kablosuz kameralar 

Otomatik sulama sistemi için ev yapımı, kararlı toprak nemi sensörü. Toprak nemi sensörü: çalışma prensibi ve DIY montajı Toprak nemi sensörü çalışma prensibi

Genellikle satışta, bir saksıya monte edilmiş bu tür cihazları bulabilir ve gerekirse bir pompa ve bitkinin sulanması dahil olmak üzere toprak nemi seviyesini izleyebilirsiniz. Böyle bir cihaz sayesinde, en sevdiğiniz ficusun solacağından korkmadan bir hafta boyunca güvenle tatile çıkmak mümkün olacak. Bununla birlikte, bu tür cihazların fiyatı makul olmayan bir şekilde yüksektir, çünkü cihazları son derece basittir. Öyleyse neden kendinizinkini yapabilecekken satın alasınız?

şema

Şeması aşağıda gösterilen basit ve kanıtlanmış bir toprak nemi sensörünün bir şemasını oluşturmayı öneriyorum:

Tencerenin böbreğine, örneğin bir ataşın düzleştirilmesiyle yapılabilecek iki metal çubuk indirilir. Birbirlerinden yaklaşık 2-3 santimetre mesafede toprağa yapıştırılmaları gerekir. Toprak kuruduğunda elektriği iyi iletmez, çubuklar arasındaki direnç çok yüksektir. Toprak ıslandığında elektriksel iletkenliği önemli ölçüde artar ve çubuklar arasındaki direnç azalır, devrenin çalışmasının altında yatan bu olgudur.
10 kΩ'luk bir direnç ve çubuklar arasındaki bir toprak parçası, çıkışı işlemsel yükselticinin evirici girişine bağlanan bir voltaj bölücü oluşturur. Onlar. üzerindeki voltaj yalnızca toprağın ne kadar nemli olduğuna bağlıdır. Sensörü nemli toprağa yerleştirirseniz, op-amp girişindeki voltaj yaklaşık 2-3 volt olacaktır. Zemin kurudukça bu voltaj artacak ve tamamen kuru zeminde 9-10 volt değerine ulaşacaktır (belirli voltaj değerleri toprağın türüne bağlıdır). Op-amp'in evirmeyen girişindeki voltaj, 0 ila 12 volt aralığında değişken bir direnç (şemada 10 kOhm, değeri 10-100 kOhm arasında değiştirilebilir) tarafından manuel olarak ayarlanır. Bu değişken direnç yardımıyla sensör eşiği ayarlanır. Bu devredeki işlemsel yükselteç bir karşılaştırıcı olarak çalışır, yani. eviren ve evirmeyen girişlerdeki gerilimleri karşılaştırır. Tersine çeviren girişten gelen voltaj, ters çevirmeyenden gelen voltajı aşar aşmaz, op-amp çıkışında negatif bir besleme görünecek, LED yanacak ve transistör açılacaktır. Transistör, sırayla, bir su pompasını veya bir elektrik vanasını kontrol eden bir röleyi etkinleştirir. Su tencereye akmaya başlayacak, toprak tekrar ıslanacak, elektrik iletkenliği artacak ve devre su kaynağını kapatacaktır.
Makale için önerilen baskılı devre kartı, bir çift işlemsel amplifikatör, örneğin TL072, RC4558, NE5532 veya diğer analogları kullanmak üzere tasarlanmıştır, yarısı kullanılmaz. Devredeki transistör düşük veya orta güçte ve PNP yapısında kullanılmış, siz mesela KT814 kullanabilirsiniz. Görevi röleyi açıp kapatmaktır ve röle yerine benim yaptığım gibi alan etkili bir transistör anahtarı kullanabilirsiniz. Devrenin besleme gerilimi 12 volttur.
Tahtayı indirin:

(indirme sayısı: 330)

Toprak Nemi Sensör Tertibatı

Toprak kuruduğunda röle net bir şekilde açılmayabilir, ancak ilk başta hızlı bir şekilde tıklamaya başlar ve ancak bundan sonra açık duruma getirilir. Bu, panodan bitki saksısına giden tellerin, devrenin çalışmasını olumsuz yönde etkileyen ağ alıcılarını topladığını gösterir. Bu durumda, kabloları korumalı olanlarla değiştirmek ve şemada belirtilen 100 nF kapasitansa ek olarak toprağa paralel olarak 4,7 - 10 uF kapasiteli bir elektrolitik kondansatör koymak zarar vermez.
Programın çalışmasını gerçekten beğendim, tekrar için tavsiye ederim. Montajını yaptığım cihazın fotoğrafı:

Monoton tekrarlayan işten kurtulacak ve bir toprak nem sensörü fazla sudan kaçınmaya yardımcı olacaktır - böyle bir cihazı kendi ellerinizle monte etmek o kadar da zor değil. Fizik yasaları bahçıvanın yardımına koşar: topraktaki nem, elektriksel uyarıların iletkeni haline gelir ve ne kadar çoksa, direnç o kadar düşük olur. Nem düştüğünde direnç artar ve bu da optimum sulama süresinin izlenmesine yardımcı olur.

