Dom, dizajn, renovácia, výzdoba. Nádvorie a záhrada. Vlastnými rukami

LED sa rozsvieti, keď rastliny potrebujú zalievať
Veľmi nízka spotreba prúdu z 3 V batérie

Schematický diagram:

Zoznam komponentov:

	Rezistory 470 kΩ ¼ W
	Cermet alebo uhlie rezistor trimra 47 kOhm ½ W
	Rezistor 100 kOhm ¼ W
	Rezistor 3,3 kΩ 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 10 uF 25 V
	5 mm červená LED
	Elektródy (pozri poznámky)
	Batéria 3 V (2 x AA, N alebo AAA batérie, zapojené do série)

Účel zariadenia:

Okruh je navrhnutý tak, aby dal signál, ak rastliny potrebujú zalievať. Ak je pôda v kvetináči príliš suchá, LED dióda začne blikať a zhasne, keď vlhkosť stúpne. Trimrový odpor R2 umožňuje prispôsobiť citlivosť obvodu pre Rôzne druhy pôdy, veľkosť kvetináča a typy elektród.

Vývoj schémy:

to malé zariadenie Po mnoho rokov, počnúc rokom 1999, sa tešil veľkému úspechu u nadšencov elektroniky. Keď som však celé tie roky písal s mnohými rádioamatérmi, uvedomil som si, že by sa mala vziať do úvahy určitá kritika a návrhy. Obvod bol vylepšený pridaním štyroch rezistorov, dvoch kondenzátorov a jedného tranzistora. V dôsledku toho sa zariadenie ľahšie nastavuje a je stabilnejšie v prevádzke a jas žiary sa zvyšuje bez použitia superjasných LED diód.
Uskutočnilo sa veľa experimentov s rôznymi kvetináčmi a rôznymi senzormi. A hoci, ako si možno ľahko predstaviť, kvetináče a elektródy sa navzájom veľmi líšili, odpor medzi dvoma elektródami ponorenými do pôdy o 60 mm vo vzdialenosti asi 50 mm bol vždy v rozmedzí 500 ... 1000 ohmov v suchej pôde a 3000 ... 5000 ohmov za mokra

Práca na schéme:

IC1A a súvisiace R1 a C1 tvoria 2 kHz generátor štvorcových vĺn. Cez nastaviteľný delič R2 / R3 sú impulzy privádzané na vstup hradla IC1B. Pri nízkom odpore medzi elektródami (t. j. ak je v kvetináči dostatok vlhkosti) kondenzátor C2 posúva vstup IC1B na zem a výstup IC1B je neustále prítomný. vysoký stupeň Napätie. Brána IC1C invertuje výstup IC1B. Vstup IC1D je teda blokovaný nízkou úrovňou napätia a LED dióda je preto vypnutá.
Keď pôda v kvetináči vyschne, odpor medzi elektródami sa zvýši a C2 prestane blokovať vstup impulzov do IC1B. Po prechode cez IC1C impulzy 2 kHz vstupujú do blokovacieho vstupu generátora, namontovaného na mikroobvode IC1D a jeho okolitých komponentoch. IC1D začne vysielať krátke impulzy, ktoré rozsvietia LED cez Q1. Blikanie LED signalizuje potrebu zavlažovania rastliny.
Báza tranzistora Q1 je napájaná zriedkavými zhlukmi krátkych negatívnych impulzov s frekvenciou 2 kHz, ktoré sú odrezané od vstupných impulzov. V dôsledku toho LED dióda bliká 2 000-krát za sekundu, ale ľudské oko vníma takéto časté záblesky ako konštantnú žiaru.

Poznámky:

• Aby sa zabránilo oxidácii elektród, sú napájané obdĺžnikovými impulzmi.
• Elektródy sú vyrobené z dvoch pásikov odizolovaného jednožilového drôtu s priemerom 1 mm a dĺžkou 60 mm. Môžete použiť drôt použitý na zapojenie.
• Elektródy musia byť úplne ponorené do zeme vo vzdialenosti 30 ... 50 mm od seba. Materiál elektród, veľkosť a vzdialenosť medzi nimi vo všeobecnosti veľmi nezáleží.
• Spotreba prúdu približne 150 μA pri zhasnutej LED a 3 mA pri rozsvietení LED na 0,1 sekundy každé 2 sekundy umožňuje zariadeniu pracovať roky s jednou sadou batérií.
• Pri tak malom odbere prúdu jednoducho nie je potrebný vypínač. Ak napriek tomu existuje túžba vypnúť obvod, stačí skratovať elektródy.

