Yazlık evler için uygun, korozyona dayanıklı toprak nem sensörü. Toprak nem ölçer sensörü - kendi ellerimizle iç mekan bitkileri için Arduino hakkında bir gösterge yapıyoruz Sulama otomasyonu için aktüatörler

Otomatik sulama sistemi için ev yapımı, sabit toprak nem sensörü

Bu makale, iç mekan bitkilerinin bakımı için otomatik bir sulama makinesinin yapımı ile bağlantılı olarak ortaya çıktı. Sprinklerin kendisinin DIYer'ın ilgisini çekebileceğini düşünüyorum, ancak şimdi toprak nem sensöründen bahsediyoruz. https: // site /

Youtube'daki en ilginç videolar

Önsöz.

Elbette, tekerleği yeniden icat etmeden önce internetten geçtim.

Endüstriyel nem sensörlerinin çok pahalı olduğu ortaya çıktı ve bu tür sensörlerden en az birinin ayrıntılı bir açıklamasını hala bulamadım. Batı'dan bize gelen "çuvaldaki kediler" ticaretinin modası norm haline gelmiş gibi görünüyor.

Ağda kendi kendine yapılan amatör sensörlerin açıklamaları olmasına rağmen, hepsi doğru akıma karşı toprak direncini ölçme prensibi üzerinde çalışır. Ve ilk deneyler bu tür gelişmelerin tam tutarsızlığını gösterdi.

Aslında, bu beni gerçekten şaşırtmadı, çünkü çocuklukta toprağın direncini nasıl ölçmeye çalıştığımı ve içinde bir elektrik akımı keşfettiğimi hala hatırlıyorum. Yani, mikroampermetrenin oku, yere sıkışmış iki elektrot arasında akan akımı kaydetti.

Tam bir hafta süren deneyler, toprak direncinin oldukça hızlı değişebileceğini, periyodik olarak artıp sonra azalabileceğini ve bu dalgalanmaların süresinin birkaç saatten onlarca saniyeye kadar olabileceğini gösterdi. Ayrıca farklı saksılarda toprak direnci farklı şekillerde değişir. Daha sonra ortaya çıktığı gibi, eş her bitki için ayrı bir toprak bileşimi seçer.

İlk başta, toprak direnci ölçümünü tamamen terk ettim ve hatta bir endüksiyon sensörü oluşturmaya başladım, çünkü ağda endüktif olduğu yazılan bir endüstriyel nem sensörü buldum. Referans osilatörün frekansını, bobini bir bitki tenceresine yerleştirilmiş başka bir osilatörün frekansıyla karşılaştıracaktım. Ancak cihazın prototipini yapmaya başladığımda, bir zamanlar nasıl "adım voltajı" altına girdiğimi birden hatırladım. Bu beni başka bir deney denemeye sevk etti.

Ve aslında, ağda bulunan tüm kendi kendine yapılan yapılarda, toprağın doğru akıma karşı direncinin ölçülmesi önerildi. Ya AC direncini ölçmeye çalışırsanız? Sonuçta, teorik olarak, saksı bir "bataryaya" dönüşmemelidir.

En basit şemayı topladım ve hemen farklı topraklarda test ettim. Sonuç cesaret vericiydi. Birkaç gün boyunca bile direnci artırmaya veya azaltmaya yönelik şüpheli bir eğilim bulunmadı. Daha sonra, bu varsayım, çalışması benzer bir prensibe dayanan, çalışan bir sulama makinesinde doğrulandı.

Eşik toprak nem sensörünün elektrik devresi.

Araştırma sonucunda, bu devre tek bir mikro devrede ortaya çıktı. Listelenen mikro devrelerden herhangi biri yapacak: K176LE5, K561LE5 veya CD4001A. Bu mikro devreleri sadece 6 sente satıyoruz.

Toprak nem sensörü, AC direncindeki değişikliklere (kısa darbeler) yanıt veren bir eşik cihazıdır.

DD1.1 ve DD1.2 elemanlarında, yaklaşık 10 saniyelik aralıklarla darbeler üreten bir ana osilatör monte edilmiştir. https: // site /

C2 ve C4 kapasitörlerini ayırın. Toprak tarafından üretilen doğru akımı ölçüm devresine geçirmezler.

Direnç R3 eşiği ayarlar ve direnç R8 amplifikatör için histerezis sağlar. Kırpıcı R5, DD1.3 girişindeki başlangıç \u200b\u200bofseti ayarlar.

Kondansatör C3, parazit önleyici bir kapasitördür ve direnç R4, ölçüm devresinin maksimum giriş direncini belirler. Bu öğelerin her ikisi de sensörün hassasiyetini azaltır ancak bunların olmaması yanlış alarmlara yol açabilir.

