Yazlık otomasyona uygun, korozyona dayanıklı toprak nemi sensörü. Nem sensörleri - nasıl çalışırlar ve çalışırlar Youtube'daki en ilginç videolar

Nem sensörü Arduino toprağı Daldırıldığı toprağın nem içeriğini belirlemek için tasarlanmıştır. Evinizde veya evinizde yetersiz veya aşırı sulanma olup olmadığını öğrenmenizi sağlar. bahçe bitkileri. Bu modülün kontrol ünitesine bağlanması bitkilerinizi, bahçenizi veya tarlanızı sulama işlemini otomatikleştirmenize olanak tanır (bir tür "akıllı sulama").

Modül iki parçadan oluşur: bir YL-69 temas probu ve bir YL-38 sensörü, bağlantı kabloları dahildir. YL-69 probunun iki elektrodu arasında küçük bir voltaj oluşturulur. Toprak kuru ise direnç yüksek, akım ise az olacaktır. Zemin ıslaksa direnç az, akım biraz fazla olur. Nihai analog sinyale dayanarak nem derecesini değerlendirebilirsiniz. YL-69 probu iki kablo aracılığıyla YL-38 sensörüne bağlanır. Proba bağlanmak için kontaklara ek olarak YL-38 sensöründe kontrolöre bağlanmak için dört kontak bulunur.

  • Vcc – sensör güç kaynağı;
  • GND – toprak;
  • A0 - analog değer;
  • D0 – nem seviyesinin dijital değeri.
YL-38 sensörü, şu prensibe göre D0 çıkışına voltaj veren LM393 karşılaştırıcısı temel alınarak oluşturulmuştur: ıslak toprak - düşük mantıksal seviye, kuru toprak - yüksek mantıksal seviye. Seviye, bir potansiyometre kullanılarak ayarlanabilen bir eşik değeri ile belirlenir. Pin A0, denetleyiciye gönderilebilecek bir analog değer sağlar. ilave işlemler, analiz ve karar verme. YL-38 sensöründe, sensöre sağlanan gücün varlığını ve D0 çıkışındaki dijital sinyallerin seviyesini gösteren iki LED bulunur. D0 dijital çıkışının ve D0 seviye LED'inin varlığı, modülün bir denetleyiciye bağlanmadan bağımsız olarak kullanılmasına olanak tanır.

Modül Özellikleri

  • Besleme voltajı: 3,3-5 V;
  • Akım tüketimi 35 mA;
  • Çıkış: dijital ve analog;
  • Modül boyutu: 16×30 mm;
  • Prob boyutu: 20×60 mm;
  • Toplam ağırlık: 7,5 gr.

Kullanım örneği

Arduino'ya bir toprak nem sensörü bağlamayı düşünelim. Toprak nem seviyesi göstergesi için bir proje oluşturalım kapalı bitki(bazen sulamayı unuttuğunuz en sevdiğiniz çiçek). Toprak nemi seviyesini belirtmek için 8 LED kullanacağız. Proje için aşağıdaki parçalara ihtiyacımız olacak:
  • Arduino Uno kurulu
  • Toprak nem sensörü
  • 8 LED
  • Ekmek tahtası
  • Kabloların bağlanması.
Aşağıdaki şekilde gösterilen devreyi kuralım.