• 2 kHz z výstupu prvého oscilátora je možné skontrolovať bez sondy alebo osciloskopu. Jednoducho ich počujete, ak elektródu P2 pripojíte na vstup nízkofrekvenčného zosilňovača s reproduktorom a ak máte starodávne vysokoimpedančné slúchadlá TON-2, vystačíte si so zosilňovačom.
• Schéma je zostavená jasne podľa návodu a je 100% funkčná !!! ... takze ak to zrazu "NEFUNGUJE" tak je to len chybna zostava alebo diel. Aby som bol úprimný, donedávna som neveril, že to „funguje“.
• Otázka pre špecialistov!!! Ako namontovať 12V DC čerpadlo so spotrebou 0,6A a štartovacím zariadením 1,4A ako výkonné zariadenie?!
• Sobos KAM sa zmestiť? Čo riadiť?.... Otázku sformulujte JASNE.
• V tomto obvode (úplný popis je http: //www..html? Di = 59789) je indikátorom jeho činnosti LED dióda, ktorá sa rozsvieti, keď je zem suchá. Existuje veľká túžba automaticky zapnúť zavlažovacie čerpadlo (12V DC so spotrebou 0,6A a počiatočným 1,4A) spolu so zahrnutím tejto LED diódy, ako zmeniť alebo "doplniť" obvod na implementáciu.
• ... možno má niekto aspoň nejaké myšlienky?!
• Namiesto LED nainštalujte optorelé alebo optosimistor. Dávku vody je možné upraviť pomocou časovača alebo umiestnenia senzora / zavlažovacieho bodu.
• Je to zvláštne, obvod som zostavil a funguje skvele, ale iba LED "ak je potrebné zavlažovanie" plne bliká s frekvenciou približne 2 kHz a nesvieti stále, ako hovoria niektorí členovia fóra. To zase poskytuje úspory pri používaní batérií. A dôležité je aj to, že pri tak nízkom napájaní elektródy v zemi málo korodujú, najmä anóda. A ešte jeden moment, pri určitej úrovni vlhkosti LED ledva začne svietiť a to môže trvať dlho, čo mi nedovolilo použiť tento okruh na zapnutie čerpadla. Myslím si, že na spoľahlivé zapnutie čerpadla potrebujete nejaký determinant impulzov zadanej frekvencie vychádzajúcich z tohto obvodu a dávajúci "príkaz" na ovládanie záťaže. Žiadam SPETSOV, aby navrhol schému implementácie takéhoto zariadenia. Na základe tejto schémy chcem v krajine vykonávať automatické zavlažovanie.
• Veľmi sľubná schéma vo svojej „ekonomike“, ktorú treba dopracovať a využiť záhradné pozemky alebo napríklad v práci, čo je veľmi dôležité počas víkendu či dovolenky, ako aj doma pre automatické polievanie kvetov.
• bola vždy v rozmedzí 500 ... 1000 Ohm so suchou pôdou a 3000 ... 5000 Ohm s mokrou - v zmysle - naopak !!
• Chytím túto hovadinu. V priebehu času sa na elektródach ukladajú soli a systém nefunguje včas. Pred pár rokmi som to robil len na dvoch tranzistoroch podľa schémy z časopisu MK. Dosť na týždeň, a potom sa posunul. Čerpadlo fungovalo a nevypínalo sa, zaplavilo kvet. V sieti som sa stretol so striedavými obvodmi, tak si myslím, že by som ich mal vyskúšať.
• Dobrý deň!!! Pokiaľ ide o mňa, každý nápad niečo vytvoriť je už dobrý. - Pokiaľ ide o inštaláciu systému v krajine, odporučil by som zapnúť čerpadlo cez časové relé (v mnohých obchodoch s elektrotechnikou stojí cent), aby sa nastavilo na vypnutie po čase od zapnutia. Takže, keď sa váš systém zasekne (no, stať sa môže čokoľvek), čerpadlo sa vypne po zaručenom čase dostatočnom na zavlažovanie (skúste to empiricky). - http://tuxgraphics.org/electronics/201006/automatic-flower-watering-II.shtml To je dobrá vec, túto konkrétnu schému som nezbieral, použil som iba pripojenie na internet. Trochu chybné (nie fakt, že moje perá sú veľmi rovné), ale funguje to.
• Zozbieral som schémy zavlažovania, ale nie pre túto, o ktorej sa hovorí v tomto vlákne. Zmontované fungujú, ako už bolo spomenuté vyššie, do zapnutia čerpadla, druhé, čo je veľmi sľubné z hľadiska výšky hladiny v žumpe, kde sa voda čerpá priamo do žumpy. Pre rastliny je to najviac najlepšia možnosť... Jadrom veci je však prispôsobenie uvedenej schémy. Len kvôli tomu, že anóda v zemi nie je takmer zničená, ako pri implementácii iných schém. Preto vás žiadam, aby ste navrhli, ako sledovať pulzovú frekvenciu, aby ste zapli výkonné zariadenie. Problém zhoršuje skutočnosť, že LED dióda môže po určitú dobu sotva tlieť a potom sa rozsvieti iba v pulznom režime.
• Odpoveď na otázku položenú skôr, na dokončenie schémy kontroly vlhkosti pôdy, bola prijatá na inom fóre a testovaná na 100% výkon :) Ak má niekto záujem, napíšte osobne.
• Prečo taká dôvernosť a nie hneď uviesť odkaz na fórum. Napríklad na tomto fóre http://forum.homecitrus.ru/index.php?showtopic=8535&st=100 je problém prakticky vyriešený na MC, ale na logike je vyriešený a otestoval som to. Len na pochopenie je potrebné čítať od začiatku „knihy“, a nie od konca. Píšem to vopred pre tých, ktorí si prečítajú kúsok textu a začnú sa zapĺňať otázkami. : eek:
• Odkaz http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=1&t=63260 nebol okamžite uvedený, pretože by sa nepovažoval za reklamu.
• pre [B] Vell65
• http://olddoctober.com/ru/automatic_watering/#5
• Toto je už prekonaná etapa. Problém je vyriešený inou schémou. Ako informácie. Spodný vylepšený obvod má chyby, odpory sú zapnuté. Písanie na tej istej stránke prebehlo bez chýb. Pri testovaní okruhu sa zistili tieto nedostatky: 1. Zapína sa len raz za deň, keď už paradajky zvädnú a o uhorkách je lepšie mlčať. A potrebovali len horúce slnko [B] kvapkovú závlahu pod koreň, pretože rastliny v extrémnych horúčavách odparujú veľké množstvo vlhkosti, najmä uhorky. 2. Neexistuje žiadna ochrana proti falošnému spínaniu, keď je napríklad v noci fotobunka osvetlená svetlometmi alebo bleskom a čerpadlo sa spúšťa, keď rastliny spia a nepotrebujú zalievať, a nočné čerpadlo zapnuté neprispieva k zdravý spánok domácností.
• Odstránime fotosenzor, pozri prvú verziu obvodu, kde chýba, vyberáme prvky časového obvodu generátora impulzov, ako sa vám páči. Mám R1 = 3,9 Mohm. R8 čo je 22m nie. R7 = 5,1 Mohm. Potom sa čerpadlo zapne so suchou pôdou, na chvíľu, kým sa senzor nenamočí. Zariadenie som zobral ako príklad automatického zavlažovacieho stroja. Autorovi patrí veľká vďaka.

