Gawa sa bahay, matatag na sensor ng kahalumigmigan ng lupa para sa awtomatikong sistema ng patubig. Soil moisture sensor: prinsipyo ng operasyon at DIY assembly Prinsipyo ng operasyon ng moisture sensor ng lupa

Kadalasan sa pagbebenta maaari kang makahanap ng mga naturang aparato na naka-install sa isang palayok ng bulaklak at subaybayan ang antas ng kahalumigmigan ng lupa, kabilang ang, kung kinakailangan, isang bomba at pagtutubig ng halaman. Salamat sa gayong aparato, posible na ligtas na magbakasyon sa loob ng isang linggo, nang walang takot na ang iyong paboritong ficus ay malalanta. Gayunpaman, ang presyo ng naturang mga aparato ay hindi makatwirang mataas, dahil ang kanilang aparato ay napaka-simple. Kaya bakit bibili kung kaya mo namang gumawa ng sarili mo?

Scheme

Iminumungkahi kong mag-ipon ng isang diagram ng isang simple at napatunayang sensor ng kahalumigmigan ng lupa, ang diagram kung saan ay ipinapakita sa ibaba:

Dalawang metal rod ay ibinaba sa bato ng palayok, na maaaring gawin, halimbawa, sa pamamagitan ng pagtuwid ng isang clip ng papel. Kailangan nilang mai-stuck sa lupa sa layo na mga 2-3 sentimetro mula sa bawat isa. Kapag ang lupa ay tuyo, ito ay isang mahinang konduktor ng kuryente, ang paglaban sa pagitan ng mga bar ay napakataas. Kapag ang lupa ay basa, ang kondaktibiti ng kuryente nito ay tumataas nang malaki at ang paglaban sa pagitan ng mga bar ay bumababa, ito ang hindi pangkaraniwang bagay na sumasailalim sa pagpapatakbo ng circuit.
Ang isang 10 kΩ risistor at isang piraso ng lupa sa pagitan ng mga bar ay bumubuo ng isang boltahe divider, ang output nito ay konektado sa inverting input ng operational amplifier. Yung. ang boltahe dito ay nakasalalay lamang sa kung gaano kabasa ang lupa. Kung ilalagay mo ang sensor sa basa-basa na lupa, ang boltahe sa input ng op-amp ay magiging humigit-kumulang 2-3 volts. Habang natutuyo ang lupa, ang boltahe na ito ay tataas at umabot sa isang halaga ng 9-10 volts sa ganap na tuyong lupa (mga tiyak na halaga ng boltahe ay depende sa uri ng lupa). Ang boltahe sa non-inverting input ng op-amp ay manu-manong itinakda ng isang variable na risistor (10 kOhm sa diagram, ang halaga nito ay maaaring mabago sa loob ng 10-100 kOhm) sa saklaw mula 0 hanggang 12 volts. Sa tulong ng variable na risistor na ito, nakatakda ang threshold ng sensor. Ang operational amplifier sa circuit na ito ay gumagana bilang isang comparator, i.e. inihahambing nito ang mga boltahe sa inverting at non-inverting input. Sa sandaling lumampas ang boltahe mula sa inverting input sa boltahe mula sa non-inverting, may lalabas na negatibong supply sa output ng op-amp, sisindi ang LED at bubuksan ang transistor. Ang transistor, sa turn, ay nagpapagana ng isang relay na kumokontrol sa isang water pump o isang electric valve. Ang tubig ay magsisimulang dumaloy sa palayok, ang lupa ay magiging basa muli, ang elektrikal na kondaktibiti nito ay tataas, at ang circuit ay patayin ang suplay ng tubig.
Ang naka-print na circuit board na iminungkahi para sa artikulo ay idinisenyo upang gumamit ng dual operational amplifier, halimbawa, TL072, RC4558, NE5532 o iba pang mga analog, isang kalahati nito ay hindi ginagamit. Ang transistor sa circuit ay ginagamit na may mababa o katamtamang kapangyarihan at istraktura ng PNP, maaari mong gamitin, halimbawa, KT814. Ang gawain nito ay i-on at i-off ang relay, at sa halip na ang relay, maaari kang gumamit ng field-effect transistor key, tulad ng ginawa ko. Ang supply boltahe ng circuit ay 12 volts.
I-download ang board:

(mga download: 330)

Pagpupulong ng Soil Moisture Sensor

Maaaring mangyari na kapag ang lupa ay natuyo, ang relay ay hindi lumiliko nang malinaw, ngunit sa una ay nagsisimula itong mag-click nang mabilis, at pagkatapos lamang na ito ay nakatakda sa bukas na estado. Iminumungkahi nito na ang mga wire mula sa board hanggang sa plant pot ay kumukuha ng mga network pickup na negatibong nakakaapekto sa pagpapatakbo ng circuit. Sa kasong ito, hindi masakit na palitan ang mga wire na may mga shielded at maglagay ng electrolytic capacitor na may kapasidad na 4.7 - 10 uF kahanay sa lupa, bilang karagdagan sa 100 nF capacitance na ipinahiwatig sa diagram.
Talagang nagustuhan ko ang gawain ng scheme, inirerekumenda ko ito para sa pag-uulit. Larawan ng device na na-assemble ko:

Aalisin nito ang monotonous na paulit-ulit na trabaho, at ang isang sensor ng kahalumigmigan ng lupa ay makakatulong upang maiwasan ang labis na tubig - hindi napakahirap na tipunin ang gayong aparato gamit ang iyong sariling mga kamay. Ang mga batas ng pisika ay tumulong sa hardinero: ang kahalumigmigan sa lupa ay nagiging isang konduktor ng mga de-koryenteng impulses, at kung higit pa ito, mas mababa ang paglaban. Kapag bumaba ang halumigmig, tumataas ang paglaban, at nakakatulong ito upang masubaybayan ang pinakamainam na oras ng pagtutubig.