Arduino IDE'yi başlatalım. Yeni bir çizim oluşturalım ve ona aşağıdaki satırları ekleyelim: // Toprak nem sensörü // http://site // bağlantı kontağı analog çıkış sensör int aPin=A0; // gösterge LED'lerini bağlamak için kontaklar int ledPins=(4,5,6,7,8,9,10,11); // sensör değerini kaydedecek değişken int avalue=0; // parlayan LED'lerin sayısı için değişken int sayılan=8; // tam sulamanın değeri int minvalue=220; // kritik kuruluk değeri int maxvalue=600; void setup() ( // Serial.begin(9600) seri portunun başlatılması; // LED gösterge pinlerinin ayarlanması // OUTPUT moduna for(int i=0;i)<8;i++) { pinMode(ledPins[i],OUTPUT); } } void loop() { // получение значения с аналогового вывода датчика avalue=analogRead(aPin); // вывод значения в монитор последовательного порта Arduino Serial.print("avalue=";Serial.println(avalue); // değeri 8 LED sayılana kadar ölçeklendirin=harita(adeğer,maksimum değer,minimum değer,0,7); // nem seviyesinin göstergesi for(int i=0;i<8;i++) ( if(i<=countled) digitalWrite(ledPins[i],HIGH); //LED'i yak, else digitalWrite(ledPins[i] ,LOW) ; //LED'i söndürün ) // bir sonraki değer gelmeden duraklatın 1000 ms gecikme(1000); ) Sensörün analog çıkışı, çıkışın 0'dan 1023'e kadar değerler elde etmesini sağlayan, 10 bit çözünürlüklü bir analog-dijital dönüştürücü (ADC) olan Arduino'nun analog girişine bağlanır. Tam sulama (minvalue) ve şiddetli kuru toprak (maxvalue) için değişkenlerin değerini deneysel olarak elde ediyoruz. Daha fazla toprak kuruluğu, daha büyük bir analog sinyal değerine karşılık gelir. Harita fonksiyonunu kullanarak sensörün analog değerini LED göstergemizin değerine ölçeklendiriyoruz. Toprak nemi ne kadar yüksek olursa, LED gösterge değeri de o kadar yüksek olur (yanan LED sayısı). Bu göstergeyi bir çiçeğe bağlayarak uzaktan gösterge üzerindeki nem derecesini görebilir ve sulama ihtiyacını belirleyebiliriz.

Sıkça sorulan sorular SSS

1. Güç LED'i yanmıyor
  • YL-38 sensörüne (3,3 - 5 V) sağlanan gücün varlığını ve polaritesini kontrol edin.
2. Toprağı sularken toprak nemi gösterge LED'i yanmıyor
  • Potansiyometreyi kullanarak yanıt eşiğini ayarlayın. YL-38 sensörünün YL-69 probu ile bağlantısını kontrol edin.
3. Toprağı sularken analog çıkış sinyalinin değeri değişmiyor
  • YL-38 sensörünün YL-69 probu ile bağlantısını kontrol edin.
  • Yerde bir sondanın varlığını kontrol edin.

Nem seviyelerini ölçen cihaza higrometre veya basitçe nem sensörü denir. Günlük yaşamda nem önemli bir parametredir ve genellikle yalnızca sıradan yaşam için değil, aynı zamanda çeşitli ekipmanlar, tarım (toprak nemi) ve çok daha fazlası için de önemlidir.

Özellikle refahımız büyük ölçüde havadaki nem derecesine bağlıdır. Neme özellikle duyarlı olanlar, hava durumuna bağımlı kişilerin yanı sıra hipertansiyon, bronşiyal astım ve kardiyovasküler sistem hastalıklarından muzdarip kişilerdir.

Hava çok kuru olduğunda sağlıklı insanlar bile rahatsızlık, uyuşukluk, kaşıntı ve ciltte tahriş hissederler. Çoğu zaman kuru hava, akut solunum yolu enfeksiyonları ve akut solunum yolu viral enfeksiyonları ile başlayan ve hatta zatürre ile biten solunum sistemi hastalıklarını tetikleyebilir.

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

Bazı teknik cihazlar başlangıçta kesinlikle gerekli olan bir değere kalibre edilir ve bazen cihaza ince ayar yapmak için ortamdaki nemin tam değerinin bilinmesi önemlidir.

Nem olası niceliklerin birkaçıyla ölçülebilir:

    Hem havanın hem de diğer gazların nemini belirlemek için, nemin mutlak değerinden bahsederken metreküp başına gram cinsinden veya bağıl nemden bahsederken RH birimlerinde ölçümler yapılır.

    Katı veya sıvıların nemini ölçmek için test numunelerinin kütlesinin yüzdesi olarak yapılan ölçümler uygundur.

    Az karışmış sıvıların nem içeriğini belirlemek için ölçüm birimi ppm olacaktır (numunenin ağırlığının 1.000.000 parçasında kaç parça su vardır).

Çalışma prensibine göre higrometreler ikiye ayrılır:

    kapasitif;

    dirençli;

    termistör;

    optik;

    elektronik.