Ušetrí vás to od monotónnej opakujúcej sa práce a snímač pôdnej vlhkosti vám pomôže vyhnúť sa prebytočnej vode - zostaviť takéto zariadenie vlastnými rukami nie je také ťažké. Fyzikálne zákony prichádzajú na záchranu záhradníka: vlhkosť v pôde sa stáva vodičom elektrických impulzov a čím viac je, tým menší je odpor. So znižovaním vlhkosti sa zvyšuje odpor, čo pomáha sledovať optimálny čas glazúra.

Konštrukcia snímača pôdnej vlhkosti pozostáva z dvoch vodičov, ktoré sú napojené na slabý zdroj energie, v obvode musí byť prítomný odpor. Akonáhle sa zvýši množstvo vlhkosti v priestore medzi elektródami, odpor sa zníži a prúd sa zvýši.

Vlhkosť vyschne - odpor sa zvyšuje, prúd klesá.

Keďže elektródy budú vo vlhkom prostredí, odporúča sa zapnúť ich kľúčom, aby sa znížili škodlivé účinky korózie. Počas normálneho času je systém vypnutý a spustí sa iba na kontrolu vlhkosti stlačením tlačidla.

Senzory pôdnej vlhkosti tohto typu môžu byť inštalované v skleníkoch - poskytujú kontrolu nad automatickým zavlažovaním, takže systém môže fungovať úplne bez ľudského zásahu. V tomto prípade bude systém neustále v prevádzkovom stave, ale bude potrebné monitorovať stav elektród, aby sa nestali nepoužiteľnými pod vplyvom korózie. Podobné zariadenia je možné inštalovať do vonkajších záhonov a trávnikov – okamžite získajú potrebné informácie.

V tomto prípade sa systém ukáže byť oveľa presnejší ako jednoduchý hmatový vnem. Ak človek považuje zem za úplne suchú, senzor ukáže až 100 jednotiek vlhkosti pôdy (pri vyhodnotení v desiatkovej sústave), ihneď po zaliatí táto hodnota stúpne na 600-700 jednotiek.

Potom vám senzor umožní sledovať zmenu obsahu vlhkosti v pôde.

Ak sa má snímač používať vonku, je vhodné jeho vrchnú časť dôkladne utesniť, aby sa predišlo skresleniu informácií. Za týmto účelom môže byť potiahnutý vodotesnou epoxidovou živicou.

Snímač je zostavený nasledovne:

• Hlavná časť - dve elektródy, ktorých priemer je 3-4 mm, sú pripevnené k základni vyrobenej z textolitu alebo iného materiálu chráneného pred koróziou.
• Na jednom konci elektród je potrebné odrezať závit, na druhej strane sú vyrobené nabrúsené pre pohodlnejšie ponorenie do zeme.
• V doske DPS sú vyvŕtané otvory, do ktorých sa naskrutkujú elektródy, musia byť zaistené maticami a podložkami.
• Odchádzajúce vodiče musia byť vložené pod podložky, po ktorých sú elektródy izolované. Dĺžka elektród, ktoré budú ponorené do zeme, je cca 4-10 cm v závislosti od použitej nádoby alebo otvoreného lôžka.
• Senzor vyžaduje zdroj prúdu 35 mA, systém vyžaduje napätie 5V. V závislosti od množstva vlhkosti v pôde bude rozsah spätného signálu 0-4,2 V. Strata odporu bude indikovať množstvo vody v pôde.
• Snímač pôdnej vlhkosti je pripojený cez 3 vodiče k mikroprocesoru, na tento účel si môžete zakúpiť napríklad Arduino. Ovládač vám umožní pripojiť systém k bzučiaku, ktorý vydá zvukový signál, keď je vlhkosť pôdy príliš nízka, alebo k LED, jas osvetlenia sa zmení pri zmene senzora.