Ang disenyo ng sensor ng kahalumigmigan ng lupa ay binubuo ng dalawang konduktor na konektado sa isang mahinang mapagkukunan ng kuryente, isang risistor ay dapat na naroroon sa circuit. Sa sandaling tumaas ang dami ng kahalumigmigan sa espasyo sa pagitan ng mga electrodes, bumababa ang paglaban at tumataas ang kasalukuyang.

Natuyo ang kahalumigmigan - tumataas ang paglaban, bumababa ang kasalukuyang lakas.

Dahil ang mga electrodes ay nasa isang mahalumigmig na kapaligiran, inirerekumenda na i-on ang mga ito sa pamamagitan ng susi upang mabawasan ang mga nakakapinsalang epekto ng kaagnasan. Sa mga normal na oras, ang sistema ay naka-off at nagsisimula lamang na suriin ang kahalumigmigan sa pagpindot ng isang pindutan.

Ang mga sensor ng kahalumigmigan ng lupa ng ganitong uri ay maaaring mai-install sa mga greenhouse - nagbibigay sila ng awtomatikong kontrol sa patubig, upang ang sistema ay maaaring gumana nang walang interbensyon ng tao. Sa kasong ito, ang sistema ay palaging nasa kondisyon ng pagtatrabaho, ngunit ang kondisyon ng mga electrodes ay kailangang subaybayan upang hindi sila maging hindi magamit dahil sa kaagnasan. Ang mga katulad na aparato ay maaaring mai-install sa mga kama at damuhan sa bukas na hangin - papayagan ka nilang agad na makatanggap ng kinakailangang impormasyon.

Sa kasong ito, ang sistema ay mas tumpak kaysa sa isang simpleng pandamdam na pandamdam. Kung itinuturing ng isang tao na ang lupa ay ganap na tuyo, ang sensor ay magpapakita ng hanggang sa 100 mga yunit ng kahalumigmigan ng lupa (kapag nasuri sa isang decimal system), kaagad pagkatapos ng pagtutubig ang halagang ito ay tumataas sa 600-700 na mga yunit.

Pagkatapos nito, papayagan ka ng sensor na kontrolin ang pagbabago sa nilalaman ng kahalumigmigan sa lupa.

Kung ang sensor ay dapat gamitin sa labas, ipinapayong maingat na isara ang itaas na bahagi nito upang maiwasan ang pagbaluktot ng impormasyon. Upang gawin ito, maaari itong pinahiran ng hindi tinatagusan ng tubig na epoxy.

Ang disenyo ng sensor ay binuo tulad ng sumusunod:

Ang pangunahing bahagi ay dalawang electrodes, ang diameter ng kung saan ay 3-4 mm, sila ay naka-attach sa isang base na gawa sa textolite o iba pang materyal na protektado mula sa kaagnasan.
Sa isang dulo ng mga electrodes kailangan mong i-cut ang thread, sa kabilang banda sila ay ginawa itinuro para sa mas maginhawang paglulubog sa lupa.
Ang mga butas ay drilled sa textolite plate, kung saan ang mga electrodes ay screwed, dapat silang maayos na may mga mani at washers.
Ang mga papalabas na wire ay dapat dalhin sa ilalim ng mga washers, pagkatapos kung saan ang mga electrodes ay nakahiwalay. Ang haba ng mga electrodes na ilulubog sa lupa ay mga 4-10 cm, depende sa lalagyan o bukas na kama na ginamit.
Upang patakbuhin ang sensor, ang isang kasalukuyang mapagkukunan ng 35 mA ay kinakailangan, ang sistema ay nangangailangan ng isang boltahe ng 5V. Depende sa dami ng moisture sa lupa, ang saklaw ng ibinalik na signal ay magiging 0-4.2 V. Ang pagkawala ng resistensya ay magpapakita ng dami ng tubig sa lupa.
Ang sensor ng kahalumigmigan ng lupa ay konektado sa pamamagitan ng 3 mga wire sa microprocessor; para sa layuning ito, maaari kang bumili, halimbawa, Arduino. Papayagan ka ng controller na ikonekta ang system sa isang buzzer upang magpatunog ng alarma kapag ang kahalumigmigan ng lupa ay masyadong mababa, o sa isang LED, ang liwanag ng ilaw ay magbabago kapag nagbago ang sensor.

Ang nasabing isang home-made na aparato ay maaaring maging bahagi ng awtomatikong pagtutubig sa sistema ng Smart Home, halimbawa, gamit ang MegD-328 Ethernet controller. Ipinapakita ng web interface ang antas ng kahalumigmigan sa isang 10-bit system: ang saklaw mula 0 hanggang 300 ay nagpapahiwatig na ang lupa ay ganap na tuyo, 300-700 - ang lupa ay may sapat na kahalumigmigan, higit sa 700 - ang lupa ay basa at walang pagtutubig. kailangan.

Ang disenyo, na binubuo ng isang controller, isang relay at isang baterya, ay binawi sa anumang angkop na kaso, kung saan ang anumang plastic box ay maaaring iakma.

Sa bahay, ang paggamit ng naturang humidity sensor ay magiging napaka-simple at sa parehong oras ay maaasahan.