Toprak nemi sensörünün tasarımı, zayıf bir güç kaynağına bağlı iki iletkenden oluşur, devrede bir direnç bulunmalıdır. Elektrotlar arasındaki boşluktaki nem miktarı arttığı anda direnç düşer ve akım artar.

Nem kurur - direnç artar, mevcut güç azalır.

Elektrotlar nemli bir ortamda olacağından, korozyonun zararlı etkilerini azaltmak için anahtar aracılığıyla açılması önerilir. Normal zamanlarda sistem kapatılır ve sadece bir düğmeye basarak nemi kontrol etmeye başlar.

Bu tür toprak nemi sensörleri seralara kurulabilir - otomatik sulama kontrolü sağlarlar, böylece sistem hiç insan müdahalesi olmadan çalışabilir. Bu durumda, sistem her zaman çalışır durumda olacaktır, ancak korozyon nedeniyle kullanılamaz hale gelmemeleri için elektrotların durumunun izlenmesi gerekecektir. Benzer cihazlar açık havada yataklara ve çimlere kurulabilir - gerekli bilgileri anında almanızı sağlarlar.

Bu durumda, sistem basit bir dokunma duyumundan çok daha doğrudur. Bir kişi zeminin tamamen kuru olduğunu düşünürse, sensör 100 birim toprak nemi gösterecektir (ondalık sistemde değerlendirildiğinde), sulamadan hemen sonra bu değer 600-700 birime yükselir.

Bundan sonra sensör, topraktaki nem içeriğindeki değişimi kontrol etmenize izin verecektir.

Sensörün dış mekanda kullanılması gerekiyorsa, bilgilerin bozulmasını önlemek için üst kısmının dikkatlice kapatılması tavsiye edilir. Bunu yapmak için su geçirmez epoksi ile kaplanabilir.

Sensörün tasarımı aşağıdaki gibi monte edilmiştir:

  • Ana kısım, çapları 3-4 mm olan iki elektrottur, bunlar tekstolit veya korozyondan korunan başka bir malzemeden yapılmış bir tabana tutturulmuştur.
  • Elektrotların bir ucunda ipi kesmeniz gerekirken, diğer yandan toprağa daha rahat daldırma için sivri uçlu hale getirilmiştir.
  • Elektrotların vidalandığı textolite plakada delikler açılır, somun ve rondelalarla sabitlenmeleri gerekir.
  • Giden teller rondelaların altına getirilmeli ve ardından elektrotlar izole edilmelidir. Toprağa daldırılacak elektrotların uzunluğu kullanılan kaba veya açık yatağa bağlı olarak yaklaşık 4-10 cm'dir.
  • Sensörü çalıştırmak için 35 mA akım kaynağı gereklidir, sistem 5V voltaj gerektirir. Topraktaki nem miktarına bağlı olarak geri dönen sinyalin aralığı 0-4,2 V olacaktır. Direnç kaybı topraktaki su miktarını gösterecektir.
  • Toprak nemi sensörü 3 kablo ile mikroişlemciye bağlanır, bu amaçla örneğin Arduino satın alabilirsiniz. Kontrolör, toprak nemi çok düşük olduğunda alarm çalması için sistemi bir sesli uyarıcıya veya bir LED'e bağlamanıza olanak tanır, sensör değiştiğinde aydınlatmanın parlaklığı değişir.

Böyle bir ev yapımı cihaz, örneğin MegD-328 Ethernet denetleyicisi kullanılarak Akıllı Ev sisteminde otomatik sulamanın bir parçası olabilir. Web arayüzü, 10 bitlik bir sistemdeki nem seviyesini gösterir: 0 ila 300 aralığı, zeminin tamamen kuru olduğunu, 300-700 - toprağın yeterli neme sahip olduğunu, 700'den fazla - zeminin ıslak olduğunu ve sulama gerekmediğini gösterir.

Bir kontrolör, bir röle ve bir pilden oluşan tasarım, herhangi bir plastik kutunun uyarlanabileceği herhangi bir uygun kasaya geri çekilmiştir.

Evde böyle bir nem sensörünün kullanımı çok basit ve aynı zamanda güvenilir olacaktır.