Kapasitif higrometreler, en basit haliyle, boşlukta dielektrik olarak hava bulunan kapasitörlerdir. Havanın dielektrik sabitinin nemle doğrudan ilişkili olduğu ve dielektrik nemindeki değişikliklerin hava kapasitörünün kapasitansında değişikliklere yol açtığı bilinmektedir.

Hava boşluğundaki kapasitif nem sensörünün daha karmaşık bir versiyonu, nemin etkisi altında büyük ölçüde değişebilen dielektrik sabitine sahip bir dielektrik içerir. Bu yaklaşım, sensör kalitesini, kapasitör plakaları arasında hava bulunmasından daha iyi hale getirir.

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

Elbette bu yöntemin bazı dezavantajları da vardır; örneğin numune nemi %0,5'in altında olursa hatalı olacaktır, ayrıca ölçülen numunenin dielektrik sabiti yüksek parçacıklardan arındırılmış olması ve numunenin şeklinin iyi olması gerekir. ölçüm sürecinde de önemlidir; çalışma süresince değişmemelidir.

Üçüncü tip kapasitif nem sensörü, kapasitif ince film higrometredir. Üzerine iki tarak elektrodunun uygulandığı bir alt tabaka içerir. Bu durumda tarak elektrotları plakaların rolünü oynar. Sıcaklık dengelemesi amacıyla sensöre ek olarak iki ilave sıcaklık sensörü yerleştirilmiştir.

Böyle bir sensör, bir alt tabaka üzerine yerleştirilen iki elektrot içerir ve elektrotların üstüne, oldukça düşük bir dirence sahip olan, ancak neme bağlı olarak büyük ölçüde değişen bir malzeme tabakası uygulanır.

Alüminyum oksit cihaz için uygun bir malzeme olabilir. Bu oksit, suyu dış ortamdan iyi emer ve direnci gözle görülür şekilde değişir. Sonuç olarak, böyle bir sensörün ölçüm devresinin toplam direnci önemli ölçüde neme bağlı olacaktır. Böylece nem seviyesi akan akım miktarı ile gösterilecektir. Bu tip sensörlerin avantajı düşük fiyatlarıdır.

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

Devrede bulunan termistörlerden biri, kuru hava ile yalıtılmış bir odaya yerleştirilir. Diğeri ise, değerinin ölçülmesi gereken karakteristik neme sahip havanın girdiği deliklerin bulunduğu 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 eşit olduğundan nem de aynıdır. Çıkışta sıfırdan farklı bir voltaj elde edilirse bu, odalarda nem farkının varlığını gösterir. Böylece nem, ölçümler sırasında elde edilen voltajın değerine göre belirlenir.

Deneyimsiz bir araştırmacının haklı bir sorusu olabilir: Termistörün sıcaklığı nemli havayla etkileşime girdiğinde neden değişiyor? Mesele şu ki, nem arttıkça termistör gövdesinden su buharlaşmaya başlarken, gövdenin sıcaklığı düşer ve nem ne kadar yüksek olursa buharlaşma o kadar yoğun olur ve termistör o kadar hızlı soğur.

4) Optik (yoğuşma) nem sensörü

Bu tip sensör en doğru olanıdır. Optik nem sensörünün çalışması "çiy noktası" kavramıyla ilgili bir olguya dayanmaktadır. Sıcaklık çiğlenme noktasına ulaştığı anda gaz ve sıvı fazlar termodinamik dengededir.

Yani, camı alıp, araştırma sırasındaki sıcaklığın çiğlenme noktasının üzerinde olduğu gazlı bir ortama yerleştirirseniz ve ardından bu camı soğutma işlemine başlarsanız, belirli bir sıcaklık değerinde su yoğunlaşması başlayacaktır. Cam yüzeyinde oluşan bu su buharı sıvı faza dönüşmeye başlayacaktır. Bu sıcaklık çiğ noktası olacaktır.

Dolayısıyla çiğ noktası sıcaklığı ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır ve ortamdaki nem ve basınç gibi parametrelere bağlıdır. Sonuç olarak basınç ve çiğlenme noktası sıcaklığının ölçülebilmesi sayesinde nemin belirlenmesi kolaylaşacaktır. Bu prensip optik nem sensörlerinin çalışmasının temelini oluşturur.