Ang application ng soil moisture sensor ay maaaring maging lubhang magkakaibang. Kadalasan ginagamit ang mga ito sa mga sistema ng awtomatikong pagtutubig at manu-manong pagtutubig ng mga halaman:

Maaari silang mai-install sa mga kaldero ng bulaklak kung ang mga halaman ay sensitibo sa antas ng tubig sa lupa. Pagdating sa mga succulents, tulad ng cacti, kinakailangan na kumuha ng mahabang electrodes na tutugon sa mga pagbabago sa antas ng kahalumigmigan nang direkta sa mga ugat. Maaari rin silang magamit para sa iba pang mga malutong na halaman. Ang pagkonekta sa isang LED ay magbibigay-daan sa iyo upang matukoy nang eksakto kung oras na upang magsagawa.
Ang mga ito ay kailangang-kailangan para sa samahan ng pagtutubig ng mga halaman. Ayon sa isang katulad na prinsipyo, ang mga sensor ng kahalumigmigan ng hangin ay binuo din, na kinakailangan upang simulan ang sistema ng pag-spray ng halaman. Ang lahat ng ito ay awtomatikong masisiguro ang pagtutubig ng mga halaman at ang normal na antas ng kahalumigmigan sa atmospera.
Sa bansa, ang paggamit ng mga sensor ay magbibigay-daan sa iyo na huwag tandaan ang oras ng pagtutubig sa bawat kama, ang electrical engineering mismo ay magsasabi sa iyo tungkol sa dami ng tubig sa lupa. Pipigilan nito ang labis na pagdidilig kung umuulan kamakailan.
Ang paggamit ng mga sensor ay napaka-maginhawa sa ilang iba pang mga kaso. Halimbawa, papayagan ka nilang kontrolin ang kahalumigmigan ng lupa sa basement at sa ilalim ng bahay malapit sa pundasyon. Sa isang apartment, maaari itong mai-install sa ilalim ng lababo: kung ang tubo ay nagsimulang tumulo, agad itong iuulat ng automation, at posible na maiwasan ang pagbaha sa mga kapitbahay at kasunod na pag-aayos.
Ang isang simpleng sensor device ay magbibigay-daan sa loob lamang ng ilang araw upang ganap na masangkapan ang lahat ng mga lugar ng problema sa bahay at hardin na may isang sistema ng babala. Kung ang mga electrodes ay sapat na mahaba, maaari silang magamit upang kontrolin ang antas ng tubig, halimbawa, sa isang artipisyal na maliit na reservoir.

Ang self-manufacturing ng sensor ay makakatulong na magbigay ng kasangkapan sa bahay ng isang awtomatikong sistema ng kontrol sa minimal na gastos.

Ang mga bahaging gawa sa pabrika ay madaling bilhin online o sa isang dalubhasang tindahan, karamihan sa mga device ay maaaring tipunin mula sa mga materyales na palaging makikita sa bahay ng isang electrical lover.

Higit pang impormasyon ay matatagpuan sa video.

Maraming mga hardinero at hardinero ang pinagkaitan ng pagkakataon na alagaan ang mga nakatanim na gulay, berry, puno ng prutas araw-araw dahil sa bigat ng trabaho o sa panahon ng bakasyon. Gayunpaman, ang mga halaman ay nangangailangan ng regular na pagtutubig. Sa tulong ng mga simpleng automated system, masisiguro mong mapapanatili ng lupa sa iyong site ang kinakailangan at matatag na moisture sa kabuuan ng iyong kawalan. Upang bumuo ng isang sistema ng patubig sa hardin, kakailanganin mo ang pangunahing elemento ng kontrol - isang sensor ng kahalumigmigan ng lupa.

Sensor ng kahalumigmigan

Ang mga humidity sensor ay tinatawag ding mga moisture meter o humidity sensor. Halos lahat ng soil moisture meter sa merkado ay sumusukat ng moisture sa isang resistive na paraan. Ito ay hindi isang ganap na tumpak na pamamaraan dahil hindi nito isinasaalang-alang ang mga electrolytic na katangian ng sinusukat na bagay. Ang mga pagbabasa ng aparato ay maaaring magkakaiba sa parehong kahalumigmigan ng lupa, ngunit may iba't ibang acidity o nilalaman ng asin. Ngunit ang mga pang-eksperimentong hardinero ay hindi interesado sa ganap na pagbabasa ng mga instrumento bilang mga kamag-anak, na maaaring iakma para sa actuator ng supply ng tubig sa ilalim ng ilang mga kundisyon.

Ang kakanyahan ng resistive na paraan ay ang aparato ay sumusukat sa paglaban sa pagitan ng dalawang konduktor na inilagay sa lupa sa layo na 2-3 cm mula sa bawat isa. Ito ang karaniwan ohmmeter, na kasama sa anumang digital o analog tester. Noong nakaraan, ang mga tool na ito ay tinawag mga avometer.

Mayroon ding mga device na may built-in o remote indicator para sa operational control sa estado ng lupa.

Madaling sukatin ang pagkakaiba sa electrical conductivity bago ang pagtutubig at pagkatapos ng pagtutubig gamit ang halimbawa ng isang palayok na may aloe houseplant. Pagbasa bago pagdidilig 101.0 kOhm.

Pagbabasa pagkatapos ng pagtutubig pagkatapos ng 5 minuto 12.65 kOhm.

Ngunit ang isang ordinaryong tester ay magpapakita lamang ng paglaban ng lugar ng lupa sa pagitan ng mga electrodes, ngunit hindi makakatulong sa awtomatikong pagtutubig.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng automation

Sa mga awtomatikong sistema ng pagtutubig, karaniwang nalalapat ang panuntunang "tubig o huwag tubig". Bilang isang patakaran, walang kailangang ayusin ang puwersa ng presyon ng tubig. Ito ay dahil sa paggamit ng mga mamahaling kinokontrol na balbula at iba pang hindi kailangan, kumplikadong teknolohiyang mga aparato.