Toprak nemi sensörünün uygulaması çok çeşitli olabilir. Çoğu zaman, bitkilerin otomatik sulama ve manuel sulama sistemlerinde kullanılırlar:

  1. Bitkiler topraktaki su seviyesine duyarlıysa saksılara kurulabilirler. Kaktüsler gibi sulu meyveler söz konusu olduğunda, nem seviyesindeki değişikliklere doğrudan köklerde tepki verecek uzun elektrotlar almak gerekir. Diğer kırılgan bitkiler için de kullanılabilirler. Bir LED'e bağlanmak, hareket etme zamanının tam olarak ne zaman geldiğini belirlemenizi sağlar.
  2. Sulama tesislerinin organizasyonu için vazgeçilmezdirler. Benzer bir prensibe göre, bitki ilaçlama sistemini başlatmak için gerekli olan hava nemi sensörleri de monte edilir. Bütün bunlar otomatik olarak bitkilerin sulanmasını ve normal atmosferik nem seviyesini sağlayacaktır.
  3. Ülkede, sensörlerin kullanılması, her yatağı sulama zamanını aklınızda tutmanıza izin vermeyecek, elektrik mühendisliğinin kendisi size topraktaki su miktarını söyleyecektir. Bu, yakın zamanda yağmur yağdıysa aşırı sulamayı önleyecektir.
  4. Diğer bazı durumlarda sensörlerin kullanımı çok uygundur. Örneğin, bodrum katındaki ve temelin yakınındaki evin altındaki toprak nemini kontrol etmenize izin vereceklerdir. Bir apartman dairesinde lavabonun altına monte edilebilir: boru damlamaya başlarsa, otomasyon bunu hemen bildirecek ve komşuların su basmasını ve sonraki onarımları önlemek mümkün olacaktır.
  5. Basit bir sensör cihazı, sadece birkaç gün içinde evin ve bahçenin tüm sorunlu alanlarını bir uyarı sistemi ile tamamen donatmaya izin verecektir. Elektrotlar yeterince uzunsa, örneğin yapay küçük bir havuzda su seviyesini kontrol etmek için kullanılabilirler.

Sensörün kendi kendine üretilmesi, evin minimum maliyetle otomatik bir kontrol sistemi ile donatılmasına yardımcı olacaktır.

Fabrika yapımı bileşenlerin çevrimiçi olarak veya özel bir mağazadan satın alınması kolaydır; cihazların çoğu, her zaman bir elektrik tutkununun evinde bulunabilecek malzemelerden monte edilebilir.

Daha fazla bilgi videoda bulunabilir.

Birçok bahçıvan ve bahçıvan, iş yoğunluğu nedeniyle veya tatil sırasında günlük olarak ekilen sebzelere, meyvelere, meyve ağaçlarına bakma fırsatından mahrum kalmaktadır. Bununla birlikte, bitkilerin düzenli sulamaya ihtiyacı vardır. Basit otomatik sistemlerin yardımıyla, sahanızdaki toprağın siz yokken gerekli ve sabit nemi muhafaza etmesini sağlayabilirsiniz. Bir bahçe sulama sistemi kurmak için ana kontrol elemanına ihtiyacınız olacak - bir toprak nemi sensörü.

Nem sensörü

Nem sensörlerine bazen nem ölçerler veya nem sensörleri de denir. Piyasadaki hemen hemen tüm toprak nemi ölçerler, nemi dirençli bir şekilde ölçer. Ölçülen nesnenin elektrolitik özelliklerini hesaba katmadığı için bu tamamen doğru bir yöntem değildir. Cihazın okumaları, aynı toprak nemi ile ancak farklı asitlik veya tuz içeriği ile farklı olabilir. Ancak deneysel bahçıvanlar, aletlerin mutlak okumalarıyla, belirli koşullar altında su besleme aktüatörü için ayarlanabilen göreceli okumalar kadar ilgilenmezler.

Dirençli yöntemin özü, cihazın birbirinden 2-3 cm mesafede toprağa yerleştirilmiş iki iletken arasındaki direnci ölçmesidir. bu olağan ohmmetre, herhangi bir dijital veya analog test cihazında bulunur. Daha önce bu araçlara avometreler.

Toprağın durumu üzerinde operasyonel kontrol için yerleşik veya uzaktan göstergeli cihazlar da vardır.

Sulamadan önce ve sulamadan sonra elektriksel iletkenlik farkını aloe bitkili saksı örneğini kullanarak ölçmek kolaydır. Sulamadan önce okuma 101.0 kOhm.

5 dakika sonra sulamadan sonra okuma 12,65 kOhm.

Ancak sıradan bir test cihazı, yalnızca elektrotlar arasındaki toprak alanının direncini gösterecek, ancak otomatik sulamada yardımcı olmayacaktır.

Otomasyonun çalışma prensibi

Otomatik sulama sistemlerinde genellikle “sula ya da sulama” kuralı geçerlidir. Kural olarak, kimsenin su basıncının gücünü düzenlemesine gerek yoktur. Bunun nedeni, pahalı kontrollü valflerin ve diğer gereksiz, teknolojik açıdan karmaşık cihazların kullanılmasıdır.