Böyle bir sensörün en basit devresi ayna yüzeyinde parlayan bir LED'den oluşur. Ayna ışığı yansıtır, yönünü değiştirir ve fotodetektöre yönlendirir. Bu durumda ayna, yüksek hassasiyetli özel bir sıcaklık kontrol cihazı kullanılarak ısıtılabilir veya soğutulabilir. Genellikle bu cihaz bir termoelektrik pompadır. Elbette sıcaklığı ölçmek için aynanın üzerine bir sensör takılmıştır.

Ölçümlere başlamadan önce ayna sıcaklığı, çiğlenme noktası sıcaklığından açıkça daha yüksek bir değere ayarlanır. Daha sonra ayna yavaş yavaş soğutulur. Sıcaklığın çiğlenme noktasını geçmeye başladığı anda aynanın yüzeyinde su damlaları hemen yoğunlaşmaya başlayacak ve diyottan gelen ışık huzmesi bunlardan dolayı kırılacak, dağılacak ve bu da azalmaya yol açacaktır. fotodetektör devresindeki akımda. Geri bildirim yoluyla fotodetektör ayna sıcaklık kontrol cihazıyla etkileşime girer.

Böylece, fotodetektörden gelen sinyaller şeklinde alınan bilgilere dayanarak, sıcaklık kontrol cihazı aynanın yüzeyindeki sıcaklığı tam olarak çiğlenme noktasına eşit tutacak ve sıcaklık sensörü sıcaklığı buna göre gösterecektir. Böylece bilinen basınç ve sıcaklıkla ana nem göstergeleri doğru bir şekilde belirlenebilir.

Optik nem sensörü, diğer sensör türlerinin ulaşamayacağı en yüksek doğruluğa sahiptir ve ayrıca histerezis yoktur. Dezavantajı ise en yüksek fiyatın yanı sıra yüksek enerji tüketimidir. Ayrıca aynanın temiz olduğundan emin olmak gerekir.

Elektronik hava nem sensörünün çalışma prensibi, herhangi bir elektriksel yalıtım malzemesini kaplayan elektrolit konsantrasyonunun değiştirilmesine dayanır. Çiy noktasına bağlı otomatik ısıtmalı cihazlar vardır.

Çoğunlukla çiğlenme noktası, nemdeki minimum değişikliklere karşı çok duyarlı olan konsantre bir lityum klorür çözeltisi üzerinden ölçülür. Maksimum rahatlık için, böyle bir higrometre genellikle ek olarak bir termometre ile donatılmıştır. Bu cihaz yüksek doğruluk ve düşük hataya sahiptir. Ortam sıcaklığından bağımsız olarak nem ölçümü yapabilmektedir.

Basit elektronik higrometreler, toprağa basitçe yapıştırılan ve bu neme bağlı olarak iletkenlik derecesine göre nemini kontrol eden iki elektrot biçiminde de popülerdir. Bu tür sensörler hayranlar arasında popülerdir çünkü manuel olarak sulamak için zamanınız yoksa veya uygun değilse, bir bahçe yatağının veya bir saksıdaki çiçeğin otomatik sulamasını kolayca ayarlayabilirsiniz.

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

Toprak nemi sensörü monoton tekrarlayan çalışmalardan kurtulmanıza yardımcı olacak ve toprak nemi sensörü aşırı sudan kaçınmanıza yardımcı olacaktır - böyle bir cihazı kendi ellerinizle monte etmek o kadar da zor değil. Fizik yasaları bahçıvanın yardımına gelir: topraktaki nem, elektriksel uyarıların iletkeni haline gelir ve ne kadar çok olursa direnç o kadar düşük olur. Nem düştükçe direnç artar ve bu da optimum sulama süresinin izlenmesine yardımcı olur.

Toprak nemi 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 azalır.

Elektrotlar nemli ortamda bulunacağından korozyonun yıkıcı etkilerini azaltmak için anahtar aracılığıyla çalıştırılması tavsiye edilir. Normal zamanlarda sistem kapatılır ve sadece bir tuşa basılarak nemin kontrol edilmesi amacıyla çalıştırılır.