Halos lahat ng humidity sensor sa merkado, bilang karagdagan sa dalawang electrodes, ay mayroon sa kanilang disenyo kumpare. Ito ang pinakasimpleng analog-to-digital na device na nagko-convert ng papasok na signal sa digital form. Iyon ay, sa isang nakatakdang antas ng halumigmig, makakakuha ka ng isa o zero (0 o 5 volts) sa output nito. Ang signal na ito ang magiging source para sa kasunod na actuator.

Para sa awtomatikong pagtutubig, ang pinaka-makatuwiran ay ang paggamit ng electromagnetic valve bilang actuator. Ito ay kasama sa mga pipe break at maaari ding gamitin sa micro-drip irrigation system. Naka-on sa pamamagitan ng paglalapat ng 12 V.

Para sa mga simpleng sistema na tumatakbo sa prinsipyo ng "ang sensor ay nagtrabaho - ang tubig ay nagpunta", sapat na gumamit ng isang comparator LM393. Ang microcircuit ay isang dual operational amplifier na may kakayahang makatanggap ng command signal sa output na may adjustable input level. Ang chip ay may karagdagang analog na output na maaaring konektado sa isang programmable controller o tester. Tinatayang katumbas ng Sobyet ng isang dual comparator LM393- microchip 521CA3.

Ang figure ay nagpapakita ng tapos na humidity switch kasama ng isang Chinese-made na sensor sa halagang $1 lang.

Nasa ibaba ang isang reinforced na bersyon, na may isang output kasalukuyang ng 10A sa isang alternating boltahe ng hanggang sa 250 V, para sa $ 3-4.

Mga sistema ng automation ng irigasyon

Kung interesado ka sa isang ganap na awtomatikong sistema ng patubig, kailangan mong mag-isip tungkol sa pagbili ng isang programmable controller. Kung maliit ang lugar, sapat na ang pag-install ng 3-4 na humidity sensor para sa iba't ibang uri ng patubig. Halimbawa, ang isang hardin ay nangangailangan ng mas kaunting pagtutubig, ang mga raspberry ay gustung-gusto ang kahalumigmigan, at ang mga melon ay nangangailangan ng sapat na tubig mula sa lupa, maliban sa mga panahon ng sobrang tuyo.

Batay sa aming sariling mga obserbasyon at mga sukat ng mga sensor ng halumigmig, maaari naming humigit-kumulang na kalkulahin ang kahusayan at pagiging epektibo ng supply ng tubig sa mga lugar. Pinapayagan ka ng mga processor na gumawa ng mga pana-panahong pagsasaayos, maaaring gamitin ang mga pagbabasa ng mga metro ng kahalumigmigan, isaalang-alang ang pag-ulan, mga panahon.

Ang ilang mga sensor ng kahalumigmigan ng lupa ay nilagyan ng isang interface RJ-45 para kumonekta sa network. Pinapayagan ka ng firmware ng processor na i-configure ang system upang maabisuhan ka nito sa pangangailangan para sa pagtutubig sa pamamagitan ng mga social network o SMS. Ito ay maginhawa sa mga kaso kung saan hindi posible na ikonekta ang isang awtomatikong sistema ng pagtutubig, halimbawa, para sa mga panloob na halaman.

Para sa sistema ng automation ng patubig, maginhawa itong gamitin mga controllers na may mga analog at contact input na nagkokonekta sa lahat ng sensor at nagpapadala ng kanilang mga pagbabasa sa pamamagitan ng iisang bus patungo sa isang computer, tablet o mobile phone. Ang mga executive device ay kinokontrol sa pamamagitan ng WEB-interface. Ang pinakakaraniwang universal controllers ay:

MegaD-328;
Arduino;
mangangaso;
toro;
Amtega.

Ito ay mga nababaluktot na aparato na nagbibigay-daan sa iyo upang i-fine-tune ang awtomatikong sistema ng pagtutubig at ipagkatiwala ito ng kumpletong kontrol sa hardin.

Isang simpleng pamamaraan ng automation ng irigasyon

Ang pinakasimpleng sistema ng automation ng irigasyon ay binubuo ng isang moisture sensor at isang control device. Maaari kang gumawa ng sensor ng kahalumigmigan ng lupa gamit ang iyong sariling mga kamay. Kakailanganin mo ang dalawang pako, isang 10 kΩ risistor at isang power supply na may output na boltahe na 5 V. Angkop mula sa isang mobile phone.

Bilang isang aparato na maglalabas ng isang utos para sa pagtutubig, maaari kang gumamit ng microcircuit LM393. Maaari kang bumili ng isang handa na node o tipunin ito sa iyong sarili, pagkatapos ay kakailanganin mo:

resistors 10 kOhm - 2 mga PC;
resistors 1 kOhm - 2 mga PC;
resistors 2 kOhm - 3 mga PC;
variable na risistor 51-100 kOhm - 1 pc;
LEDs - 2 mga PC;
anumang diode, hindi malakas - 1 pc;
transistor, anumang medium power PNP (halimbawa, KT3107G) - 1 pc;
capacitors 0.1 microns - 2 mga PC;
chip LM393- 1 PIRASO;
relay na may threshold na 4 V;
circuit board.

Ang diagram ng pagpupulong ay ipinapakita sa ibaba.