Piyasadaki hemen hemen tüm nem sensörleri, iki elektrota ek olarak, tasarımlarında karşılaştırıcı. Bu, gelen sinyali dijital forma dönüştüren en basit analogdan dijitale cihazdır. Yani, ayarlanmış bir nem seviyesinde, çıkışında bir veya sıfır (0 veya 5 volt) alırsınız. Bu sinyal, sonraki aktüatörün kaynağı olacaktır.

Otomatik sulama için, aktüatör olarak bir elektromanyetik vana kullanmak en mantıklısı olacaktır. Boru kırılmalarına dahildir ve mikro damla sulama sistemlerinde de kullanılabilir. 12 V uygulayarak açılır.

"Sensör çalıştı - su gitti" prensibiyle çalışan basit sistemler için bir karşılaştırıcı kullanmak yeterlidir. LM393. Mikro devre, çıkışta ayarlanabilir bir giriş seviyesi ile bir komut sinyali alma yeteneğine sahip çift işlemsel bir amplifikatördür. Çip, programlanabilir bir denetleyiciye veya test cihazına bağlanabilen ek bir analog çıkışa sahiptir. İkili karşılaştırıcının yaklaşık Sovyet eşdeğeri LM393- mikroçip 521CA3.

Şekil, yalnızca 1 $ karşılığında Çin yapımı bir sensörle birlikte bitmiş bir nem anahtarını göstermektedir.

Aşağıda, 3-4 $ karşılığında 250 V'a kadar alternatif voltajda 10A çıkış akımına sahip güçlendirilmiş bir versiyon bulunmaktadır.

Sulama otomasyon sistemleri

Tam teşekküllü bir otomatik sulama sistemiyle ilgileniyorsanız, programlanabilir bir kontrolör satın almayı düşünmeniz gerekir. Alan küçükse, farklı sulama türleri için 3-4 nem sensörünün kurulması yeterlidir. Örneğin, aşırı kurak dönemler dışında bir bahçenin daha az sulamaya ihtiyacı vardır, ahududu nemi sever ve kavunların topraktan yeterince suya ihtiyacı vardır.

Kendi gözlemlerimize ve nem sensörleri ölçümlerimize dayanarak, alanlarda su temininin verimliliğini ve etkinliğini yaklaşık olarak hesaplayabiliriz. İşlemciler mevsimsel ayarlamalar yapmanızı sağlar, nem ölçerlerin okumalarını kullanabilir, yağışları, mevsimleri hesaba katabilir.

Bazı toprak nemi sensörleri bir arayüzle donatılmıştır RJ-45 ağa bağlanmak için. İşlemci ürün yazılımı, sistemi, sosyal ağlar veya SMS yoluyla sulama ihtiyacını size bildirecek şekilde yapılandırmanıza olanak tanır. Bu, örneğin iç mekan bitkileri için otomatik bir sulama sisteminin bağlanmasının mümkün olmadığı durumlarda kullanışlıdır.

Sulama otomasyon sistemi için kullanımı uygundur. kontrolörler tüm sensörleri birbirine bağlayan ve okumalarını tek bir bus üzerinden bir bilgisayar, tablet veya cep telefonuna ileten analog ve kontak girişleri ile. Yürütme cihazları WEB arayüzü üzerinden kontrol edilir. En yaygın evrensel denetleyiciler şunlardır:

  • MegaD-328;
  • arduino;
  • avcı;
  • toro;
  • Amtega.

Bunlar, otomatik sulama sistemine ince ayar yapmanızı ve bahçe üzerinde tam kontrol sağlamanızı sağlayan esnek cihazlardır.

Basit bir sulama otomasyon şeması

En basit sulama otomasyon sistemi, bir nem sensörü ve bir kontrol cihazından oluşur. Kendi ellerinizle bir toprak nem sensörü yapabilirsiniz. İki çiviye, 10 kΩ'luk bir dirence ve 5 V çıkış voltajına sahip bir güç kaynağına ihtiyacınız olacak. Bir cep telefonundan uygundur.

Sulama için komut verecek bir cihaz olarak bir mikro devre kullanabilirsiniz. LM393. Hazır bir düğüm satın alabilir veya kendiniz monte edebilirsiniz, o zaman ihtiyacınız olacak:

  • dirençler 10 kOhm - 2 adet;
  • dirençler 1 kOhm - 2 adet;
  • dirençler 2 kOhm - 3 adet;
  • değişken direnç 51-100 kOhm - 1 adet;
  • LED'ler - 2 adet;
  • güçlü olmayan herhangi bir diyot - 1 adet;
  • transistör, herhangi bir orta güç PNP (örneğin, KT3107G) - 1 adet;
  • kapasitörler 0,1 mikron - 2 adet;
  • yonga LM393- 1 BİLGİSAYAR;
  • 4 V eşikli röle;
  • devre kartı.

Montaj şeması aşağıda gösterilmiştir.