Bu tür toprak nemi sensörleri seralara kurulabilir; otomatik sulama üzerinde kontrol sağlarlar, böylece sistem hiçbir şekilde 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 bahçe yataklarına ve çimlere kurulabilir - gerekli bilgileri anında almanızı sağlar.

Bu durumda sistemin basit dokunma hissinden çok daha doğru olduğu ortaya çıkıyor. Eğer kişi toprağın tamamen kuru olduğunu düşünürse sensör 100 birime kadar toprak nemi gösterir (ondalık sistemde değerlendirildiğinde), sulamadan hemen sonra bu değer 600-700 birime çıkar.

Bundan sonra sensör, topraktaki nem içeriğindeki değişiklikleri izlemenize olanak sağlayacaktır.

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

Sensör tasarımı aşağıdaki gibi monte edilir:

  • Ana kısım, çapı 3-4 mm olan iki elektrottur, bunlar tektolitten veya korozyondan korunan başka bir malzemeden yapılmış bir tabana tutturulur.
  • Elektrotların bir ucunda bir iplik kesmeniz gerekir, diğer tarafında ise yere daha rahat daldırılması için sivri uçlu yapılır.
  • Elektrotların vidalandığı PCB plakasında delikler açılır; bunların somun ve rondelalarla sabitlenmesi gerekir.
  • Giden kabloların rondelaların altına yerleştirilmesi gerekir, ardından elektrotlar yalıtılır. Toprağa batırılacak elektrotların uzunluğu kullanılan kap veya açık yatağa bağlı olarak 4-10 cm civarındadır.
  • Sensörü çalıştırmak için 35 mA'lık bir akım kaynağı gereklidir; sistem 5V'luk bir voltaj gerektirir. Topraktaki nem miktarına bağlı olarak geri dönen sinyalin aralığı 0-4,2 V olacaktır. Direnç kayıpları topraktaki su miktarını gösterecektir.
  • Toprak nem sensörü 3 kablo aracılığıyla mikroişlemciye bağlanır; bu amaçla örneğin Arduino satın alabilirsiniz. Kontrolör, sistemi toprak nemi aşırı azaldığında sinyal verecek bir zile veya sensörün çalışmasındaki değişikliklerle aydınlatmanın parlaklığını değiştirecek bir LED'e bağlamanıza izin verecektir.

Böyle bir ev yapımı cihaz, örneğin MegD-328 Ethernet denetleyicisini kullanarak Akıllı Ev sistemindeki otomatik sulama sisteminin bir parçası haline gelebilir. Web arayüzü nem seviyesini 10 bitlik bir sistemde gösterir: 0 ila 300 aralığı zeminin tamamen kuru olduğunu, 300-700 - toprakta yeterli nem olduğunu, 700'den fazla - zeminin ıslak olduğunu ve hayır olduğunu gösterir. sulama gereklidir.

Bir kontrolör, röle ve bataryadan oluşan tasarım, herhangi bir plastik kutunun uyarlanabileceği uygun herhangi bir muhafazaya çıkarılır.

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

Toprak nemi sensörünün uygulaması çok çeşitli olabilir. En sık otomatik sulama sistemlerinde ve bitkilerin manuel sulanmasında kullanılırlar:

  1. Bitkilerin topraktaki su seviyesine duyarlı olması durumunda saksılara yerleştirilebilirler. Kaktüsler gibi sulu meyveler söz konusu olduğunda, nem seviyesindeki değişikliklere doğrudan köklerde tepki verecek uzun elektrotların seçilmesi gerekir. Diğer kırılgan bitkiler için de kullanılabilirler. Bir LED'e bağlanmak, ne zaman gerçekleştirmeniz gerektiğini doğru bir şekilde belirlemenize olanak tanır.
  2. Bitkilerin sulanmasını organize etmek için vazgeçilmezdirler. Benzer bir prensip kullanılarak, tesis ilaçlama sistemini devreye almak için gerekli olan hava nem sensörleri de monte edilir. Bütün bunlar otomatik olarak bitkilerin sulanmasını ve normal düzeyde atmosferik nemi sağlayacaktır.
  3. Dacha'da sensörlerin kullanılması, her yatağın sulanma zamanını hatırlamanıza 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 bodrumdaki ve temelin yakınındaki evin altındaki toprak nemini kontrol etmenize izin verecekler. Bir apartman dairesinde lavabonun altına monte edilebilir: boru damlamaya başlarsa otomasyon bunu hemen bildirir ve komşuların su basması ve sonraki onarımlar önlenebilir.
  5. Basit bir sensör cihazı, evinizin ve bahçenizin tüm sorunlu alanlarını sadece birkaç gün içinde tamamen bir uyarı sistemi ile donatmanıza olanak sağlayacaktır. Elektrotlar yeterince uzunsa, örneğin yapay küçük bir rezervuardaki su seviyesini kontrol etmek için kullanılabilirler.