Takéto domáce zariadenie sa môže stať súčasťou automatickej závlahy v systéme „Smart Home“ napríklad pomocou ethernetového ovládača MegD-328. Webové rozhranie zobrazuje úroveň vlhkosti v 10-bitovom systéme: rozsah od 0 do 300 znamená, že zem je úplne suchá, 300-700 - v pôde je dostatok vlhkosti, viac ako 700 - zem je mokrá a zalievanie sa nevyžaduje.

Konštrukciu pozostávajúcu z ovládača, relé a batérie je možné vybrať do akéhokoľvek vhodného puzdra, pre ktoré je možné prispôsobiť akúkoľvek plastovú krabičku.

Doma bude používanie takéhoto snímača vlhkosti veľmi jednoduché a zároveň spoľahlivé.

Použitie snímača pôdnej vlhkosti môže byť veľmi rôznorodé. Najčastejšie sa používajú v automatických zavlažovacích systémoch a ručnom zavlažovaní rastlín:

1. Môžu byť inštalované v kvetináče ak sú rastliny citlivé na hladinu vody v pôde. Ak hovoríme o sukulentoch, napríklad o kaktusoch, je potrebné vyzdvihnúť dlhé elektródy, ktoré budú reagovať na zmeny úrovne vlhkosti priamo pri koreňoch. Dajú sa použiť aj na iné krehké rastliny. Pripojenie k LED vám umožní presne určiť, kedy je čas dirigovať.
2. Sú nevyhnutné na organizáciu zavlažovania rastlín. Podľa podobného princípu sa montujú aj snímače vlhkosti vzduchu, ktoré sú potrebné na spustenie systému postrekovania rastlín. To všetko automaticky zabezpečí zálievku rastlín a normálnu úroveň vzdušnej vlhkosti.
3. Na dači vám použitie senzorov umožní nezabúdať na čas zavlažovania každého záhradného záhona, o množstve vody v pôde vám povie samotná elektrotechnika. Pomôže to zabrániť nadmernému zalievaniu, ak nedávno pršalo.
4. Použitie senzorov je veľmi pohodlné aj v niektorých iných prípadoch. Napríklad vám umožnia kontrolovať vlhkosť pôdy v suteréne a pod domom v blízkosti základov. V byte môže byť inštalovaný pod umývadlom: ak potrubie začne kvapkať, automatizácia to okamžite oznámi a bude možné vyhnúť sa zaplaveniu susedov a následným opravám.
5. Jednoduché senzorové zariadenie vám umožní v priebehu niekoľkých dní plnohodnotne vybaviť všetky problémové oblasti domu a záhrady varovným systémom. Ak sú elektródy dostatočne dlhé, možno ich použiť na kontrolu hladiny vody napríklad v umelej malej nádrži.

Vlastná výroba snímača pomôže vybaviť dom automatický systém ovládanie za minimálne náklady.

Komponenty vyrobené v továrni sa dajú ľahko kúpiť online alebo v špecializovanom obchode, najviac zariadenia môžu byť zostavené z materiálov, ktoré sa vždy nachádzajú v domácnosti elektrického nadšenca.

Viac informácií nájdete vo videu.

Zariadenie, ktoré meria úroveň vlhkosti, sa nazýva vlhkomer alebo jednoducho snímač vlhkosti. V bežnom živote je vlhkosť dôležitým parametrom a často nielen pre ten najbežnejší život, ale aj pre rôzne vybavenie, a pre poľnohospodárstvo (vlhkosť pôdy) a mnohé ďalšie.

Najmä naša pohoda veľmi závisí od stupňa vlhkosti. Obzvlášť citliví na vlhkosť sú meteorológovia, ako aj ľudia trpiaci hypertenziou, bronchiálnou astmou, chorobami kardiovaskulárneho systému.

Pri vysokom suchom vzduchu dokonca aj zdraví ľudia pociťujú nepohodlie, ospalosť, svrbenie a podráždenie pokožky. Suchý vzduch môže často vyvolať choroby dýchacieho systému, počnúc akútnymi respiračnými infekciami a akútnymi respiračnými vírusovými infekciami a dokonca končiac zápalom pľúc.

V podnikoch môže vlhkosť vzduchu ovplyvniť bezpečnosť výrobkov a zariadení poľnohospodárstvo jednoznačne vplyv pôdnej vlhkosti na úrodnosť a pod.. Tu aplikácia ušetrí snímače vlhkosti - vlhkomery.

Niektoré technické zariadenia sú na začiatku kalibrované pre striktne požadovanú dôležitosť a niekedy je pre doladenie zariadenia dôležité mať presnú hodnotu vlhkosti v prostredí.

Vlhkosť možno merať niekoľkými možnými hodnotami:

Na určenie vlhkosti vzduchu a iných plynov sa merania vykonávajú v gramoch na meter kubický, ak ide o absolútnu hodnotu vlhkosti, alebo v jednotkách RH, ak ide o relatívnu vlhkosť.

Na meranie obsahu vlhkosti pevných látok alebo kvapalín sú vhodné merania v percentách hmotnosti skúšobných vzoriek.