Montajdan sonra, modülü güç kaynağına ve toprak nemi seviye sensörüne bağlayın. karşılaştırıcının çıkışına LM393 test cihazını bağlayın. Trim direncini kullanarak açma eşiğini ayarlayın. Zamanla, belki birden fazla kez düzeltilmesi gerekecektir.

Karşılaştırıcının şematik diyagramı ve pin yapısı LM393 aşağıda sunulmuştur.

En basit otomasyon hazır. Kapatma terminallerine bir aktüatör, örneğin su beslemesini açıp kapatan bir elektromanyetik vana bağlamak yeterlidir.

Sulama otomasyonu aktüatörleri

Sulama otomasyonu için ana çalıştırma cihazı, su akış kontrolü olan ve olmayan bir elektronik vanadır. İkincisi daha ucuzdur, bakımı ve yönetimi daha kolaydır.

Birçok kontrollü vinç ve diğer üreticiler var.

Sitenizde su temini ile ilgili sorunlar yaşanıyorsa, akış sensörlü solenoid valfler satın alın. Bu, su basıncı düştüğünde veya su kaynağı arızalandığında solenoidin yanmasını önleyecektir.

Otomatik sulama sistemlerinin dezavantajları

Toprak heterojendir ve bileşiminde farklılık gösterir, dolayısıyla bir nem sensörü komşu alanlarda farklı veriler gösterebilir. Ayrıca, bazı alanlar ağaçların gölgesindedir ve güneşli yerlere göre daha nemlidir. Ayrıca, yeraltı suyunun yakınlığı, ufka göre seviyeleri önemli bir etkiye sahiptir.

Otomatik sulama sistemi kullanırken, alanın peyzajı dikkate alınmalıdır. Site sektörlere ayrılabilir. Her sektöre bir veya daha fazla nem sensörü kurun ve her biri için kendi çalışma algoritmasını hesaplayın. Bu, sistemi büyük ölçüde karmaşıklaştıracak ve kontrolör olmadan yapılması pek mümkün olmayacak, ancak daha sonra sizi sıcak güneşin altında elinizde bir hortumla saçma sapan ayakta durmaktan neredeyse tamamen kurtaracak. Toprak, katılımınız olmadan nemle doldurulacaktır.

Etkili bir otomatik sulama sistemi oluşturmak, yalnızca toprak nemi sensörlerinin okumalarına dayandırılamaz. Ek olarak sıcaklık ve ışık sensörlerinin kullanılması, farklı türlerdeki bitkilerin suya olan fizyolojik ihtiyaçlarının dikkate alınması zorunludur. Mevsimsel değişiklikler de dikkate alınmalıdır. Sulama otomasyon sistemleri üreten birçok firma, farklı bölge, alan ve ürünler için esnek yazılımlar sunmaktadır.

Nem sensörlü bir sistem satın alırken aptalca pazarlama sloganlarına aldanmayın: elektrotlarımız altın kaplamadır. Öyle olsa bile, o zaman çok dürüst olmayan iş adamlarının plakalarının ve cüzdanlarının elektrolizi sürecinde toprağı ancak asil metalle zenginleştireceksiniz.

Çözüm

Bu makale, otomatik sulamanın ana kontrol elemanı olan toprak nemi sensörlerinden bahsetti. Ayrıca hazır olarak satın alınabilen veya kendiniz monte edilebilen sulama otomasyon sisteminin çalışma prensibi de dikkate alınmıştır. En basit sistem, kendin yap montaj şeması da bu makalede sunulan bir nem sensörü ve bir kontrol cihazından oluşur.

Bitkilerinizin ne zaman sulanmaları gerektiğini size söylemelerini ister misiniz? Ya da sadece sizi toprak nemi seviyeleri hakkında güncel tutmak mı?

Bu yazıda, toprak nemi seviye sensörü kullanan otomatik bir sulama projesine bakacağız:

Toprak Nemi Sensörüne Genel Bakış

Bu tür sensörler oldukça basit bir şekilde bağlanır. Üç konektörden ikisi güç (VCC) ve topraktır (GND). Sensörü kullanırken, olası oksitlenmeyi önlemek için periyodik olarak güç kaynağından ayırmanız önerilir. Üçüncü çıktı, okumaları alacağımız bir sinyaldir (sig). İki sensör kontağı, değişken bir direnç prensibi üzerinde çalışır - topraktaki nem ne kadar fazlaysa, kontaklar elektriği o kadar iyi iletir, direnç düşer, SIG kontağı üzerindeki sinyal artar. Analog değerler mikrodenetleyici analog pinlerinizin besleme voltajına ve çözünürlüğüne göre değişiklik gösterebilir.

Sensörü bağlamak için çeşitli seçenekler kullanılabilir. Aşağıdaki şekilde gösterilen konektör:

İkinci seçenek daha esnektir:

Ve tabii ki kontakları doğrudan sensöre lehimleyebilirsiniz.