Ayrıca, sinyal-gürültü oranındaki düşüş nedeniyle cihazın gerçek hassasiyetini azalttığından, mikro devrenin besleme voltajını 12 Volt'un altında seçmemelisiniz.

Dikkat!

Elektriksel uyarılara uzun süre maruz kalmanın bitkiler üzerinde zararlı etkileri olup olmadığını bilmiyorum. Bu şema sadece yağmurlama makinesinin geliştirilmesi aşamasında kullanıldı.

Bitkileri sulamak için, bitkileri sulama zamanına göre günde sadece bir kısa ölçüm darbesi üreten farklı bir devre kullandım.

Nem seviyesini ölçen cihaza higrometre veya kısaca nem sensörü denir. Günlük yaşamda nem önemli bir parametredir ve çoğu zaman sadece en sıradan yaşam için değil, aynı zamanda çeşitli ekipmanlar ve tarım (toprak nemi) ve çok daha fazlası için de önemlidir.

Özellikle refahımız havadaki nem derecesine bağlıdır. Meteoroloji uzmanları, özellikle neme, ayrıca hipertansiyon, bronşiyal astım ve kardiyovasküler sistem hastalıklarından muzdarip insanlara karşı hassastır.

Yüksek kuru hava ile sağlıklı insanlar bile ciltte rahatsızlık, uyuşukluk, kaşıntı ve tahriş hissederler. Kuru hava, sıklıkla akut solunum yolu enfeksiyonları ve akut solunum yolu viral enfeksiyonları ile başlayarak ve hatta pnömoni ile biten solunum sistemi hastalıklarına neden olabilir.

İşletmelerde, hava nemi ürünlerin ve ekipmanların güvenliğini etkileyebilir ve tarımda, toprak neminin doğurganlık vb. Üzerindeki etkisi açıktır. nem sensörleri - higrometreler.

Bazı teknik cihazlar başlangıçta kesinlikle gerekli önem için kalibre edilir ve bazen cihaza ince ayar yapmak için ortamda doğru bir nem değerine sahip olmak önemlidir.

Nem birkaç olası değerle ölçülebilir:

Hem havanın hem de diğer gazların nemini belirlemek için, mutlak nem değeri söz konusu olduğunda metre küp başına gram veya bağıl nem söz konusu olduğunda bağıl nem birimi cinsinden ölçümler alınır.

Katıların veya sıvıların nem içeriğini ölçmek için, test numunelerinin kütlesinin yüzdesi olarak ölçümler uygundur.

İyi karışmayan sıvıların nem içeriğini belirlemek için, ölçüm birimleri ppm olacaktır (numunenin ağırlığına göre 1.000.000 kısımda kaç kısım su vardır).

Çalışma prensibine göre higrometreler şunlara ayrılır:

kapasitif;

dirençli;

termistör;

optik;

elektronik.

Kapasitif higrometreler, en basit durumda, boşlukta dielektrik olarak hava bulunan kapasitörlerdir. Havada dielektrik sabitinin doğrudan nem ile ilişkili olduğu ve dielektrik yolun nemindeki değişikliklerin hava yoğunlaştırıcısının kapasitesinde değişikliklere yol açtığı bilinmektedir.

Kapasitif hava boşluğu nem sensörünün daha sofistike bir versiyonu, üzerindeki nemin etkisi altında büyük ölçüde değişebilen dielektrik sabitli bir dielektrik içerir. Bu yaklaşım, sensörün kalitesini kapasitör plakaları arasındaki havadan daha iyi hale getirir.

İkinci seçenek, katılardaki su içeriğine göre ölçüm yapmak için çok uygundur. İncelenen nesne, böyle bir kapasitörün plakaları arasına yerleştirilir, örneğin, nesne bir tablet olabilir ve kapasitörün kendisi salınım devresine ve elektronik jeneratöre bağlanırken, ortaya çıkan devrenin doğal frekansı ölçülür ve test numunesinin tanıtılmasıyla elde edilen kapasitans ölçülen frekanstan "hesaplanır".

Elbette bu yöntemin bazı dezavantajları da vardır, örneğin numunenin nem içeriği% 0,5'in altında ise yanlış olacaktır, ayrıca ölçülen numune yüksek dielektrik sabiti olan partiküllerden temizlenmelidir, ayrıca ölçümler sırasında numunenin şekli önemlidir, olmamalıdır çalışma sırasında değişiklik.