Pagkatapos ng pagpupulong, ikonekta ang module sa power supply at soil moisture level sensor. sa output ng comparator LM393 connect tester. Itakda ang trip threshold gamit ang trim resistor. Sa paglipas ng panahon, kakailanganin itong itama, marahil higit sa isang beses.

Schematic diagram at pinout ng comparator LM393 ipinakita sa ibaba.

Ang pinakasimpleng automation ay handa na. Ito ay sapat na upang ikonekta ang isang actuator sa pagsasara ng mga terminal, halimbawa, isang electromagnetic valve na nagpapa-on at off ng supply ng tubig.

Mga actuator ng automation ng irigasyon

Ang pangunahing actuating device para sa automation ng irigasyon ay isang electronic valve na may at walang kontrol sa daloy ng tubig. Ang huli ay mas mura, mas madaling mapanatili at pamahalaan.

Mayroong maraming mga kontroladong crane at iba pang mga tagagawa.

Kung ang iyong site ay nakakaranas ng mga problema sa supply ng tubig, bumili ng mga solenoid valve na may flow sensor. Pipigilan nito ang solenoid na masunog kung bumaba ang presyon ng tubig o nabigo ang supply ng tubig.

Mga disadvantages ng mga awtomatikong sistema ng patubig

Ang lupa ay heterogenous at naiiba sa komposisyon nito, kaya ang isang moisture sensor ay maaaring magpakita ng iba't ibang data sa mga kalapit na lugar. Bilang karagdagan, ang ilang mga lugar ay naliliman ng mga puno at mas basa kaysa sa mga lugar sa maaraw na lugar. Gayundin, ang kalapitan ng tubig sa lupa, ang kanilang antas na may kaugnayan sa abot-tanaw, ay may malaking epekto.

Kapag gumagamit ng isang awtomatikong sistema ng patubig, dapat isaalang-alang ang tanawin ng lugar. Ang site ay maaaring hatiin sa mga sektor. Sa bawat sektor, mag-install ng isa o higit pang humidity sensor at kalkulahin ang sarili nilang algorithm ng pagpapatakbo para sa bawat isa. Ito ay lubos na magpapalubha sa sistema at ito ay malamang na hindi posible na gawin nang walang controller, ngunit sa dakong huli ito ay halos ganap na magliligtas sa iyo mula sa pag-aaksaya ng oras sa katawa-tawa na nakatayo na may isang hose sa iyong mga kamay sa ilalim ng mainit na araw. Ang lupa ay mapupuno ng halumigmig kung wala ang iyong pakikilahok.

Ang pagbuo ng isang epektibong automated na sistema ng irigasyon ay hindi maaaring batay lamang sa mga pagbabasa ng mga sensor ng kahalumigmigan ng lupa. Kinakailangan din na gumamit ng mga sensor ng temperatura at ilaw, isinasaalang-alang ang physiological na pangangailangan para sa tubig ng mga halaman ng iba't ibang mga species. Dapat ding isaalang-alang ang mga pagbabago sa panahon. Maraming kumpanya na gumagawa ng mga sistema ng automation ng patubig ay nag-aalok ng nababaluktot na software para sa iba't ibang rehiyon, lugar at pananim.

Huwag palinlang sa mga nakakalokong slogan sa marketing kapag bumibili ng system na may humidity sensor: gold plated ang aming mga electrodes. Kahit na ito ay gayon, pagkatapos ay pagyamanin mo lamang ang lupa na may marangal na metal sa proseso ng electrolysis ng mga plato at pitaka ng hindi masyadong tapat na mga negosyante.

Konklusyon

Ang artikulong ito ay nagsalita tungkol sa mga sensor ng kahalumigmigan ng lupa, na siyang pangunahing elemento ng kontrol ng awtomatikong pagtutubig. At din ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng sistema ng automation ng irigasyon ay isinasaalang-alang, na maaaring mabili na handa na o tipunin ng iyong sarili. Ang pinakasimpleng sistema ay binubuo ng isang humidity sensor at isang control device, ang do-it-yourself assembly diagram na ipinakita din sa artikulong ito.

Nais mo bang sabihin sa iyo ng iyong mga halaman kung kailan kailangan itong diligan? O pinapanatili kang updated sa mga antas ng kahalumigmigan ng lupa?

Sa artikulong ito, titingnan natin ang isang automated watering project gamit ang soil moisture level sensor:

Pangkalahatang-ideya ng Soil Moisture Sensor

Ang ganitong mga sensor ay konektado nang simple. Dalawa sa tatlong konektor ay power (VCC) at ground (GND). Kapag ginagamit ang sensor, ipinapayong pana-panahong idiskonekta mula sa pinagmumulan ng kuryente upang maiwasan ang posibleng oksihenasyon. Ang ikatlong output ay isang signal (sig), kung saan kukuha tayo ng mga pagbabasa. Gumagana ang dalawang contact sa sensor sa prinsipyo ng isang variable na risistor - mas maraming kahalumigmigan sa lupa, mas mahusay ang mga contact na nagsasagawa ng kuryente, bumababa ang paglaban, tumataas ang signal sa contact ng SIG. Maaaring mag-iba ang mga analog na halaga depende sa boltahe ng supply at resolution ng iyong mga analog na pin ng microcontroller.

Maraming mga opsyon ang maaaring gamitin upang ikonekta ang sensor. Connector na ipinapakita sa figure sa ibaba:

Ang pangalawang pagpipilian ay mas nababaluktot:

At siyempre, maaari mong direktang maghinang ang mga contact sa sensor.