Kendi sensörünüzü yapmak, evinizi minimum maliyetle otomatik kontrol sistemiyle donatmanıza yardımcı olacaktır.

Fabrikada üretilen bileşenler internet üzerinden veya özel bir mağazadan kolayca satın alınabilir; cihazların çoğu, bir elektrik mühendisliği meraklısının evinde her zaman bulunabilecek malzemelerden monte edilebilir.

Daha fazla bilgiyi videoda bulabilirsiniz.

Genellikle bir saksıya monte edilen ve toprağın nem seviyesini izleyen, gerekirse pompayı çalıştıran ve bitkiyi sulayan cihazları satışta bulabilirsiniz. Bu cihaz sayesinde en sevdiğiniz ficus'un solacağından korkmadan bir hafta boyunca güvenle tatile çıkabilirsiniz. Ancak bu tür cihazların fiyatı makul olmayacak kadar yüksektir çünkü tasarımları son derece basittir. Peki kendin yapabiliyorsan neden satın alasın?

Şema

Diyagramı aşağıda gösterilen basit ve kanıtlanmış bir toprak nemi sensörünün devre şemasını monte etmeyi öneriyorum:

Tencerenin tomurcuğuna iki metal çubuk indirilir; bu, örneğin bir ataşın bükülmesiyle yapılabilir. Birbirlerinden yaklaşık 2-3 santimetre uzakta yere yapıştırılmaları gerekiyor. Toprak kuruduğunda elektriği iyi iletmez; çubuklar arasındaki direnç çok yüksektir. Toprak ıslandığında elektriksel iletkenliği önemli ölçüde artar ve çubuklar arasındaki direnç azalır; devrenin çalışmasının temelini oluşturan da bu olgudur.
10 kOhm'luk bir direnç ve çubuklar arasındaki toprağın bir bölümü, çıkışı işlemsel yükseltecin 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. Toprak kurudukça bu voltaj artacak ve toprak tamamen kuruduğunda 9-10 volt değerine ulaşacaktır (belirli voltaj değerleri toprağın türüne bağlıdır). Op-amp'in evirmeyen girişindeki voltaj, 0 ila 12 volt aralığında değişken bir dirençle (şemada 10 kOhm, değeri 10-100 kOhm arasında değiştirilebilir) manuel olarak ayarlanır. Bu değişken direnç kullanılarak sensör yanıt eşiği ayarlanır. Bu devredeki işlemsel yükselteç bir karşılaştırıcı olarak çalışır; çevirici ve çevirici olmayan girişlerdeki gerilimleri karşılaştırır. Ters çeviren girişten gelen voltaj, evirmeyen girişten gelen voltajı aştığı anda, op-amp çıkışında bir güç kaynağı eksi belirir, LED yanar ve transistör açılır. Transistör de su pompasını veya elektrikli vanayı kontrol eden bir röleyi etkinleştirir. Tencereye su akmaya başlayacak, toprak tekrar nemlenecek, elektrik iletkenliği artacak ve devre su beslemesini kapatacaktır.
Bu makale için önerilen baskılı devre kartı, örneğin TL072, RC4558, NE5532 veya diğer analoglar gibi ikili bir işlemsel amplifikatör kullanacak şekilde tasarlanmıştır, yarısı kullanılmaz. Devrede transistör düşük veya orta güçte kullanılmış ve PNP yapısı örneğin KT814 kullanılabilmektedir. Görevi röleyi açıp kapatmaktır; benim yaptığım gibi röle yerine alan etkili transistör anahtarı da kullanabilirsiniz. Devrenin besleme voltajı 12 volttur.
Tahtayı indirin:

(indirilenler: 371)

Toprak Nemi Sensörü Düzeneği

Toprak kuruduğunda rölenin net bir şekilde açılmaması, ancak önce hızlı bir şekilde tıklamaya başlaması ve ancak bundan sonra açık duruma getirilmesi olabilir. Bu, karttan saksıya giden kabloların ağ gürültüsünü topladığını ve bunun da devrenin çalışması üzerinde zararlı bir etkiye sahip olduğunu gösteriyor. Bu durumda kabloları ekranlı olanlarla değiştirmek ve şemada belirtilen 100 nF kapasiteye ek olarak toprak alanına paralel 4,7 - 10 μF kapasiteli bir elektrolitik kondansatör yerleştirmek zarar vermez.
Planın çalışmasını gerçekten beğendim, tekrarlamanızı tavsiye ederim. Montajını yaptığım cihazın fotoğrafı:

Bitkilerinizin altındaki toprağınızın suya ihtiyacı olduğunda algılamak için bir Arduino'yu FC-28 Toprak Nemi Sensörüne bağlayın.

Bu yazımızda FC-28 Toprak Nem Sensörünü Arduino ile kullanacağız. Bu sensör toprağın hacimsel su içeriğini ölçerek bize nem seviyesini verir. Sensör bize analog ve dijital verileri çıkış olarak verir. Her iki modda da bağlayacağız.

Toprak nem sensörü hacimsel su içeriğini ölçmek için kullanılan iki sensörden oluşur. İki prob topraktan bir akımın geçmesine izin verir, bu da sonuçta nem değerini ölçen bir direnç değeri verir.

Su olduğu zaman toprak elektriği daha fazla iletecek, bu da daha az direnç olacağı anlamına geliyor. Kuru toprak zayıf bir elektrik iletkenidir, dolayısıyla daha az su olduğunda toprak daha az elektriği iletir, bu da daha fazla direnç olacağı anlamına gelir.

FC-28 sensörü analog ve dijital modlarda bağlanabilir. Önce analog modda, sonra dijital modda bağlayacağız.

Şartname

FC-28 Toprak Nemi Sensörü Özellikleri:

  • giriş voltajı: 3,3–5V
  • çıkış voltajı: 0–4,2V
  • giriş akımı: 35mA
  • çıkış sinyali: analog ve dijital

Pin yapısı

FC-28 toprak nemi sensörünün dört kontağı vardır:

  • VCC: güç
  • A0: analog çıkış
  • D0: dijital çıkış
  • GND: toprak

Modül ayrıca eşik değerini ayarlayacak bir potansiyometre içerir. Bu eşik değeri LM393 karşılaştırıcısında karşılaştırılacaktır. LED bize eşiğin üstünde veya altında bir değer sinyali verecektir.

Analog mod

Sensörü analog modda bağlamak için sensörün analog çıkışını kullanmamız gerekecek. FC-28 toprak nemi sensörü, 0'dan 1023'e kadar analog çıkış değerlerini kabul eder.

Nem yüzde olarak ölçülüyor, dolayısıyla bu değerleri 0 ile 100 arasında karşılaştırıp seri monitörde görüntüleyeceğiz. Farklı nem değerleri ayarlayabilir ve bu değerlere göre su pompasını açıp kapatabilirsiniz.

Elektrik şeması

FC-28 toprak nemi sensörünü Arduino'ya aşağıdaki şekilde bağlayın:

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

Analog çıkış kodu

Analog çıkış için aşağıdaki kodu yazıyoruz:

Int sensör_pin = A0; int çıktı_değeri; void setup() ( Serial.begin(9600); Serial.println("Sensörden Okuma ..."); gecikme(2000); ) void loop() ( çıktı_değeri= analogRead(sensor_pin); çıktı_değeri = harita(çıkış_değeri) ,550,0,0,100); Serial.print("Mositure: "); Serial.print(output_value(1000);

Kod Açıklaması

Öncelikle iki değişken tanımladık: biri toprak nem sensörünün kontağını tutmak için, diğeri sensörün çıkışını tutmak için.