Sensörü daire dışında kullanmayı planlıyorsanız, kontakları kirden ve doğrudan güneş ışığından korumayı da düşünmelisiniz. Nem sensörü pimlerine ve iletkenlerine doğrudan muhafaza veya koruyucu bir kaplama uygulamayı düşünmek faydalı olabilir (aşağıdaki şekle bakın).

Kontaklarda koruyucu kaplama ve bağlantı için yalıtılmış iletkenler bulunan toprak nemi seviye sensörü:

Toprak Nem Sensörü Kısa Ömür Problemi

Bu tip sensörlerin dezavantajlarından biri, hassas elemanlarının kırılganlığıdır. Örneğin, Sparkfun bu sorunu ek bir kaplama (Elektroless Nikel Daldırma Altın) kullanarak çözer. Sensörün ömrünü uzatmak için ikinci seçenek, okuma yaparken doğrudan ona güç uygulamaktır. Arduino kullanırken, her şey sensörün bağlı olduğu pine YÜKSEK sinyal uygulamakla sınırlıdır. Sensörü Arduino'nun sağladığından daha fazla voltajla çalıştırmak istiyorsanız, her zaman ekstra bir transistör kullanabilirsiniz.

Toprak Nemi Kontrolü - Proje Örneği

Aşağıdaki proje, bir nem seviyesi sensörü, Arduino kartının bir analogu - RedBoard ve toprak nemi seviyesiyle ilgili verileri görüntüleyen bir LCD ekran kullanıyor.

SparkFun Toprak Nem Sensörü:

Kırmızı kablo (VCC) Arduino'da 5V'a bağlanır, siyah olan toprağa (GND), yeşil olan analog pin 0'a (A0) giden sinyaldir. Arduino üzerinde farklı bir analog pin kullanıyorsanız aşağıdaki mikrodenetleyici taslağında uygun değişiklikleri yaptığınızdan emin olun.

LCD ekran 5V, toprak ve dijital pin 2'ye bağlanır (kodda değişiklik yapabilir ve değişiklik yapabilirsiniz), seri iletişim protokolü üzerinden mikrodenetleyici ile iletişim kurmak için.

Unutulmamalıdır ki, sensörünüzün ömrünü uzatmak istiyorsanız, gücünü dijital bir pin'e bağlayıp sadece veri okurken açıp kapatabilirsiniz. Sensöre sürekli güç verilirse, hassas elemanları kısa sürede paslanmaya başlar. Toprakta ne kadar fazla nem olursa, korozyon o kadar hızlı gerçekleşir. Başka bir seçenek de dönüştürücüye alçı uygulamaktır. Sonuç olarak, nem içeri akacak, ancak korozyon önemli ölçüde yavaşlayacaktır.

Arduino için program

Kroki oldukça basit. Verileri LCD ekrana aktarmak için Yazılım Seri kitaplığını eklemeniz gerekir. Eğer sahip değilseniz, buradan indirebilirsiniz: Arduino GitHub

Koda yapılan yorumlarda ek açıklamalar verilmiştir:

// LCD ekranlı bir toprak nemi sensörünün kullanımına bir örnek.

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

int eşik Yukarı = 400;

int eşikAşağı = 250;

int sensörPin = A0;

String DisplayWords;

int sensörDeğeri;

mySerial.write(254);

mySerial.write(128);

// ekranı temizle:

mySerial.write(" ");

mySerial.write(" ");

// imleci LCD ekranın ilk satırının başına getirin:

mySerial.write(254);

mySerial.write(128);

// "Kuru, Sula!"

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(DisplayWords);

) else if (sensörDeğeri >= eşikYukarı)(

// imleci ekranın ikinci satırının başına taşıyın:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(DisplayWords);

// imleci ekranın ikinci satırının başına taşıyın:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(DisplayWords);

Program farklı minimum ve maksimum değerler kullanır. Sonuç olarak, ortalama değer, toprağın nemli veya kuru olmasına bağlı olarak nemi karakterize edebilir. Bu ortalama değeri kullanmak istemezseniz maksimum ve minimum değerlerin aynı olduğu varsayılabilir. Bununla birlikte, deneyler, önerilen yaklaşımın toprakta meydana gelen süreçleri daha doğru bir şekilde karakterize etmemize izin verdiğini göstermektedir. Gerçek koşullarda kesin bir ortalama değer yoktur. Böylece aralık seçimi ile oynayabilirsiniz. Su ile etkileşime girdiğinde toprakta meydana gelen süreçlerle ilgileniyorsanız, burayı okuyun, örneğin: Wiki. Süreçler oldukça karmaşık ve ilginç.

Her durumda, değişkenleri kendi koşullarınıza göre ayarlamanız gerekir: toprak tipi, gerekli nem seviyesi. Bu nedenle, uygun değerlere karar verene kadar test edin, deneyin.