Na určenie obsahu vlhkosti v nedostatočne miešateľných kvapalinách budú jednotkami merania ppm (koľko dielov vody je v 1 000 000 hmotnostných dieloch vzorky).

Podľa princípu činnosti sa vlhkomery delia na:

kapacitné;

odporový;

termistor;

optické;

elektronické.

Kapacitné vlhkomery sú v najjednoduchšom prípade kondenzátory so vzduchom ako dielektrikom v medzere. Je známe, že dielektrická konštanta vo vzduchu priamo súvisí s vlhkosťou a zmeny vlhkosti dielektrika vedú k zmenám kapacity vzduchového kondenzátora.

Sofistikovanejšia verzia kapacitného vzduchového senzora vlhkosti obsahuje dielektrikum s dielektrickou konštantou, ktorá sa môže značne meniť pod vplyvom vlhkosti na ňom. Vďaka tomuto prístupu je kvalita snímača lepšia ako len vzduch medzi doskami kondenzátora.

Druhá možnosť je vhodná na merania s ohľadom na obsah vody v pevných látkach. Sledovaný objekt sa umiestni medzi dosky takéhoto kondenzátora, napríklad objektom môže byť tablet, a samotný kondenzátor je pripojený k oscilačnému obvodu a elektronickému generátoru, pričom sa meria vlastná frekvencia výsledného obvodu a kapacita získaná zavedením testovanej vzorky sa "vypočíta" z nameranej frekvencie.

Samozrejme, táto metóda má aj určité nevýhody, napríklad ak je vlhkosť vzorky pod 0,5%, bude nepresná, navyše musí byť meraná vzorka očistená od častíc s vysokou dielektrickou konštantou, okrem toho tvar vzorka je dôležitá pri meraní, nemala by sa v priebehu štúdie meniť.

Tretím typom kapacitného snímača vlhkosti je kapacitný tenkovrstvový vlhkomer. Zahŕňa substrát, na ktorom sú aplikované dve hrebeňové elektródy. Hrebeňové elektródy zohrávajú v tomto prípade úlohu dosiek. Za účelom teplotnej kompenzácie sú do snímača dodatočne zavedené dva ďalšie snímače teploty.

Takýto senzor obsahuje dve elektródy, ktoré sú nanesené na substráte a na samotných elektródach je vrstva materiálu, ktorá sa vyznačuje dostatočne nízkym odporom, avšak silne sa mení v závislosti od vlhkosti.

Vhodným materiálom pre zariadenie môže byť oxid hlinitý. Tento oxid dobre absorbuje vodu z vonkajšieho prostredia, pričom sa výrazne mení jeho odpor. V dôsledku toho bude celkový odpor meracieho obvodu takéhoto snímača výrazne závisieť od vlhkosti. Úroveň vlhkosti bude teda indikovaná hodnotou pretekajúceho prúdu. Výhodou snímačov tohto typu je ich nízka cena.

Termistorový vlhkomer pozostáva z dvojice rovnakých termistorov. Mimochodom, pripomíname, že ide o nelineárny elektronický komponent, ktorého odpor silne závisí od jeho teploty.

Jeden z termistorov zahrnutých v okruhu je umiestnený v utesnenej komore so suchým vzduchom. A druhá je v komore s otvormi, ktorými do nej vstupuje vzduch s charakteristickou vlhkosťou, ktorej hodnotu chcete merať. Termistory sú zapojené v mostíkovom obvode, napätie je privedené na jednu z uhlopriečok mostíka a údaje sa odoberajú z druhej uhlopriečky.

V prípade, že napätie na výstupných svorkách je nulové, sú teploty oboch komponentov rovnaké, teda vlhkosť je rovnaká. V prípade, že na výstupe je prijaté nenulové napätie, indikuje to prítomnosť rozdielu vlhkosti v komorách. Takže vlhkosť je určená hodnotou napätia získanou počas meraní.

Neskúsený výskumník môže zažiť férová otázka, prečo sa mení teplota termistora pri interakcii s vlhkým vzduchom? A vec sa má tak, že so zvyšujúcou sa vlhkosťou sa voda z puzdra termistora začína vyparovať, pričom teplota puzdra klesá a čím vyššia je vlhkosť, tým intenzívnejšie je vyparovanie a tým rýchlejšie sa termistor ochladzuje.

4) Optický (kondenzačný) snímač vlhkosti

Tento typ snímača je najpresnejší. Činnosť optického snímača vlhkosti je založená na fenoméne spojenom s pojmom „rosný bod“. V momente, keď teplota dosiahne rosný bod, plynná a kvapalná fáza sú v termodynamickej rovnováhe.

Ak teda vezmete sklo a nainštalujete ho do plynného prostredia, kde je teplota v okamihu výskumu vyššia ako rosný bod, a potom spustíte proces chladenia tohto skla, potom pri určitej hodnote teploty dôjde k vzniku kondenzátu vody. sa začnú tvoriť na povrchu skla, táto vodná para začne prechádzať do kvapalnej fázy ... Táto teplota bude len rosným bodom.

Teplota rosného bodu je teda neoddeliteľne spojená a závisí od parametrov, ako je vlhkosť a tlak v prostredí. Výsledkom je, že vďaka schopnosti merať tlak a teplotu rosného bodu bude ľahké určiť vlhkosť. Tento princíp slúži ako základ pre fungovanie optických snímačov vlhkosti.