Kung plano mong gamitin ang sensor sa labas ng apartment, dapat mo ring isipin ang tungkol sa pagprotekta sa mga contact mula sa dumi at direktang liwanag ng araw. Maaaring sulit na isaalang-alang ang pabahay o paglalapat ng proteksiyon na patong nang direkta sa mga pin at conductor ng sensor ng kahalumigmigan (tingnan ang figure sa ibaba).

Soil moisture level sensor na may protective coating sa mga contact at insulated conductor para sa koneksyon:

Soil Moisture Sensor Problema sa Maikling Buhay

Ang isa sa mga disadvantages ng mga sensor ng ganitong uri ay ang hina ng kanilang mga sensitibong elemento. Halimbawa, nilulutas ng Sparkfun ang problemang ito sa pamamagitan ng paggamit ng karagdagang coating (Electroless Nickel Immersion Gold). Ang pangalawang opsyon para pahabain ang buhay ng sensor ay direktang ilapat ang kapangyarihan dito kapag kumukuha ng mga pagbabasa. Kapag gumagamit ng Arduino, ang lahat ay limitado sa paglalapat ng HIGH signal sa pin kung saan nakakonekta ang sensor. Kung gusto mong palakasin ang sensor na may mas maraming boltahe kaysa sa ibinibigay ng Arduino, maaari kang gumamit ng dagdag na transistor anumang oras.

Soil Moisture Control - Halimbawa ng Proyekto

Ang proyekto sa ibaba ay gumagamit ng moisture level sensor, isang analogue ng Arduino board - RedBoard at isang LCD display na nagpapakita ng data tungkol sa antas ng moisture ng lupa.

SparkFun Soil Moisture Sensor:

Ang pulang wire (VCC) ay konektado sa 5V sa Arduino, ang itim ay sa lupa (GND), ang berde ay signal sa analog pin 0 (A0). Kung gumagamit ka ng ibang analog pin sa Arduino, siguraduhing gawin ang mga naaangkop na pagbabago sa microcontroller sketch sa ibaba.

Ang LCD display ay konektado sa 5V, ground at digital pin 2 (maaari mo ring baguhin at gumawa ng mga pagbabago sa code) upang makipag-usap sa microcontroller sa pamamagitan ng serial communication protocol.

Kapansin-pansin na kung gusto mong pahabain ang buhay ng iyong sensor, maaari mong ikonekta ang kapangyarihan nito sa isang digital na pin at paganahin lamang ito kapag nagbabasa ng data, at pagkatapos ay i-off ito. Kung ang sensor ay patuloy na pinapagana, ang mga sensitibong elemento nito ay malapit nang magsimulang kalawang. Ang mas maraming kahalumigmigan sa lupa, ang mas mabilis na kaagnasan ay magaganap. Ang isa pang pagpipilian ay ang paglalagay ng plaster sa transduser. Bilang resulta, ang kahalumigmigan ay dadaloy, ngunit ang kaagnasan ay bumagal nang malaki.

Programa para sa Arduino

Ang sketch ay medyo simple. Upang maglipat ng data sa LCD display, kailangan mong isama ang Software Serial library. Kung wala ka nito, maaari mo itong i-download dito: Arduino GitHub

Ang mga karagdagang paliwanag ay ibinibigay sa mga komento sa code:

// Isang halimbawa ng paggamit ng soil moisture sensor na may LCD display.

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

int thresholdUp = 400;

int thresholdDown = 250;

int sensorPin = A0;

String DisplayWords;

int sensorValue;

mySerial.write(254);

mySerial.write(128);

// malinaw na display:

mySerial.write(" ");

// ilipat ang cursor sa simula ng unang linya ng LCD display:

mySerial.write(254);

mySerial.write(128);

// "Tuyo, Diligan mo!"

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(DisplayWords);

) kung hindi (sensorValue >= thresholdUp)(

// ilipat ang cursor sa simula ng pangalawang linya ng display:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(DisplayWords);

// ilipat ang cursor sa simula ng pangalawang linya ng display:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(DisplayWords);

Gumagamit ang programa ng iba't ibang minimum at maximum na mga halaga. Bilang isang resulta, ang average na halaga ay maaaring makilala ang kahalumigmigan depende sa kung ang lupa ay moistened o tuyo. Kung ayaw mong gamitin ang average na halaga, ang maximum at minimum na mga halaga ay maaaring ipagpalagay na pareho. Gayunpaman, ipinapakita ng mga eksperimento na ang iminungkahing diskarte ay nagbibigay-daan sa amin upang mas tumpak na makilala ang mga proseso na nangyayari sa lupa. Walang tiyak na eksaktong average na halaga sa totoong mga kondisyon. Kaya maaari kang makipaglaro sa pagpili ng hanay. Kung interesado ka sa mga prosesong nagaganap sa lupa kapag nakikipag-ugnayan sa tubig, basahin dito, halimbawa: Wiki. Ang mga proseso ay medyo kumplikado at kawili-wili.

Sa anumang kaso, kailangan mong ayusin ang mga variable para sa iyong sariling mga kondisyon: uri ng lupa, kinakailangang antas ng kahalumigmigan. Kaya subukan, eksperimento hanggang sa magpasya ka sa naaangkop na mga halaga.

Pagkatapos ayusin ang pagbabasa ng data mula sa sensor ng antas ng halumigmig at ang kanilang pagpapakita, ang proyekto ay maaaring mabuo pa sa pamamagitan ng pag-aayos ng isang awtomatikong sistema ng patubig.