Nem seviyesi sensöründen gelen verilerin okunmasını ve bunların görüntülenmesini organize ettikten sonra, otomatik bir sulama sistemi düzenleyerek proje daha da geliştirilebilir.

Arduino tabanlı otomatik sulama sisteminin bir parçası olarak nem seviyesi sensörü:

Sulamayı otomatikleştirmek için ek parçalara ihtiyacımız var: makaralar, dişliler, motor, debriyaj, transistörler, dirençler. Liste, projenize bağlıdır. Peki, günlük yaşamda kolun altına düşebilecek her şey. Bir örnek aşağıda daha ayrıntılı olarak gösterilmiştir:

Bu, otomatik sulama sistemi için motor takmak için birçok seçenekten biridir. Tekerlek doğrudan suya monte edilebilir. Bu durumda hızlı dönüşü ile tesise su sağlanacaktır. Genel olarak hayal gücünüzü gösterebilirsiniz.

SparkFun'dan bir Arduino kopyası örneğini kullanan DC motor bağlantı şeması () aşağıda gösterilmiştir:

Arduino için taslak aşağıdadır (esasen yukarıdakiyle aynı, motoru kontrol etmek için küçük bir ekleme ile):

// Çizim, sensörden gelen verileri okur ve toprak nem seviyesini görüntüler

// toprak kuru ise motor çalışır

// Ekranla çalışmak için yazılımseri kitaplığı kullanılır

#include <SoftwareSerial.h>

// RX seri LCD iletişim pinini Arduino'nun dijital pin 2'sine bağlayın

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

// Motoru pin 9 ile kontrol edin.

// Bu pin PWM modülasyonunu desteklemelidir.

const int motorPin = 9;

// Burada bazı sabitler oluşturuyoruz.

// Sabitlerin ayarı, sensörün kullanıldığı ortam koşullarına bağlıdır

int eşik Yukarı = 400;

int eşikAşağı = 250;

// Sensörle çalışmak için Arduino'daki pin A0'ı ayarlayın:

int sensörPin = A0;

pinMode(motorPin, ÇIKIŞ); // motorun bağlı olduğu pini çıkış olarak ayarla

mySerial.begin(9600); // baud hızını 9600 baud olarak ayarla

gecikme(500); // ekranın yüklenmesini bekleyin

// Burada, görüntülenecek verileri depolayan bir dize ilan ediyoruz

// LCD'de. Değerler değişecek

// toprak nem seviyesine bağlı olarak

String DisplayWords;

// sensorValue değişkeni, sensörün analog değerini pin A0'dan saklar

int sensörDeğeri;

sensorValue = analogRead(sensorPin);

mySerial.write(128);

// ekranı temizle:

mySerial.write(" ");

mySerial.write(" ");

// imleci LCD ekranın ilk satırının başına getirin: mySerial.write(254);

mySerial.write(128);

// gerekli bilgileri ekrana yazıyoruz:

mySerial.write("Su Seviyesi: ");

mySerial.print(sensorValue); //Değerler için .write yerine .print kullanılması

// Şimdi nem seviyesini önceden belirlediğimiz sayısal sabitlere göre kontrol edeceğiz.

// Değer, eşikAşağı değerinden küçükse, şu kelimeleri görüntüleyin:

// "Kuru, Sula!"

// imleci ekranın ikinci satırının başına taşıyın:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

DisplayWords = "Kuru, Sula!";

mySerial.print(DisplayWords);

// motoru düşük hızda çalıştırın (0 - stop, 255 - maksimum hız):

analogWrite(motorPimi, 75);

// Değer eşikAşağı'dan düşük değilse, bir kontrol yapılmalıdır, olmayacak

// yukarı eşiğimizden büyük mü ve eğer öyleyse,

// "Islak, Bırakın!" yazısını görüntüleyin:

) else if (sensörDeğeri >= eşikYukarı)(

// imleci ekranın ikinci satırının başına taşıyın:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

DisplayWords = "Islak Bırakın!";

mySerial.print(DisplayWords);

// motoru kapatın (0 - stop, 255 - maksimum hız):

analogWrite(motor pimi, 0);

// Alınan değer minimum ile maksimum arasındaysa

// ve toprak eskiden ıslaktı ama şimdi kuruyor,

// "Kuru, Sula!" (yani, biz

// eşikAşağı'ya yaklaşın). Toprak kuru olsaydı ve şimdi

//hızla ıslatın, "Islatın, Bırakın!" (yani, biz

// eşikYukarı'ya yaklaşın):

// imleci ekranın ikinci satırının başına taşıyın:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(DisplayWords);

gecikme(500); // Okumalar arasında yarım saniye gecikme

Bitkileriniz için otomatik sulama uygulamasında iyi şanslar!

Tüm bahçe ve meyve bahçesi sahiplerinin ekimlerine her gün bakma fırsatı yoktur. Bununla birlikte, zamanında sulama yapılmadan iyi bir hasata güvenilemez.

