete kontakty přímo připájet k senzoru.

Pokud plánujete použití senzoru mimo váš byt, měli byste navíc myslet na ochranu kontaktů před nečistotami a přímým slunečním zářením. Možná by stálo za zvážení umístění nebo nanesení ochranného nátěru přímo na kolíky a vodiče čidla vlhkosti (viz obrázek níže).

Snímač hladiny půdní vlhkosti s ochranným povlakem aplikovaným na kontakty a izolované vodiče pro připojení:

Problém křehkosti snímače úrovně půdní vlhkosti

Jednou z nevýhod snímačů tohoto typu je křehkost jejich citlivých prvků. Například Sparkfun řeší tento problém použitím dodatečného povlaku (Electroless Nickel Immersion Gold). Druhou možností, jak prodloužit životnost snímače, je napájet jej přímo při odečítání. Při použití Arduina je vše omezeno na přivedení signálu HIGH na pin, ke kterému je připojen snímač. Pokud chcete napájet senzor větším napětím, než poskytuje Arduino, můžete vždy použít přídavný tranzistor.

Kontrola půdní vlhkosti - příklad projektu

Níže uvedený projekt využívá senzor úrovně vlhkosti, analog desky Arduino - RedBoard a LCD displej, který zobrazuje údaje o úrovni vlhkosti půdy.

Senzor půdní vlhkosti SparkFun:

Červený vodič (VCC) se připojuje k 5V na Arduinu, černý vodič se připojuje k zemi (GND) a zelený vodič se připojuje k analogovému kolíku 0 (A0). Pokud na Arduinu používáte jiný analogový pin, nezapomeňte odpovídajícím způsobem upravit náčrt mikrokontroléru níže.

LCD displej je připojen k 5V, zemi a digitálnímu pinu 2 (lze také upravit a změnit kód) pro komunikaci s mikrokontrolérem prostřednictvím sériového komunikačního protokolu.

Za zmínku stojí, že pokud chcete prodloužit životnost vašeho senzoru, můžete jeho napájení připojit k digitálnímu pinu a napájet jej pouze při čtení dat a poté jej vypnout. Pokud budete senzor neustále napájet, jeho citlivé prvky brzy začnou rezivět. Čím vyšší je vlhkost půdy, tím rychleji dojde ke korozi. Další možností je nanést na senzor sádru Paris. Díky tomu bude zatékat vlhkost, ale koroze se výrazně zpomalí.

Program pro Arduino

Náčrt je celkem jednoduchý. Chcete-li přenést data na LCD displej, musíte připojit sériovou knihovnu softwaru. Pokud jej nemáte, můžete si jej stáhnout zde: Arduino GitHub

Další vysvětlení jsou uvedena v komentářích ke kódu:

// Příklad použití snímače úrovně vlhkosti půdy s LCD displejem.

SoftwareSerial mySerial(3,2); // pin 2 = TX, pin 3 = RX (nepoužito)

int práhUp = 400;

int prahová hodnotaDown = 250;

int sensorPin = A0;

String DisplayWords;

int sensorValue;

mySerial.write(254);

mySerial.write(128);

// vymazat displej:

mySerial.write(" ");

mySerial.write(" ");

// přesuňte kurzor na začátek prvního řádku LCD displeje:

mySerial.write(254);

mySerial.write(128);

// "Sušit, zalévat!"

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(Zobrazená slova);

) else if (sensorValue >= thresholdUp)(

// přesuňte kurzor na začátek druhého řádku displeje:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(Zobrazená slova);

// přesuňte kurzor na začátek druhého řádku displeje:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(Zobrazená slova);

Program používá různé minimální a maximální hodnoty. V důsledku toho může průměrná hodnota charakterizovat obsah vlhkosti v závislosti na tom, zda je půda mokrá nebo suchá. Pokud tento průměr nechcete použít, maximální a minimální hodnoty lze považovat za stejné. Experimenty však ukazují, že navrhovaný přístup umožňuje přesněji charakterizovat procesy probíhající v půdě. Neexistuje žádná konkrétní přesná průměrná hodnota v podmínkách reálného světa. Takže si můžete pohrát se vzorkováním rozsahu. Pokud vás zajímají procesy, které se vyskytují v půdě při interakci s vodou, přečtěte si například zde: Wiki. Procesy jsou poměrně složité a zajímavé.

V každém případě musíte proměnné přizpůsobit svým vlastním podmínkám: typ půdy, požadovaná úroveň vlhkosti. Takže testujte a experimentujte, dokud se nerozhodnete pro vhodné hodnoty.