Üçüncü tip kapasitif nem sensörü, kapasitif ince film higrometresidir. Üzerine iki tarak elektrotun uygulandığı bir alt tabaka içerir. Bu durumda tarak elektrotları plakaların rolünü oynar. Sıcaklık telafisi amacıyla, sensöre ek olarak iki ek sıcaklık sensörü eklenir.

Böyle bir sensör, bir substrat üzerine yerleştirilen iki elektrot içerir ve elektrotların kendilerinin üzerinde, yeterince düşük bir dirençle karakterize edilen, ancak neme bağlı olarak güçlü bir şekilde değişen bir malzeme katmanı bulunur.

Cihazdaki uygun bir malzeme alümina olabilir. Bu oksit suyu dış ortamdan iyi emerken, direnci gözle görülür şekilde değişir. Sonuç olarak, böyle bir sensörün ölçüm devresinin toplam direnci önemli ölçüde neme bağlı olacaktır. Böylece nem seviyesi akan akımın değeri ile gösterilecektir. Bu tip sensörlerin avantajı düşük fiyatlarıdır.

Bir termistör higrometresi, bir çift özdeş termistörden oluşur. Bu arada, direnci büyük ölçüde sıcaklığına bağlı olan doğrusal olmayan bir elektronik bileşen olduğunu hatırlıyoruz.

Devreye dahil olan termistörlerden biri, kuru hava ile sızdırmaz bir odaya yerleştirilir. Diğeri, karakteristik bir neme sahip havanın girdiği ve değerinin ölçülmesi gereken delikleri olan bir odadadır. Termistörler bir köprü devresine bağlanır, köprünün köşegenlerinden birine voltaj uygulanır ve diğer köşegenden okumalar alınır.

Çıkış terminallerindeki voltajın sıfır olması durumunda, her iki bileşenin sıcaklıkları eşittir, bu nedenle nem aynıdır. Çıkışta sıfır olmayan bir voltajın alınması durumunda, bu, odacıklardaki nem farkının varlığını gösterir. Böylece nem, ölçümler sırasında elde edilen voltajın değeri ile belirlenir.

Deneyimsiz bir araştırmacının adil bir sorusu olabilir, bir termistörün sıcaklığı nemli hava ile etkileşime girdiğinde neden değişir? Ve mesele şu ki, nemdeki artışla, termistör kasasından su buharlaşmaya başlarken, kasanın sıcaklığı düşer ve nem ne kadar yüksekse, buharlaşma o kadar yoğun ve termistör o kadar hızlı soğur.

4) Optik (yoğuşma) nem sensörü

Bu tip sensör en doğrusudur. Optik nem sensörünün çalışması, "çiğlenme noktası" konseptiyle ilişkili bir olguyu temel alır. Sıcaklık çiğlenme noktasına ulaştığı anda gaz ve sıvı fazlar termodinamik denge içindedir.

Yani cam alıp, çalışma anındaki sıcaklığın çiğlenme noktasının üzerinde olduğu gazlı bir ortama yerleştirir ve ardından bu camın soğuma sürecini başlatırsanız, cam yüzeyinde belirli bir sıcaklık değerinde su yoğuşması oluşmaya başlayacak, bu su buharı sıvı faza geçmeye başlayacaktır. ... Bu sıcaklık sadece çiğlenme noktası olacaktır.

Bu nedenle, çiğ noktası sıcaklığı ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır ve ortamdaki nem ve basınç gibi parametrelere bağlıdır. Sonuç olarak, basınç ve çiğlenme noktası sıcaklığını ölçme kabiliyetine sahip olarak, nemin belirlenmesi kolaylaşacaktır. Bu ilke, optik nem sensörlerinin çalışması için temel oluşturur.

Böyle bir sensör için en basit devre, ayna yüzeyinde parlayan bir LED'den oluşur. Ayna ışığı yansıtır, yönünü değiştirir ve onu fotodetektöre yönlendirir. Bu durumda ayna, özel bir yüksek hassasiyetli sıcaklık kontrol cihazı ile ısıtılabilir veya soğutulabilir. Genellikle böyle bir cihaz olarak bir termoelektrik pompa kullanılır. Elbette, sıcaklığı ölçmek için aynanın üzerine bir sensör yerleştirilmiştir.

Ölçümlere başlamadan önce, aynanın sıcaklığı, çiğlenme noktası sıcaklığından açıkça daha yüksek bir değere ayarlanır. Ardından ayna yavaş yavaş soğutulur. Sıcaklığın çiğlenme noktasını geçmeye başladığı anda, su damlacıkları hemen ayna yüzeyinde yoğunlaşmaya başlayacak ve diyottan gelen ışık huzmesi onlar nedeniyle kırılacak, dağılacak ve bu da fotodedektör devresindeki akımın azalmasına neden olacaktır. Geri bildirim yoluyla, fotodetektör ayna sıcaklık kontrolörü ile etkileşime girer.