Sorunun çözümü, yokluğunuz boyunca bölgenizdeki toprağın gerekli nem derecesini korumasını sağlayan otomatik bir sistem olacaktır. Herhangi bir otomatik sulamanın ana bileşeni, toprak nemi sensörüdür.

Nem sensörü konsepti

Nem sensörünün başka adları da vardır. Buna nem ölçer veya nem sensörü denir.


Fotoğrafta görüldüğü gibi, toprak nemi sensörleri, böyle bir cihaz, zayıf bir elektrik kaynağına bağlı iki telden oluşan bir cihazdır.

Elektrotlar arasındaki nem arttıkça akım gücü ve direnç azalır ve bunun tersi de toprakta yeterli su yoksa bu göstergeler artar. Cihaz, basit bir düğmeye basarak açılır.

Elektrotların nemli toprakta olacağını unutmayın. Bu nedenle, cihazı anahtar aracılığıyla açmanız önerilir. Bu teknik korozyonun olumsuz etkilerini azaltacaktır.

Bu cihaz neden gerekli?

Nem ölçerler sadece açık zemine değil, aynı zamanda seralara da kurulur. Sulama sürelerini kontrol etmek, toprak nem sensörlerinin kullanıldığı şeydir. Hiçbir şey yapmanıza gerek yok, sadece cihazı açın. Bundan sonra, katılımınız olmadan çalışacaktır.

Ancak bahçıvanlar ve bahçıvanlar, aşındırıcı tahribata uğrayabilecekleri ve sonuç olarak arızalanabilecekleri için elektrotların durumunu izlemelidir.

Toprak nem sensörü türleri

Toprak nemi sensörlerinin ne olduğunu düşünün. Genellikle ayrılırlar:

kapasitif. Tasarımları bir hava kondansatörüne benzer. Çalışma, havanın nemine bağlı olarak dielektrik özelliklerinin değişmesine ve bunun da kapasitede bir artışa veya azalmaya neden olmasına dayanmaktadır.

dirençli. Çalışma prensibi, ne kadar nem içerdiğine bağlı olarak higroskopik bir malzemenin direncini değiştirmektir.

Psikometrik. Bu tür sensörlerin çalışma prensibi ve düzeni daha karmaşık olacaktır. Buharlaşma sırasında ısı kaybının fiziksel özelliğine dayanır. Cihaz kuru ve ıslak dedektörden oluşur. Aralarındaki sıcaklık farkı, havadaki su buharı miktarını yargılamak için kullanılır.

Aspirasyon. Bu tip birçok yönden öncekine benzer, fark hava karışımını pompalamaya yarayan fandır. Nem tayini için aspirasyon cihazları, hava hareketinin zayıf veya aralıklı olduğu yerlerde kullanılır.

Hangi nem sensörünün seçileceği her özel duruma bağlıdır. Cihaz seçimini kurmuş olduğunuz otomatik sulama sisteminin özellikleri ve mali durumunuz da etkilemektedir.


Kendi ellerinizle bir sensör oluşturmak için gerekli malzemeler

Kendiniz bir nem ölçer yapmaya karar verirseniz, şunları hazırlamanız gerekir:

  • 3-4 mm çapında elektrotlar - 2 adet;
  • textolite taban;
  • somunlar ve rondelalar.

Üretim talimatları

Kendi elinizle bir toprak nem sensörü nasıl yapılır? İşte kısa bir eğitim:

  • Adım 1. Elektrotları tabana takın.
  • Adım 2. Toprağa daha kolay daldırılması için elektrotların uçlarındaki dişleri kesip ters tarafta keskinleştiriyoruz.
  • Aşama 3. Tabanda delikler açıyoruz ve elektrotları bunlara vidalıyoruz. Bağlantı elemanı olarak somun ve rondela kullanıyoruz.
  • Adım 4. Pullara uyan gerekli telleri seçiyoruz.
  • Adım 5. Elektrotları izole edin. Onları zemine 5 - 10 cm derinleştiriyoruz.

Not!

Sensör şunları gerektirir: 35 mA akım ve 5 V voltaj. Sonunda, mikroişlemciye bağladığımız üç kablo kullanarak cihazı bağlarız.

Denetleyici, bir sensörü bir zil ile birleştirmenizi sağlar. Bundan sonra, topraktaki nem miktarı keskin bir şekilde azalırsa bir sinyal verilir. Ses sinyaline bir alternatif bir ampul olabilir.

Toprak nemi sensörü, şüphesiz evde gerekli bir şeydir. Bir kulübeniz veya bahçeniz varsa, elbette onu almaya özen gösterin. Ayrıca, kendiniz kolayca yapabileceğiniz için cihazı satın almanıza gerek yoktur.

Toprak nemi sensörlerinin fotoğrafı

Not!

Not!

hata:İçerik korunmaktadır!!