Po organizaci čtení dat ze snímače úrovně vlhkosti a jejich zobrazení lze projekt dále rozvíjet organizováním automatického zavlažovacího systému.

Snímač úrovně vlhkosti jako součást automatického zavlažovacího systému založeného na Arduinu:

Pro automatizaci zavlažování budeme potřebovat další díly: možná řemenice, ozubená kola, motor, spojku, tranzistory, odpory. Seznam závisí na vašem projektu. No, všechno, co může přijít pod ruku v každodenním životě. Jeden příklad je uveden podrobněji níže:

Toto je jedna z mnoha možností instalace motoru pro automatický zavlažovací systém. Kolo lze instalovat přímo do vody. V tomto případě, když se rychle otáčí, bude do rostliny dodávána voda. Obecně můžete ukázat svou představivost.

Schéma zapojení stejnosměrného motoru () na příkladu kopie Arduina od SparkFun je uvedeno níže:

Níže je náčrt Arduina (v podstatě stejný jako ten výše s malým doplňkem pro ovládání motoru):

// Skica čte data ze senzoru a zobrazuje úroveň vlhkosti půdy

// pokud je půda suchá, motor se rozběhne

// Pro práci s displejem se používá softwarová sériová knihovna

#include <SoftwareSerial.h>

//Připojte sériový RX pin LCD k digitálnímu pinu 2 Arduina

SoftwareSerial mySerial(3,2); // pin 2 = TX, pin 3 = RX (nepoužito)

// Ovládejte motor pomocí pinu 9.

// Tento pin musí podporovat PWM modulaci.

const int motorPin = 9;

// Zde nastavíme nějaké konstanty.

// Nastavení konstant závisí na podmínkách prostředí, ve kterých je senzor používán

int práhUp = 400;

int prahová hodnotaDown = 250;

// Nakonfigurujte pin A0 na Arduinu pro práci se senzorem:

int sensorPin = A0;

pinMode(motorPin, OUTPUT); // nastaví pin, ke kterému je připojen motor jako výstup

mySerial.begin(9600); // nastavte rychlost výměny dat na 9600 baudů

zpoždění(500); // počkejte, až se načte displej

// Zde deklarujeme řetězec, který ukládá data, která mají být zobrazena

// na displeji z tekutých krystalů. Hodnoty se změní

// v závislosti na úrovni vlhkosti půdy

String DisplayWords;

// Proměnná sensorValue ukládá analogovou hodnotu senzoru z pinu A0

int sensorValue;

sensorValue = analogRead(sensorPin);

mySerial.write(128);

// vymazat displej:

mySerial.write(" ");

mySerial.write(" ");

// přesuňte kurzor na začátek prvního řádku LCD displeje: mySerial.write(254);

mySerial.write(128);

// záznam potřebných informací na displej:

mySerial.write("Hladina vody: ");

mySerial.print(sensorValue); //Pro hodnoty použijte .print místo .write

// Nyní zkontrolujeme úroveň vlhkosti proti číselným konstantám, které jsme předem zadali.

// Pokud je hodnota menší než thresholdDown, zobrazte slova:

// "Sušit, zalévat!"

// přesuňte kurzor na začátek druhého řádku displeje:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

DisplayWords = "Sušit, zalévat!";

mySerial.print(Zobrazená slova);

// spouštění motoru při nízkých otáčkách (0 – stop, 255 – maximální otáčky):

analogWrite(motorPin, 75);

// Pokud hodnota není nižší než thresholdDown je nutné zkontrolovat, nebude

// je větší než náš práhUp a pokud, je větší než

// display "Wet, Leave it!":

) else if (sensorValue >= thresholdUp)(

// přesuňte kurzor na začátek druhého řádku displeje:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

DisplayWords = "Wet, Leave it!";

mySerial.print(Zobrazená slova);

// vypnutí motoru (0 – stop, 255 – maximální rychlost):

analogWrite(motorPin, 0);

// Pokud je přijatá hodnota v rozsahu mezi minimem a maximem

// a půda byla předtím mokrá, ale nyní vysychá,

// zobrazí nápis "Dry, Water it!" (tedy když my

// blížící se prahuDown). Kdyby byla půda suchá a teď

//rychle zvlhčí, zobrazí slova "Wet, Leave it!" (tedy když my

// blížící se prahuUp):

// přesuňte kurzor na začátek druhého řádku displeje:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(Zobrazená slova);

zpoždění(500); //Půlsekundová prodleva mezi čteními

Hodně štěstí při zavádění automatického zavlažování vašich rostlin!