Bu nedenle, fotodetektörden gelen sinyaller şeklinde alınan bilgilere dayanarak, sıcaklık kontrol cihazı ayna yüzeyindeki sıcaklığı tam olarak çiğlenme noktasına eşit tutacak ve sıcaklık sensörü buna göre sıcaklığı gösterecektir. Böylece, bilinen basınç ve sıcaklıkta, nemin ana göstergelerini doğru bir şekilde belirleyebilirsiniz.

Optik nem sensörü, diğer sensör türleri ile elde edilemeyen en yüksek doğruluğa sahiptir, ayrıca histerezis yoktur. Dezavantaj, en yüksek fiyat artı yüksek enerji tüketimidir. Ayrıca aynanın temiz olmasını sağlamak gerekir.

Bir elektronik hava nem sensörünün çalışma prensibi, herhangi bir elektriksel yalıtım malzemesini kaplayan bir elektrolitin konsantrasyonundaki bir değişikliğe dayanır. Çiy noktasına göre otomatik ısıtmalı bu tür cihazlar vardır.

Çiy noktası genellikle nemdeki minimum değişikliklere çok duyarlı olan konsantre lityum klorür çözeltisi üzerinden ölçülür. Maksimum rahatlık için, böyle bir higrometre genellikle ek olarak bir termometre ile donatılmıştır. Bu cihaz yüksek doğruluğa ve düşük hataya sahiptir. Ortam sıcaklığından bağımsız olarak nemi ölçebilir.

İki elektrot şeklindeki basit elektronik higrometreler de popülerdir, bunlar toprağa yapıştırılır ve nem içeriğini bu neme bağlı olarak iletkenlik derecesine göre kontrol eder. Bu tür sensörler, fanlar arasında popülerdir, çünkü bir tencerede bir bahçe yatağının veya çiçeğin otomatik olarak sulanmasını, elle sulamanın uygun olmaması veya uygun olmaması durumunda kolayca kurabilirsiniz.

Bir sensör satın almadan önce, neyi ölçmeniz gerektiğini, bağıl veya mutlak nem, hava veya toprak, ölçüm aralığının ne olacağını, histerezisin önemli olup olmadığını ve hangi doğruluğun gerekli olduğunu düşünün. En doğru sensör optiktir. IP koruma sınıfına, çalışma sıcaklığı aralığına, özel koşullara, sensörün nerede kullanılacağına, parametrelerin size uygun olup olmadığına dikkat edin.

Şair Andrei Voznesensky bir keresinde "tembellik ilerlemenin motorudur" demişti. Belki de bu ifadeye katılmamak zordur, çünkü çoğu elektronik cihaz, günlük hayatımızı sizinle kolaylaştırmak, endişelerle ve her türden boşuna işlerle dolu olmak için yaratılmıştır.

Şimdi bu makaleyi okuyorsanız, o zaman muhtemelen çiçek sulama işleminden çok yorulmuşsunuzdur. Ne de olsa çiçekler narin yaratıklardır, eğer onları dökerseniz mutsuz olursunuz, bir gün sulamayı unutursunuz, işte bu, solmak üzereler. Ve dünyadaki kaç çiçek, sahiplerinin bir hafta tatile çıkması ve zavallı yeşil dostları kuru bir kapta solması nedeniyle öldü! Hayal etmesi korkutucu.

Otomatik sulama sistemlerinin icat edildiği bu kadar korkunç durumların önüne geçmektir. Tencereye, toprağın nem içeriğini ölçen bir sensör yerleştirilmiştir - bu, zemine birbirinden bir santimetre uzaklıkta yapıştırılmış paslanmaz çelik metal çubuklar içindir.

Görevi yalnızca nem ayarlananın altına düştüğünde röleyi açmak ve toprak tekrar neme doyduğunda röleyi kapatmak olan bir devreye tellerle bağlanırlar. Röle, suyu doğrudan bitkinin kökünün altına rezervuardan pompalayan bir pompayı kontrol eder.

