Torpaq Nəm Sensorunun Kalibrlənməsi: 5 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Bağbanın bitkilərini nə vaxt sulayacağına qərar verməsinə kömək etmək üçün bazarda bir çox torpaq nəm ölçmə cihazı var. Təəssüf ki, bir ovuc torpağı tutub rəngini və toxumasını yoxlamaq bu gadgetların çoxu qədər etibarlıdır! Bəzi zondlar hətta distillə edilmiş suya batırıldıqda "quru" olaraq da qeyd olunur. Ucuz DIY torpaq nəm sensörleri Ebay və ya Amazon kimi yerlərdə asanlıqla mövcuddur. Torpağın rütubətinə görə bir siqnal versələr də, sensorun məhsulu məhsulun tələbatına aid etmək daha çətindir. Bitkilərinizi sulamağa qərar verərkən, əslində vacib olan bitkinin böyüyən mühitdən su çıxarmasının nə qədər asan olmasıdır. Əksər nəm sensorlar, suyun bitkiyə yararlı olub -olmamasını yox, torpaqdakı su miqdarını ölçür. Tensiometr, suyun torpağa nə qədər yaxşı yapışdığını ölçməyin adi üsuludur. Bu cihaz, artan mühitdən suyun çıxarılması üçün lazım olan təzyiqi ölçür, sahə işlərində istifadə olunan ümumi təzyiq vahidləri millibar və kPadır. Müqayisə üçün, atmosfer təzyiqi təxminən 1000 millibar və ya 100 kPa -dır. Bitki çeşidindən və torpağın növündən asılı olaraq, təzyiq təxminən 100 mL -dən artıq olduqda bitkilər solmağa başlaya bilər. Bu Təlimat, DIY tensiometrinə qarşı daha ucuz və daha əlçatan bir nəm sensoru kalibrinin bir yolunu təsvir edir. Nəticələri kağız üzərində cızmaqla əllə edilə bilsə də, sadə bir məlumat yazıcısı istifadə olunur və nəticələr ThingSpeak -də yerləşdirilir. Bu üsul, torpağın nəm sensörünü bir tensiometr istinadına asanlıqla kalibr etmək üçün istifadə edilə bilər ki, bağban nə vaxt suvarılacağı, su qənaət edəcəyi və sağlam bitkilər yetişdirəcəyi ilə bağlı məlumatlı qərarlar qəbul edə bilsin.

Təchizat:

Bu Təlimatın hissələri Amazon və ya Ebay kimi saytlarda axtarılaraq asanlıqla tapılır. Ən bahalı komponent, 10 dollardan aşağı qiymətə satılan MPX5010DP təzyiq sensorudur. Bu Təlimatda istifadə olunan komponentlər bunlardır: Kapasitif torpaq nəm sensoru v1.2ESP32 inkişaf lövhəsiTropf Blumat keramika probu NXP təzyiq sensoru MPX5010DP və ya MPX5100DPRubber tıxaclar6mm OD şəffaf plastik boru2 100K rezistorlar 1 1M rezistor Bağlayıcı tellər Kompostlu su qabı

Addım 1: Tensiometr

Torpaq tensiometri, bir ucunda məsaməli bir keramika qabı, digər ucunda isə təzyiq ölçən su ilə doldurulmuş borudur. Seramik qabın ucu torpağa basdırılır ki, fincan torpaqla sıx təmasda olsun. Torpaq suyunun tərkibindən asılı olaraq su tensiometrdən çıxacaq və borudakı daxili təzyiqi azaldacaq. Təzyiqin azalması torpağın suya yaxınlığının birbaşa ölçüsü və bitkilərin su çıxarmağın nə qədər çətin olduğunu göstərən bir göstəricidir.

Tensiometrlər peşəkar yetişdiricilər üçün hazırlanır, lakin bahalı olur. Tropf-Blumat, həvəskar bazar üçün suvarma sistemini idarə etmək üçün keramika zondu istifadə edən avtomatik suvarma cihazı istehsal edir. Bu qurğulardan birinin zondu yalnız bir neçə dollara başa gələn bir tensiometr hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər.

İlk vəzifə, plastik diyaframı probun yaşıl başından ayırmaqdır. Yaşıl başa uyğun bir popdur, ağıllı kəsmə və kəsmə iki hissəni ayıracaq. Ayrıldıqdan sonra, diafraqma borusunda 1 mm çuxur qazın. Plastik boru, təzyiq ölçmələri üçün membranın üstündəki boruya bağlanır. Borunun ucunu qaynar suda qızdırmaq, plastikin yumşalmasını asanlaşdıracaq. Alternativ olaraq, diyaframın geri çevrilməsi əvəzinə ənənəvi sıxılmış rezin tıxac istifadə edilə bilər. Zonddakı təzyiq, bir U borusunda dəstəklənən su sütununun hündürlüyünü ölçməklə birbaşa ölçülə bilər. Dəstəklənən hər santimetr su 2,5 milibar təzyiqə bərabərdir.

İstifadədən əvvəl, keramika probu bir neçə saat suda islatmaq lazımdır ki, keramika yaxşıca islansın. Sonra prob su ilə doldurulur və tıxac quraşdırılır. Probun içərisində hava kabarcıklarının meydana gəlməsinin qarşısını almaq üçün qaynadılmış su istifadə etmək daha yaxşıdır. Zond daha sonra nəmli komposta möhkəm bir şəkildə daxil edilir və təzyiqi ölçməzdən əvvəl sabitləşmək üçün buraxılır.

Tensiometr təzyiqi MPX5010DP kimi elektron təzyiq göstəricisi ilə də ölçülə bilər. Göstəricidən gələn təzyiq və çıxış gərginliyi arasındakı əlaqəni sensor məlumat vərəqində tapa bilərsiniz. Alternativ olaraq, sensor su ilə dolu U borulu manometrdən birbaşa kalibr edilə bilər.