Najjednoduchší obvod pre takýto snímač pozostáva z LED, ktorá svieti na zrkadlovom povrchu. Zrkadlo odráža svetlo, mení jeho smer a smeruje ho k fotodetektoru. V tomto prípade môže byť zrkadlo vyhrievané alebo chladené pomocou špeciálneho vysoko presného zariadenia na reguláciu teploty. Ako takéto zariadenie sa často používa termoelektrické čerpadlo. Na zrkadle je samozrejme nainštalovaný senzor na meranie teploty.

Pred začatím meraní sa teplota zrkadla nastaví na hodnotu, ktorá je zjavne vyššia ako teplota rosného bodu. Potom sa zrkadlo postupne ochladí. V momente, keď teplota začne prekračovať rosný bod, začnú sa na povrchu zrkadla okamžite zrážať kvapky vody a svetelný lúč z diódy sa kvôli nim zlomí, rozptýli, čo povedie k zníženiu prúd v obvode fotodetektora. Prostredníctvom spätnej väzby fotodetektor spolupracuje s regulátorom teploty zrkadla.

Takže, spoliehajúc sa na informácie prijaté vo forme signálov z fotodetektora, bude regulátor teploty udržiavať teplotu na povrchu zrkadla presne rovnajúcu sa rosnému bodu a teplotný snímač bude podľa toho ukazovať teplotu. Takže pri známom tlaku a teplote môžete presne určiť hlavné ukazovatele vlhkosti.

Optický snímač vlhkosti má najvyššiu presnosť nedosiahnuteľnú s inými typmi snímačov, navyše bez hysterézie. Nevýhodou je najvyššia cena zo všetkých plus vysoká spotreba energie. Okrem toho je potrebné zabezpečiť, aby bolo zrkadlo čisté.

Princíp činnosti elektronického snímača vlhkosti vzduchu je založený na zmene koncentrácie elektrolytu, ktorý pokrýva akýkoľvek elektricky izolačný materiál. Existujú také zariadenia s automatickým ohrevom s odkazom na rosný bod.

Rosný bod sa často meria nad koncentrovaným roztokom chloridu lítneho, ktorý je veľmi citlivý na minimálne zmeny vlhkosti. Pre maximálne pohodlie takýto vlhkomer je často dodatočne vybavený teplomerom. Toto zariadenie má vysokú presnosť a nízku chybu. Je schopný merať vlhkosť bez ohľadu na okolitú teplotu.

Obľúbené sú aj jednoduché elektronické vlhkomery vo forme dvoch elektród, ktoré sa jednoducho zapichnú do pôdy a riadia jej vlhkosť podľa stupňa vodivosti práve v závislosti od tejto vlhkosti. Takéto senzory sú obľúbené u ventilátorov, pretože si jednoducho nastavíte automatické polievanie záhradného záhona alebo kvetiny v črepníku v prípade, že nie je pohodlné zalievať ručne alebo nie.

Pred kúpou senzora si premyslite, čo budete potrebovať merať, relatívnu alebo absolútnu vlhkosť, vzduch alebo pôdu, aký je predpokladaný rozsah merania, či je dôležitá hysterézia a aká presnosť je potrebná. Najpresnejší snímač je optický. Venujte pozornosť triede ochrany IP, rozsahu prevádzkových teplôt v závislosti od konkrétnych podmienok, kde bude snímač použitý, či sú pre vás parametre vhodné.

domáce, stabilný snímač vlhkosť pôdy pre automatický zavlažovací systém

Tento článok vznikol v súvislosti s konštrukciou automatického postrekovača starostlivosti izbové rastliny... Myslím, že samotný zavlažovač môže byť zaujímavý pre domácich majstrov, ale teraz sa budeme baviť o senzore pôdnej vlhkosti. https: // stránka /

Najzaujímavejšie videá na Youtube

Prológ.

Samozrejme, než som znovu objavil koleso, prešiel som internetom.

Priemyselné snímače vlhkosti sa ukázali byť príliš drahé a stále som ich nemohol nájsť Detailný popis aspoň jeden takýto snímač. Zdá sa, že móda obchodovania s „mačkami vo vreciach“, ktorá k nám prišla zo Západu, sa stala štandardom.

Hoci v sieti existujú popisy amatérskych snímačov vlastnej výroby, všetky fungujú na princípe merania odporu pôdy voči jednosmernému prúdu. A úplne prvé experimenty ukázali úplnú nekonzistentnosť takéhoto vývoja.

Vlastne ma to ani neprekvapilo, keďže si ešte pamätám, ako som sa v detstve pokúšal zmerať odpor pôdy a objavil som v nej ... elektrický prúd. To znamená, že šípka mikroampérmetra zaznamenala prúd tečúci medzi dvoma elektródami zaseknutými v zemi.

Experimenty, ktoré trvali celý týždeň, ukázali, že odpor pôdy sa môže meniť pomerne rýchlo a môže sa periodicky zvyšovať a potom znižovať, pričom perióda týchto výkyvov môže byť od niekoľkých hodín až po desiatky sekúnd. Odolnosť pôdy sa navyše v rôznych kvetináčoch mení inak. Ako sa neskôr ukázalo, manželka vyberá individuálne zloženie pôdy pre každú rastlinu.