Sensor ng antas ng halumigmig bilang bahagi ng isang awtomatikong sistema ng patubig batay sa Arduino:

Upang i-automate ang patubig, kailangan namin ng mga karagdagang bahagi: marahil mga pulley, gears, motor, clutch, transistors, resistors. Ang listahan ay depende sa iyong proyekto. Well, lahat ng bagay na maaaring mahulog sa ilalim ng braso sa pang-araw-araw na buhay. Ang isang halimbawa ay ipinapakita nang mas detalyado sa ibaba:

Ito ay isa sa maraming mga pagpipilian para sa pag-install ng isang makina para sa isang awtomatikong sistema ng patubig. Ang gulong ay maaaring mai-install nang direkta sa tubig. Sa kasong ito, sa mabilis na pag-ikot nito, ang tubig ay ibibigay sa halaman. Sa pangkalahatan, maaari kang magpakita ng imahinasyon.

Ang diagram ng koneksyon ng DC motor () gamit ang halimbawa ng isang kopya ng Arduino mula sa SparkFun ay ipinapakita sa ibaba:

Nasa ibaba ang sketch para sa Arduino (mahalagang pareho sa nasa itaas na may maliit na karagdagan upang makontrol ang motor):

// Ang sketch ay nagbabasa ng data mula sa sensor at ipinapakita ang antas ng kahalumigmigan ng lupa

// kung tuyo ang lupa, magsisimula ang makina

// Upang gumana sa display, ginagamit ang softwareserial library

#include <SoftwareSerial.h>

// Ikonekta ang RX serial LCD communication pin sa digital pin 2 ng Arduino

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

// Kontrolin ang motor gamit ang pin 9.

// Dapat suportahan ng pin na ito ang PWM modulation.

const int motorPin = 9;

// Dito nag-set up kami ng ilang constants.

// Ang setting ng mga constant ay depende sa mga kondisyon sa kapaligiran kung saan ginagamit ang sensor

int thresholdUp = 400;

int thresholdDown = 250;

// I-set up ang pin A0 sa Arduino upang gumana sa sensor:

int sensorPin = A0;

pinMode(motorPin, OUTPUT); // itakda ang pin kung saan nakakonekta ang motor bilang isang output

mySerial.begin(9600); // itakda ang baud rate sa 9600 baud

pagkaantala(500); // hintaying mag-load ang display

// Dito ipinapahayag namin ang isang string na nag-iimbak ng data na ipapakita

// sa LCD. Magbabago ang mga halaga

// depende sa antas ng kahalumigmigan ng lupa

String DisplayWords;

// Ang sensorValue variable ay nag-iimbak ng analog na halaga ng sensor mula sa pin A0

int sensorValue;

sensorValue = analogRead(sensorPin);

mySerial.write(128);

// malinaw na display:

mySerial.write(" ");

// ilipat ang cursor sa simula ng unang linya ng LCD display: mySerial.write(254);

mySerial.write(128);

// pagsusulat ng kinakailangang impormasyon sa display:

mySerial.write("Antas ng Tubig: ");

mySerial.print(sensorValue); //Paggamit ng .print sa halip na .write para sa mga value

// Ngayon ay susuriin natin ang antas ng halumigmig laban sa mga numerical constant na dati nating itinakda.

// Kung ang halaga ay mas mababa sa thresholdDown, ipakita ang mga salita:

// "Tuyo, Diligan mo!"

// ilipat ang cursor sa simula ng pangalawang linya ng display:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

DisplayWords = "Tuyuin, Diligin ito!";

mySerial.print(DisplayWords);

// simulan ang makina sa mababang bilis (0 - stop, 255 - maximum na bilis):

analogWrite(motorPin, 75);

// Kung ang halaga ay hindi mas mababa kaysa sa thresholdDown, isang pagsusuri ay dapat gawin, hindi magkakaroon

// mas malaki ba ito sa ating thresholdUp at, kung gayon,

// ipakita ang inskripsyon na "Basa, Iwanan!":

) kung hindi (sensorValue >= thresholdUp)(

// ilipat ang cursor sa simula ng pangalawang linya ng display:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

DisplayWords = "Basa, Iwanan!";

mySerial.print(DisplayWords);

// patayin ang makina (0 - stop, 255 - maximum na bilis):

analogWrite(motorpin, 0);

// Kung ang natanggap na halaga ay nasa pagitan ng minimum at maximum

// at ang lupa noon ay basa, ngunit ngayon ay natutuyo na,

// display "Patuyo, Patubigan!" (iyon ay, kapag kami

// makalapit sa thresholdDown). Kung ang lupa ay tuyo at ngayon

//mabilis na basa, ipakita ang mga salitang "Basa, Iwanan!" (iyon ay, kapag kami

// lumapit sa thresholdUp):

// ilipat ang cursor sa simula ng pangalawang linya ng display:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(DisplayWords);

pagkaantala(500); // Kalahating segundong pagkaantala sa pagitan ng mga pagbabasa

Good luck sa pagpapatupad ng awtomatikong pagtutubig para sa iyong mga halaman!

Hindi lahat ng may-ari ng mga hardin at taniman ay may pagkakataon na pangalagaan ang kanilang mga itinanim araw-araw. Gayunpaman, nang walang napapanahong pagtutubig, ang isang tao ay hindi maaaring umasa sa isang mahusay na ani.

Ang solusyon sa problema ay isang awtomatikong sistema na nagbibigay-daan sa iyo upang matiyak na ang lupa sa iyong lugar ay nagpapanatili ng kinakailangang antas ng kahalumigmigan sa buong iyong kawalan. Ang pangunahing bahagi ng anumang awtomatikong pagtutubig ay ang sensor ng kahalumigmigan ng lupa.

Ang konsepto ng isang humidity sensor

Ang humidity sensor ay mayroon ding iba pang mga pangalan. Ito ay tinatawag na moisture meter o humidity sensor.