Sensör devresi

Bildiğiniz gibi kuru ve ıslak toprağın elektriksel iletkenliği oldukça farklıdır, sensörün çalışmasının altında yatan gerçek budur. Çubuklar arasındaki 10 kΩ direnç ve toprak bölümü bir voltaj bölücü oluşturur; orta noktaları doğrudan op-amp girişine bağlanır. Op-amp'in diğer girişinde, voltaj, değişken direncin orta noktasından sağlanır, yani. sıfırdan besleme gerilimine ayarlanabilir. Yardımı ile, op-amp'in çalıştığı rolde karşılaştırıcının anahtarlama eşiği ayarlanır. Girişlerinden birindeki voltaj diğerindeki voltajı geçtiği anda, çıkış mantıksal bir "1" olacaktır, LED yanacak, transistör açılacak ve röleyi açacaktır. Akım ve voltaj için uygun herhangi bir transistör, PNP yapısı kullanılabilir, örneğin, KT3107 veya KT814. İşlemsel kuvvetlendirici TL072 veya benzeri, örneğin RC4558. Düşük güçlü bir diyot, örneğin 1n4148, röle bobinine paralel olarak kurulmalıdır. Devrenin besleme voltajı 12 volttur.

Tencereden panonun kendisine giden uzun teller nedeniyle, rölenin net bir şekilde geçmediği, ancak ağdaki alternatif akımın frekansı ile tıklamaya başladığı ve ancak bir süre sonra açık konuma ayarlandığı bir durum ortaya çıkabilir. Bu kötü fenomeni ortadan kaldırmak için sensöre paralel olarak 10-100 μF kapasiteli bir elektrolitik kapasitör takılmalıdır. Pano ile arşivleyin. Mutlu yapı! Yazar - Dmitry S.

TOPRAK NEM SENSÖRÜNÜN ŞEMASI makalesini tartışın

Sizi monoton tekrar eden işlerden kurtaracak ve bir toprak nem sensörü aşırı sudan kaçınmaya yardımcı olacaktır - böyle bir cihazı kendi ellerinizle monte etmek o kadar zor değildir. Fizik yasaları bahçıvanı kurtarmaya gelir: topraktaki nem, elektriksel dürtülerin bir iletkeni haline gelir ve ne kadar çok olursa, direnç o kadar düşük olur. Nem düştükçe direnç artar ve bu, optimum sulama süresinin izlenmesine yardımcı olur.

Toprak nem sensörünün tasarımı, zayıf bir enerji kaynağına bağlı iki iletkenden oluşur; devrede bir direnç bulunmalıdır. Elektrotlar arasındaki boşluktaki nem miktarı arttıkça direnç azalır ve akım artar.

Nem kurur - direnç artar, akım düşer.

Elektrotlar nemli bir ortamda olacağından, korozyonun zararlı etkilerini azaltmak için bir anahtarla açmanız önerilir. Normal zamanlarda, sistem kapalıdır ve yalnızca bir düğmeye basarak nemi kontrol etmeye başlar.

Bu tür toprak nem sensörleri seralara monte edilebilir - otomatik sulama üzerinde kontrol sağlarlar, böylece sistem hiçbir şekilde insan müdahalesi olmadan çalışabilir. Bu durumda, sistem sürekli olarak çalışır durumda olacaktır, ancak elektrotların durumunun, korozyon etkisi altında kullanılamaz hale gelmemeleri için izlenmesi gerekecektir. Benzer cihazlar dış mekan yataklarına ve çimlere monte edilebilir - ihtiyacınız olan bilgileri anında alırlar.

Bu durumda, sistemin basit bir dokunma hissinden çok daha doğru olduğu ortaya çıkıyor. Bir kişi zeminin tamamen kuru olduğunu düşünürse, sensör 100 üniteye kadar toprak nemi gösterecektir (ondalık sistemde değerlendirildiğinde), sulamadan hemen sonra bu değer 600-700 birime yükselir.

Bundan sonra, sensör topraktaki nem içeriğindeki değişikliği izlemenize izin verecektir.

Sensörün açık havada kullanılması gerekiyorsa, bilgilerin bozulmasını önlemek için üst kısmının dikkatlice kapatılması önerilir. Bunu yapmak için su geçirmez bir epoksi reçine ile kaplanabilir.

Sensör aşağıdaki şekilde monte edilir:

• Ana parça 3-4 mm çapında iki elektrottan oluşur, bunlar textolite veya korozyondan korunan başka bir malzemeden yapılmış bir tabana tutturulur.
• Elektrotların bir ucunda bir iplik kesmeniz gerekir, diğer yandan zemine daha rahat daldırmak için keskinleştirilir.
• Elektrotların vidalandığı PCB plakasında delikler açılır, somun ve rondelalarla sabitlenmeleri gerekir.
• Giden teller rondelaların altına konulmalı, ardından elektrotlar yalıtılmalıdır. Zemine batırılacak elektrotların uzunluğu, kullanılan kaba veya açık yatağa bağlı olarak yaklaşık 4-10 cm'dir.
• Sensör 35 mA akım kaynağı gerektirir, sistem 5V gerektirir. Topraktaki nem miktarına bağlı olarak, dönüş sinyali aralığı 0-4,2 V olacaktır. Direnç kaybı topraktaki su miktarını gösterecektir.
• Toprak nem sensörünün bağlantısı mikroişlemciye 3 tel ile yapılır; bu amaçla örneğin bir Arduino satın alabilirsiniz. Denetleyici, toprak nemi çok düşük olduğunda sesli bir sinyal vermek için sistemi bir zil ile bağlamanıza izin verir veya bir LED'e, sensör değiştiğinde aydınlatmanın parlaklığı değişir.

Böyle bir kendi kendine yapılan 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 gösterir, 300-700 - toprakta yeterli nem vardır, 700'den fazla - zemin ıslaktır ve sulama gerekmez.

Bir kontrolör, bir röle ve bir bataryadan oluşan tasarım, herhangi bir plastik kutunun uyarlanabileceği herhangi bir uygun mahfazaya çıkarılabilir.

Evde böyle bir nem sensörü kullanmak aynı zamanda çok basit ve güvenilir olacaktır.

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

1. Bitkiler topraktaki su seviyesine duyarlıysa saksılara yerleştirilebilir. Sulu meyvelerden bahsediyorsak, örneğin kaktüsler hakkında, doğrudan köklerdeki nem seviyelerindeki değişikliklere tepki verecek uzun elektrotları almak gerekir. Diğer kırılgan bitkilerde de kullanılabilirler. Bir LED'e bağlanmak, tam olarak ne zaman hareket etmeniz gerektiğini size bildirir.
2. Bitkilerin sulanmasının organize edilmesi için vazgeçilmezdir. Benzer bir prensibe göre, bitki püskürtme sistemini başlatmak için gerekli olan hava nem sensörleri de monte edilir. Bütün bunlar otomatik olarak bitkilerin sulanmasını ve normal bir atmosferik nem seviyesini sağlayacaktır.
3. Dacha'da, sensörlerin kullanımı, her bir bahçe yatağını sulama zamanını akılda tutmamanıza izin verecek, elektrik mühendisi size toprağın kendisindeki su miktarını anlatacaktır. Bu, yakın zamanda yağmur yağmışsa aşırı sulamanın önlenmesine yardımcı olacaktır.
4. Diğer bazı durumlarda sensörlerin kullanımı çok uygundur. Örneğin, bodrumdaki ve temelin yakınındaki evin altındaki toprak nemini kontrol etmenize izin vereceklerdir. Dairede, lavabonun altına monte edilebilir: boru damlamaya başlarsa, otomasyon bunu derhal bildirecek ve komşuların su basmasını ve sonraki onarımları önlemek mümkün olacaktır.
5. Basit bir sensör cihazı, evin ve bahçenin tüm sorunlu alanlarını sadece birkaç gün içinde bir uyarı sistemi ile tam olarak donatmanıza olanak tanır. Elektrotlar yeterince uzunsa, örneğin yapay bir küçük rezervuarda su seviyesini kontrol etmek için kullanılabilirler.

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

Fabrikada üretilen bileşenlerin çevrimiçi olarak veya özel bir mağazadan satın alınması kolaydır; cihazların çoğu, bir elektrikçinin evinde her zaman bulunabilecek malzemelerden monte edilebilir.

Videoda daha fazla bilgi bulunabilir.

Son olarak, bu fikri somutlaştırıyorum. 16x2 LCD, gerçek zamanlı saat (güç kapalıyken bile zamanı gösterir), sıcaklık sensörü ve SD kart (veri kaydedici) ile Arduino tabanlı bir toprak nem sensörü yapacağım.

Biyoteknoloji / biyolojik / botanik projelerde veya bitki örtüsünü koruma projelerinde faydalı olabilir.

Projenin özü, Arduino bazlı iç mekan bitkileri için sabit veya portatif olarak monte edilebilen toprak nem göstergesi yapacağım. Ayarlara bağlı olarak her X milisaniyede ölçüm alabilecektir.

Probları daha dayanıklı hale getirmek için akımı kısa bir süre çalıştırabilir (benim durumumda 30 milisaniyede iki kez) ve belirli bir süre kapalı bırakabilirsiniz (örneğin, 1.800.000 milisaniye \u003d (30x60x1000) \u003d 30 dakika). Bu değeri ayarlamak için, "project.ino" dosyasının en sonundaki gecikmeyi değiştirmeniz gerekir.