Addım 2: Kapasitif Torpaq Nəm Sensoru

Bu Təlimat kitabçasında kalibr edilmiş tutumlu torpaq nəm sensoru İnternetdə asanlıqla və ucuz satılan v1.2 idi. Bu tip sensorlar, torpağın müqavimətini ölçən növlər üzərində seçilmişdir, çünki problar korroziyaya uğrayır və gübrədən təsirlənir. Kapasitiv sensorlar, suyun tərkibindəki probdakı kondansatörü nə qədər dəyişdirdiyini ölçməklə işləyir və bu da probun çıxış gərginliyini təmin edir.

Sensordakı siqnal və torpaq pimi arasında 1M rezistor olmalıdır. Rezistor karta quraşdırılsa da, bəzən torpaq əlaqəsi yoxdur. Semptomlara dəyişən şərtlərə yavaş reaksiya daxildir. Bu əlaqə yoxdursa, bir neçə iş var. Lehimləmə bacarığı olanlar, rezistoru lövhədə yerə bağlaya bilərlər. Alternativ olaraq xarici 1M rezistor istifadə edilə bilər. Rezistor çıxışda bir kondansatör boşaldırsa, bu, sensoru ölçməzdən əvvəl çıxış pinini bir an yerə qısaltmaqla proqram təminatında əldə edilə bilər.

Addım 3: Məlumat Qeydiyyatı

Tensiometr və kapasitiv zond nəm torf kompostu olan bir bitki qabına möhkəm bir şəkildə yerləşdirilir. Sistemin sabitləşməsi və sensorlardan sabit oxunması üçün bir neçə saat lazımdır. Sensor çıxışlarını ölçmək və nəticələri ThingSpeak -a göndərmək üçün bu Təlimat kitabçasında bir ESP32 inkişaf etdirmə lövhəsi istifadə edilmişdir. Dövrə lövhəsi ucuz Çinli təchizatçılardan geniş yayılmışdır və bir neçə sancaq analoq gərginlik ölçmələrində istifadə edilə bilər. Təzyiq sensoru 5V siqnal çıxardığı üçün, 3.3V ESP32 -yə zərər verməmək üçün bu 100K iki rezistor tərəfindən iki dəfə azalır. Çıxış siqnalının uyğun olması şərtilə digər növ sensorlar ESP32 -ə qoşula bilər. Nəhayət, bitki qabının təbii şəkildə qurumasına icazə verilir və sensor oxunuşları ThingSpeak -ə hər 10 dəqiqədə bir yerləşdirilir. ESP32 -də ehtiyat GPIO pinləri olduğu üçün ətraf mühit haqqında daha çox məlumat vermək üçün temperatur və rütubət kimi digər sensorlar əlavə edilə bilər.

Addım 4: ESP32 Proqramı

Hesabınız yoxdursa, öz ThingSpeak hesabınızı qurmalısınız.

Sensor çıxışlarını ölçmək və ThingSpeak -a yerləşdirmək üçün Arduino IDE eskizi aşağıda göstərilmişdir. Bu, heç bir səhv tutma və ya seriya limanına irəliləyiş bildirməyən çox əsas bir proqramdır, ehtiyaclarınıza uyğun bəzəmək istəyə bilərsiniz. Ayrıca, ESP32 -ə yanmadan əvvəl öz ssid, parol və API açarınızı daxil etməlisiniz.

Sensorlar bağlandıqdan və ESP32 USB enerji təchizatı ilə təchiz edildikdən sonra oxunuşlar hər 10 dəqiqədə ThingSpeak -ə göndərilir. Proqram daxilində fərqli oxu vaxtları təyin edilə bilər.

DATALOG SKETCH

#WiFiClient müştəri daxil edin;

boş quraşdırma () {

WiFi rejimi (WIFI_STA); əlaqəWiFi (); } void loop () {if (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {connectWiFi (); } client.connect ("api.thingspeak.com", 80); float təzyiqi = analogRead (34); float cap = analogRead (35); təzyiq = təzyiq * 0.038; // Millibar gecikməsinə keçin (1000);

String url = "/update? Api_key ="; // Göndərmək üçün simli qurun

url += "API açarınız"; url += "& field1 ="; url += String (təzyiq); url += "& field2 ="; url += String (cap); client.print (String ("GET") + url + "HTTP/1.1 / r / n" + "Host:" + "api.thingspeak.com" + "\ r / n" + "Bağlantı: bağla / r / n / r / n "); gecikmə (600000); // Hər 10 dəqiqədən bir təkrarlayın}

etibarsız əlaqəWiFi () {

while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {WiFi.begin ("ssid", "parol"); gecikmə (2500); }}

Addım 5: Nəticələr və Nəticələr

ThingSpeak sahələri torf quruduqca sensor oxunuşlarının artdığını göstərir. Torfda pomidor kimi bitkilər yetişdirərkən, bitkiləri sulamaq üçün optimal vaxt 60 millibar olan bir tensiometr oxunmasıdır. Tensiometr istifadə etmək əvəzinə, səpələnmə süjetində deyilir ki, sensorun oxunması 1900 -ə çatanda suvarmağa başlasaq, daha möhkəm və daha ucuz kapasitiv sensor istifadə edilə bilər.

Xülasə olaraq, bu Təlimat, ucuz bir torpaq nəm sensoru üçün bir suvarma tətik nöqtəsini bir istinad tensiometrinə uyğun olaraq kalibr edərək necə tapacağını göstərir. Bitkiləri düzgün nəmlik səviyyəsində suvarmaq, daha sağlam məhsul verəcək və suya qənaət edəcəkdir.