Tulad ng makikita sa larawan ng mga sensor ng kahalumigmigan ng lupa, ang naturang aparato ay isang aparato na binubuo ng dalawang wire na konektado sa isang mahinang pinagmumulan ng kuryente.

Sa pagtaas ng kahalumigmigan sa pagitan ng mga electrodes, ang kasalukuyang lakas at paglaban ay bumababa, at kabaliktaran, kung walang sapat na tubig sa lupa, ang mga tagapagpahiwatig na ito ay tumataas. Ang aparato ay lumiliko sa isang simpleng pagpindot ng isang pindutan.

Tandaan na ang mga electrodes ay nasa basa-basa na lupa. Samakatuwid, inirerekomenda na i-on ang device sa pamamagitan ng key. Ang pamamaraang ito ay magbabawas sa mga negatibong epekto ng kaagnasan.

Bakit kailangan ang device na ito?

Ang mga metro ng kahalumigmigan ay naka-install hindi lamang sa bukas na lupa, kundi pati na rin sa mga greenhouse. Ang pagkontrol sa mga oras ng pagtutubig ay kung saan ginagamit ang mga sensor ng kahalumigmigan ng lupa. Wala kang kailangang gawin, i-on lang ang device. Pagkatapos nito, gagana ito nang wala ang iyong pakikilahok.

Gayunpaman, dapat na subaybayan ng mga hardinero at hardinero ang kondisyon ng mga electrodes, dahil maaari silang sumailalim sa kinakaing unti-unti na pagkasira at mabibigo bilang isang resulta.

Mga uri ng mga sensor ng kahalumigmigan ng lupa

Isaalang-alang kung ano ang mga sensor ng kahalumigmigan ng lupa. Karaniwan silang nahahati sa:

Capacitive. Ang kanilang disenyo ay katulad ng isang air condenser. Ang gawain ay batay sa isang pagbabago sa mga katangian ng dielectric ng hangin depende sa kahalumigmigan nito, na nagiging sanhi ng pagtaas o pagbaba sa kapasidad.

Lumalaban. Ang prinsipyo ng kanilang operasyon ay upang baguhin ang paglaban ng isang hygroscopic na materyal, depende sa kung gaano karaming kahalumigmigan ang nilalaman nito.

Psychometric. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo at ang pamamaraan ng aparato ng naturang mga sensor ay magiging mas kumplikado. Ito ay batay sa pisikal na katangian ng pagkawala ng init sa panahon ng pagsingaw. Ang instrumento ay binubuo ng isang tuyo at basa na detektor. Ang pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng mga ito ay ginagamit upang hatulan ang dami ng singaw ng tubig sa hangin.

Hangad. Ang uri na ito ay sa maraming paraan na katulad ng nauna, ang pagkakaiba ay ang fan, na nagsisilbing pump ng air mixture. Ang mga aspiration device para sa pagtukoy ng kahalumigmigan ay ginagamit sa mga lugar na may mahina o pasulput-sulpot na paggalaw ng hangin.

Aling humidity sensor ang pipiliin ay depende sa bawat partikular na kaso. Ang pagpili ng aparato ay naiimpluwensyahan din ng mga tampok ng awtomatikong sistema ng patubig na na-install mo at ng iyong mga kakayahan sa pananalapi.

Mga materyales na kinakailangan upang lumikha ng isang sensor gamit ang iyong sariling mga kamay

Kung magpasya kang simulan ang paggawa ng isang moisture meter sa iyong sarili, pagkatapos ay kailangan mong maghanda:

mga electrodes na may diameter na 3-4 mm - 2 mga PC .;
textolite base;
nuts at washers.

Mga tagubilin sa paggawa

Paano gumawa ng sensor ng kahalumigmigan ng lupa gamit ang iyong sariling mga kamay? Narito ang isang maikling tutorial:

Hakbang 1. Ikabit ang mga electrodes sa base.
Hakbang 2. Pinutol namin ang mga thread sa mga dulo ng mga electrodes at patalasin ang mga ito sa reverse side para sa mas madaling paglulubog sa lupa.
Hakbang.3. Gumagawa kami ng mga butas sa base at i-screw ang mga electrodes sa kanila. Gumagamit kami ng mga nuts at washers bilang mga fastener.
Hakbang 4. Pinipili namin ang mga kinakailangang wire na magkasya sa mga washers.
Hakbang 5. Ihiwalay ang mga electrodes. Pinalalim namin ang mga ito sa lupa sa pamamagitan ng 5 - 10 cm.

Tandaan!

Ang sensor ay nangangailangan ng: isang kasalukuyang ng 35 mA at isang boltahe ng 5 V. Sa dulo, ikinonekta namin ang aparato gamit ang tatlong mga wire, na ikinonekta namin sa microprocessor.

Pinapayagan ka ng controller na pagsamahin ang isang sensor na may buzzer. Pagkatapos nito, ang isang senyas ay ibinibigay kung ang dami ng kahalumigmigan sa lupa ay bumababa nang husto. Ang isang kahalili sa isang sound signal ay maaaring isang bumbilya.

Ang sensor ng kahalumigmigan ng lupa ay, walang alinlangan, isang kinakailangang bagay sa sambahayan. Kung mayroon kang isang maliit na bahay o hardin, pagkatapos ay sa lahat ng paraan ay alagaan ang pagkuha nito. Bukod dito, ang aparato ay hindi kinakailangan upang bilhin, dahil madali mong gawin ito sa iyong sarili.

Larawan ng mga sensor ng kahalumigmigan ng lupa

Tandaan!