Her X milisaniyede bir ölçüm yapan bir sensörümüz olduğundan, sınırlar belirlememiz gerekir. Değerler 1000 tepe noktasından 400 orta noktaya değişecektir, değer ne kadar düşükse direnç o kadar düşük olacaktır. Problar iki pim arasındaki direnci ölçtüğünden,% 100 nem için 400 değerini veya ona yakın bir değeri almanız gerekir. % 0 nem seviyesi için 1000 veya daha yüksek bir direnç değeri. Bu nedenle 1000 - 400 değerlerinin karşılığını% 0 - 100 olarak ayarlamamız gerekir.

Aşağıda bunu kendiniz nasıl yapacağınıza bakacağız.

Adım 1: Gerekli tüm malzemeleri topluyoruz

İhtiyacın olacak:

• Arduino Uno (örneğin)
• pilli gerçek zamanlı saat DS3231
• MicroSD + SD adaptör veya SD kart
• SD modülü
• LCD ekran 16x2
• toprak nem seviyesi sensörü YL-69
• teller
• potansiyometre, 47 kOhm kullandım, ancak koleksiyonumda 10 veya 20 kOhm bulamadığım için
• ekmek tahtası

Bu bileşenlerin tümü, kolaylıkla temin edilebilir ve ucuzdur.

Adım 2: Bileşenleri bağlama

Şimdi bileşenleri resimde gösterildiği gibi bağlamanız gerekiyor. LCD ve RTC modelleri üreticiden üreticiye farklılık gösterdiğinden, tüm bağlantıların doğru olduğundan emin olmak için kabloları bağlarken talimatlara bakın.

LCD ekran

Diyagram ve resim, ekranın doğru bağlantısını gösterir (pimlerin isimleriyle).

Bağlantı şeması:

1. VSS Ground, breadboard üzerinde GND rayı
2. Devre tahtasında VDD rayı + 5V
3. Potansiyometrenin V0 orta pimi (ayarlanabilir pim)
4. Arduino kartındaki RS pin 10
5. RW zemin, breadboard üzerinde GND ray
6. Arduino kartındaki E pin 9
7. D0 bağlantısız kaldı
8. D1 bağlantısız kaldı
9. D2 bağlantısız kaldı
10. D3 bağlantısız kaldı
11. Arduino kartında D4 pin 7
12. Arduino kartında D5 pin 6
13. Arduino kartında D6 pin 5
14. Arduino kartında D7 pin 3
15. Breadboard üzerinde bir ray + 5V
16. K zemini, breadboard üzerinde GND rayı

SD kart modülü

Bağlantı şeması:

1. Breadboard üzerinde GND GND
2. + 5V ray + 5V breadboard üzerinde
3. Arduino kartındaki CS pin 4
4. Arduino kartındaki MOSI pin 11
5. Arduino kartındaki SCK pin 13
6. Arduino kartındaki MISO pin 12

YL-69 sensörü

Yalnızca üç pimi bağlayacağız:

1. Arduino kartındaki VCC pin 2
2. Breadboard üzerinde GND rayı GND zemini
3. A0 analog çıkış A0

D0 pinini kullanmayacağız, bu dijital bir pintir, projemizde gerekli değildir.

Pilli gerçek zamanlı saat DS 3231

Saatin fişi çekildiğinde çalışmaya devam etmesi için pil gereklidir. Aşağıdaki bulguları kullanacağız:

1. Arduino kartında SCL SCL
2. Arduino kartında SDA SCA
3. Breadboard üzerinde Rail VCC + 5V
4. Breadboard üzerinde GND rayı GND

Potansiyometre

LCD'ye giden voltajı düzenlemek gerekir. Ekranda numara yoksa ve olması gerektiğinden eminseniz, potansiyometreyi çevirmeyi deneyin. Her şey doğru bağlanırsa sayılar görünecektir.

3. Adım: Saati ayarlayın

Gerçek zamanlı saati ilk açtığınızda, onu ayarlamanız gerekir. Bunu daha sonra yapmanız gerekmeyecek, ancak ilk ayar kritik öneme sahip. Saati ayarlamak için Sodaq DS3231 kitaplığına ihtiyacınız olacak.
Arduino programındaki "kütüphane ekle" seçeneği ile ekleyebilirsiniz. "Kitaplık Ekle" ye tıklayın ve "3231" türünü seçin, göreceksiniz. Şimdi kurmanız gerekiyor.