Najprv som úplne opustil meranie odporu pôdy a dokonca som začal stavať indukčný snímač, keďže som na sieti našiel priemyselný snímač vlhkosti, o ktorom sa písalo, že je indukčný. Chcel som porovnať frekvenciu referenčného oscilátora s frekvenciou iného oscilátora, ktorého cievka je nasadená na kvetináč s rastlinou. Ale keď som začal prototypovať zariadenie, zrazu som si spomenul, ako som sa raz dostal pod „krokové napätie“. To ma podnietilo vyskúšať ďalší experiment.

A skutočne, v každom nájdenom na nete domáce stavby, bolo navrhnuté zmerať odpor pôdy voči jednosmernému prúdu. Čo keby ste sa pokúsili zmerať AC odpor? Koniec koncov, teoreticky by sa potom kvetináč nemal zmeniť na „batériu“.

Zozbierané najjednoduchšia schéma a okamžite ho otestovali na rôznych pôdach. Výsledok bol povzbudivý. Ani počas niekoľkých dní neboli zistené žiadne podozrivé tendencie k zvyšovaniu alebo znižovaniu odolnosti. Následne sa tento predpoklad potvrdil na fungujúcom polievacom stroji, ktorého činnosť bola založená na podobnom princípe.

Elektrický obvod snímača prahovej vlhkosti pôdy.

V dôsledku výskumu sa tento obvod objavil na jednom jedinom mikroobvode. Ktorýkoľvek z uvedených mikroobvodov bude vyhovovať: K176LE5, K561LE5 alebo CD4001A. Tieto mikroobvody predávame len za 6 centov.

Senzor pôdnej vlhkosti je prahové zariadenie, ktoré reaguje na zmeny AC odporu (krátke impulzy).

Na prvkoch DD1.1 a DD1.2 je namontovaný hlavný oscilátor, ktorý generuje impulzy s intervalom asi 10 sekúnd. https: // stránka /

Oddeľovacie kondenzátory C2 a C4. Neprechádzajú do meracieho okruhu D.C. generované pôdou.

Rezistor R3 nastavuje prahovú hodnotu a rezistor R8 zabezpečuje hysterézu pre zosilňovač. Trimrom R5 sa nastavuje počiatočný posun na vstupe DD1.3.

Kondenzátor C3 je kondenzátor proti rušeniu a rezistor R4 určuje maximálny vstupný odpor meracieho obvodu. Oba tieto prvky znižujú citlivosť snímača, no ich absencia môže viesť k falošným poplachom.

Tiež by ste nemali zvoliť napájacie napätie mikroobvodu pod 12 voltov, pretože to znižuje skutočnú citlivosť zariadenia v dôsledku zníženia pomeru signálu k šumu.

Pozor!

Neviem, či dlhodobé vystavenie elektrickým impulzom môže mať škodlivé účinky na rastliny. Táto schéma bola použitá iba vo fáze vývoja zavlažovacieho stroja.

Na zalievanie rastlín som použil inú schému, ktorá generuje iba jeden krátky merací impulz za deň, načasovaný na čas zalievania rastlín.

Pripojte Arduino k senzoru pôdnej vlhkosti FC-28 a zistite, kedy vaša pôda potrebuje vodu.

V tomto článku budeme používať snímač pôdnej vlhkosti FC-28 s Arduino. Tento senzor meria objemový obsah vody v pôde a udáva nám úroveň vlhkosti. Senzor nám na výstupe poskytuje analógové a digitálne údaje. Prepojíme ho v oboch režimoch.

Senzor pôdnej vlhkosti pozostáva z dvoch senzorov, ktoré slúžia na meranie objemového obsahu vody. Dve sondy umožňujú prechod prúdu cez pôdu, čo dáva hodnotu odporu, čo v konečnom dôsledku umožňuje meranie hodnoty vlhkosti.

Keď je tam voda, pôda povedie viac elektriny, čo znamená, že bude mať menší odpor. Suchá pôda nevedie dobre elektrický prúd, takže keď je menej vody, pôda vedie menej elektriny, čo znamená, že bude mať väčší odpor.

Senzor FC-28 je možné pripojiť v analógovom a digitálnom režime. Najprv ho pripojíme v analógovom režime a potom v digitálnom režime.

Špecifikácia

FC-28 Špecifikácie snímača pôdnej vlhkosti:

• vstupné napätie: 3,3-5V
• výstupné napätie: 0-4,2V
• vstupný prúd: 35mA
• výstupný signál: analógový a digitálny

Pinout

Senzor pôdnej vlhkosti FC-28 má štyri kontakty:

• VCC: napájanie
• A0: analógový výstup
• D0: digitálny výstup
• GND: zem

Modul obsahuje aj potenciometer, ktorý nastaví prahovú hodnotu. Táto prahová hodnota sa porovná na komparátore LM393. LED dióda nám bude signalizovať hodnotu nad alebo pod prahom.

Analógový režim

Na pripojenie snímača v analógovom režime musíme použiť analógový výstup snímača. Senzor pôdnej vlhkosti FC-28 akceptuje analógové výstupné hodnoty od 0 do 1023.