Int sensör_pin = A0; int çıktı_değeri;

Kurulum fonksiyonunda komut Seri.begin(9600) Arduino ile seri monitör arasındaki iletişime yardımcı olacaktır. Bundan sonra normal ekranda “Sensörden Okunuyor...” yazacaktır.

Void setup() ( Serial.begin(9600); Serial.println("Sensörden Okuma ..."); gecikme(2000); )

Döngü fonksiyonunda sensörün analog çıkışından değeri okuyacağız ve değeri bir değişkene kaydedeceğiz. çıkış değeri. Daha sonra nem yüzde olarak ölçüldüğü için 0-100 arası çıkış değerlerini karşılaştıracağız. Kuru topraktan okuma aldığımızda sensör değeri 550, ıslak toprakta ise sensör değeri 10 oldu. Bu değerleri ilişkilendirerek nem değerini elde ettik. Daha sonra bu değerleri seri monitöre yazdırdık.

void loop() ( çıktı_değeri= analogRead(sensör_pin); çıktı_değeri = harita(çıkış_değeri,550,10,0,100); Serial.print("Mositure: "); Serial.print(çıkış_değeri); Serial.println("%") ; gecikme(1000);

Dijital mod

FC-28 toprak nem sensörünü dijital modda bağlamak için sensörün dijital çıkışını Arduino'nun dijital pinine bağlayacağız.

Sensör modülü eşik değerini ayarlamak için kullanılan bir potansiyometre içerir. Daha sonra eşik değeri, FC-28 sensör modülüne yerleştirilen LM393 karşılaştırıcı kullanılarak sensör çıkış değeriyle karşılaştırılır. LM393 karşılaştırıcısı, sensör çıkış değeri ile eşik değerini karşılaştırır ve ardından dijital bir pin aracılığıyla bize çıkış değerini verir.

Sensör değeri eşik değerinden büyük olduğunda dijital çıkış bize 5V verecek ve sensör ledi yanacaktır. Aksi takdirde sensör değeri bu eşik değerinden küçük olduğunda dijital pine 0V iletilecek ve LED yanmayacaktır.

Elektrik şeması

FC-28 toprak nem sensörü ve Arduino'nun dijital modda bağlantıları aşağıdaki gibidir:

  • VCC FC-28 → 5V Arduino
  • GND FC-28 → GND Arduino
  • D0 FC-28 → Pim 12 Arduino
  • LED pozitif → Pim 13 Arduino
  • LED eksi → GND Arduino

Dijital mod kodu

Dijital modun kodu aşağıdadır:

Dahili led_pin =13; int sensör_pin =8; void setup() ( pinMode(led_pin, OUTPUT); pinMode(sensor_pin, INPUT); ) void loop() ( if(digitalRead(sensor_pin) == HIGH)( digitalWrite(led_pin, HIGH); ) else ( digitalWrite(led_pin, DÜŞÜK gecikme(1000);

Kod Açıklaması

Öncelikle sensörün LED pini ile dijital pinini bağlamak için 2 değişkeni başlattık.

Dahili led_pin = 13; int sensör_pin = 8;

Kurulum fonksiyonunda LED pinini çıkış pini olarak ilan ediyoruz çünkü LED'i onun üzerinden açacağız. Arduino bu pin üzerinden sensörden değer alacağı için sensör pinini giriş pini olarak tanımladık.

Kurulumu geçersiz kıl() ( pinMode(led_pin, OUTPUT); pinMode(sensor_pin, INPUT); )

Döngü fonksiyonunda sensör çıkışından okuyoruz. Değer eşik değerinden yüksekse LED yanacaktır. Sensör değeri eşik değerinin altında ise gösterge sönecektir.

Void loop() ( if(digitalRead(sensor_pin) == YÜKSEK)( digitalWrite(led_pin, YÜKSEK); ) else ( digitalWrite(led_pin, LOW); gecikme(1000); ) )

Bu, Arduino için FC-28 sensörüyle çalışmaya ilişkin giriş dersini sonlandırıyor. Başarılı projeler sizlerle.



İlgili yayınlar