Kurulum dosyası yoksa, internetten indirebilirsiniz.
Ardından, düzeltme / düzenleme çizimini yükleyin ve aşağıdaki değerleri değiştirin:
"DateTime" (2011, 11, 10, 15, 18, 0, 5)
aşağıdaki sırayla:
yıl, ay, gün, saat, dakika, saniye ve haftanın günü (0 ila 6)
mevcut değerleri ayarlayın.
Zaman ayarı tamamlandı.

4. Adım: Kod

Tüm bağlantılar yapıldıktan sonra bir koda ihtiyacınız var.
Bu nedenle, her eylem bölümünde bir taslak ve çok sayıda ayrıntılı yorum içeren ayrı bir dosya hazırladım. DS3231 gerçek zamanlı saat bir sıcaklık ölçüm fonksiyonuna sahip olduğu için bunu da kullanmaya karar verdim.
Başka bir kitaplık, "DS3231.rar" kurmanız gerekir.

Projenin standart versiyonu bir seri monitör ve bir SD kart ile çalışacak şekilde yapılmıştır, bu da bir seri monitör bağlamadan çalışmayacağı anlamına gelir. Bu, özellikle taşınabilir bir sensör yapmak istiyorsanız uygun değildir. Bu yüzden seri monitör gerektirmeyen ve hiç kullanmayan başka bir eskiz yazdım. Bu, kodlamayı çok daha kolay hale getirir. İlk dosya, seri bağlantı noktasını kullanmayan taşınabilir sürümün kodunu içerir.

Kodun önemli kısmı, ekranın sağ alt köşesinde üç harfle gösterilen satırlardır:

• "Başlatıldı" için "I", SD kartın mevcut olduğu anlamına gelir
• "Hata" için "E", SD kart olmadığı anlamına gelir
• "False" için "F", "False", kartın mevcut olmasına rağmen dosyanın mevcut olmadığı anlamına gelir

Bu üç harf, ortaya çıkarsa sorunları / hataları teşhis etmenize yardımcı olmak için yazılmıştır.

Dosyalar

Adım 5: Bir güç kaynağı seçme

Uygun bir güç kaynağına ihtiyacınız vardır, seçimi, cihazı gelecekte nasıl kullanmayı planladığınıza bağlıdır.

Kullanabilirsiniz:

• standart güç kaynağı
• Bağlanmak için 9V pil kablolu / kablolu

Güç kaynağı seçimi, projenin uygulanması için çok önemlidir, çünkü cihazı sabit yapmak istiyorsanız, bir güç kaynağı kullanmak daha iyi olacaktır. Ancak taşınabilir bir ölçüm cihazı yapmak istiyorsanız, tek seçeneğiniz pildir.

Küçük bir numara kullanabilirsiniz - şu anda ihtiyacınız yoksa ekranı kapatmak için. Bunu yapmak için, ekranın nasıl karartılacağını anlamak için steno kodunu kullanın / bakın / okuyun. Bunu yapmadım çünkü ihtiyacım olmadığına karar verdim. Belki de bu seçenek, sayacın taşınabilir versiyonunda gereklidir, ancak sabit bir tane monte ettim.

Adım 6: SD Kartı Seçin

Tüm SD kartların SD modülümle çalışmadığı ortaya çıktı.

Yaşam tecrübeme dayanarak, iki soruyu güvenle cevaplayabilirim:

1. Hepsi bir metre için uygun mu? - hayır hepsi değil. Bazıları belirli bir modülle etkileşime girmiyor. Modülümle etkileşime girmeyen tüm kartların SDHC standardında olduğu ortaya çıktı. Standart ve mikro SD kartlar iyi çalışıyor, diğerleri hiç çalışmıyor veya sadece okumak için çalışıyor (veri yazılmaz) ve kartın modül bağlantısı her kesildiğinde tarih ve saat ayarları kayboluyor.
2. Adaptör ile SD kart veya mikro SD kart kullanımında herhangi bir fark var mı? - hayır, aynı şekilde çalışırlar.

Bu, bu projeyle ilgili eğitimimi tamamlıyor.

7. Adım: Devam edin!

Projemi geliştirmeye devam ettim ve sayaç için tahta bir kasa ve ayrıca bir baskılı devre kartı yapmaya karar verdim.

Adım 8: Deneysel PCB (tamamlanmadı, çalışmayabilir)

Tüm bileşenleri minimum sayıda kablo kullanarak bağlamak için bir PCB / devre tahtası kullanmaya karar verdim. Buna karar verdim çünkü çok fazla panom var, ancak birkaç telim var. Basılı bir devre kartı yapabildiğimde yeni devre tahtası satın almanın bir anlamı görmüyorum. Kartım tek taraflı olduğu için, alt tarafa bağlantı için kablolara yine de ihtiyaç duyulacaktır.