Vlhkosť sa meria v percentách, takže tieto hodnoty porovnáme od 0 do 100 a potom ich zobrazíme na sériovom monitore. Môžete nastaviť rôzne hodnoty vlhkosti a zapnúť/vypnúť vodné čerpadlo podľa týchto hodnôt.

Elektrická schéma

Senzor pôdnej vlhkosti FC-28 pripojte k Arduinu nasledovne:

• VCC FC-28 → 5V Arduino
• GND FC-28 → GND Arduino
• A0 FC-28 → A0 Arduino

Kód pre analógový výstup

Pre analógový výstup napíšeme nasledujúci kód:

Int senzor_pin = A0; int vystupna_hodnota; void setup () (Serial.begin (9600); Serial.println ("Čítanie zo senzora ..."); oneskorenie (2000);) void loop () (output_value = analogRead (sensor_pin); output_value = mapa (output_value , 550,0,0,100); Serial.print ("Mositure:"); Serial.print (output_value); Serial.println ("%"); oneskorenie (1000);)

Vysvetlenie kódu

Najprv sme definovali dve premenné: jednu pre kontakt snímača pôdnej vlhkosti a druhú pre uloženie výstupu snímača.

Int senzor_pin = A0; int vystupna_hodnota;

Vo funkcii nastavenia je príkaz Serial.begin (9600) pomôže pri komunikácii medzi Arduinom a sériovým monitorom. Potom na bežnom displeji vytlačíme "Reading From the Sensor ...".

Void setup () (Serial.begin (9600); Serial.println ("Čítanie zo senzora ..."); oneskorenie (2000);)

Vo funkcii slučky načítame hodnotu z analógového výstupu snímača a uložíme ju do premennej výstupná_hodnota... Potom priradíme výstupné hodnoty k 0-100, pretože vlhkosť sa meria v percentách. Keď sme namerali hodnoty zo suchej pôdy, hodnota senzora bola 550 a in mokrá zem hodnota senzora bola 10. Porovnali sme tieto hodnoty, aby sme získali hodnotu vlhkosti. Tieto hodnoty sme potom vytlačili na sériový monitor.

void loop () (output_value = analogRead (sensor_pin); output_value = mapa (output_value, 550,10,0,100); Serial.print ("Mositure:"); Serial.print (output_value); Serial.println ("%") ; oneskorenie (1000);)

Digitálny režim

Pre pripojenie snímača pôdnej vlhkosti FC-28 v digitálnom režime pripojíme digitálny výstup snímača k digitálnemu kolíku Arduino.

Senzorový modul obsahuje potenciometer, ktorý slúži na nastavenie prahovej hodnoty. Prahová hodnota sa potom porovnáva s výstupnou hodnotou snímača pomocou komparátora LM393, ktorý je umiestnený na module snímača FC-28. Komparátor LM393 porovnáva výstupnú hodnotu senzora a prahovú hodnotu a potom nám dáva výstupnú hodnotu cez digitálny kolík.

Keď je hodnota senzora väčšia ako prahová hodnota, digitálny výstup nám dá 5V a LED senzora sa rozsvieti. V opačnom prípade, keď je hodnota snímača nižšia ako táto prahová hodnota, 0V sa prenesie na digitálny výstup a LED sa nerozsvieti.

Elektrická schéma

Pripojenia pre snímač pôdnej vlhkosti FC-28 a Arduino v digitálnom režime sú nasledovné:

• VCC FC-28 → 5V Arduino
• GND FC-28 → GND Arduino
• D0 FC-28 → Pin 12 Arduino
• Pozitívna LED dióda → Pin 13 Arduino
• LED mínus → GND Arduino

Kód pre digitálny režim

Kód pre digitálny režim je uvedený nižšie:

Int led_pin = 13; int senzor_pin = 8; void setup () (pinMode (led_pin, OUTPUT); pinMode (sensor_pin, INPUT);) void loop () (if (digitalRead (sensor_pin) == HIGH) (digitalWrite (led_pin, HIGH);) else (digitalWrite (led_pin, LOW); oneskorenie (1000);))

Vysvetlenie kódu

Najprv sme inicializovali 2 premenné na pripojenie kolíka LED a digitálneho kolíka snímača.

Int led_pin = 13; int senzor_pin = 8;

Vo funkcii setup deklarujeme pin LED ako výstupný pin, pretože cez neho budeme LED rozsvecovať. Pin senzora sme deklarovali ako vstupný pin, pretože Arduino bude prijímať hodnoty zo senzora cez tento pin.

Void setup () (pinMode (led_pin, OUTPUT); pinMode (sensor_pin, INPUT);)

Vo funkcii loop čítame z pinu snímača. Ak je hodnota vyššia ako prahová hodnota, LED sa rozsvieti. Ak je hodnota snímača pod prahovou hodnotou, indikátor zhasne.

Void loop () (if (digitalRead (sensor_pin) == HIGH) (digitalWrite (led_pin, HIGH);) else (digitalWrite (led_pin, LOW); delay (1000);))

Týmto sa končí úvodná lekcia o práci so snímačom FC-28 pre Arduino. Úspešné projekty pre vás.