Цифровой датчик влажности почвы

Цифровой датчик влажности почвы

Общие сведения:

Trema-модуль емкостной датчик влажности почвы — в отличие от резистивных датчиков влажности не подвержен коррозии. Датчик является аналоговым, напряжение на выходе обратно пропорционально влажности почвы. Датчик идеально подходит для наблюдения изменений влажности почвы, для создания систем автоматического полива растений и для мониторинга целостности грунтового трубопровода.

Спецификация:

  • Напряжение питания Vcc: 5 В или 3,3 В
  • Напряжение на выходе датчика при Vcc 5В:

3 . 1,75 В; при Vcc 3,3В:

2 . 1 В

  • Выход датчика инверсный
  • Максимальный потребляемый ток:
  • Способ — 2 : Используя проводной шлейф и Shield

    Используя 3-х проводной шлейф, к Trema Shield, Trema-Power Shield, Motor Shield, Trema Shield NANO

    Питание:

    Входное напряжение питания 5 В или 3,3 В, постоянного тока, подаётся на выводы Vcc (V) и GND (G) датчика. Датчик можно подключить к постоянному питанию (тип подключения 1), а можно управлять питанием датчика (тип подключения 2) если подавать питание на датчик с любого информационного вывода, тогда функцией digitalWrite() можно включать или выключать датчик. При таком подключении нужно дать датчику время для включения генератора частоты, примерно 50 миллисекунд.

    Питание датчика от информационного вывода (тип подключения 2), возможно, благодаря низкому энергопотреблению датчика (потребляемый ток

    В зависимости от влажности почвы, при питании 5 вольт показания датчика находятся в диапазоне от

    1.75 вольт; при питании 3,3 вольта от

    1. Соответственно, диапазон показаний функции analogRead() будет зависеть от напряжения питания датчика.

    График зависимости выходного напряжения датчика от влажности почвы при питании 5В

    Примеры:

    Считывание показаний с датчика:

    Показания датчика считываются вызовом функции analogRead(номер_вывода);

    Тип подключения 1:

    Тип подключения 2: датчик запитан от выводов A0 и A1.

    Так как датчик является инверсным, для удобства чтения данных можно воспользоваться встоенной функцией map(), которая в следующем скетче преобразует и инвертирует "сырые" показания датчка в диапазон от до 100:

    Товары

    Модуль влажности почвы предназначен для определения влажности земли, в которую он погружен. Он позволяет узнать о недостаточном или избыточном поливе ваших домашних или садовых растений.

    Содержание

    Обзор датчика влажности почвы Arduino

    Модуль состоит из двух частей: контактного щупа YL-69 и датчика YL-38, в комплекте идут провода для подключения.. Между двумя электродами щупа YL-69 создаётся небольшое напряжение. Если почва сухая, сопротивление велико и ток будет меньше. Если земля влажная — сопротивление меньше, ток — чуть больше. По итоговому аналоговому сигналу можно судить о степени влажности. Щуп YL-69 соединен с датчиком YL-38 по двум проводам. Кроме контактов соединения с щупом, датчик YL-38 имеет четыре контакта для подключения к контроллеру.

    • Vcc – питание датчика;
    • GND – земля;
    • A0 — аналоговое значение;
    • D0 – цифровое значение уровня влажности.
    Читайте также:  300 Cannot connect to smb server ps2

    Датчик YL-38 построен на основе компаратора LM393, который выдает напряжение на выход D0 по принципу: влажная почва – низкий логический уровень, сухая почва – высокий логический уровень. Уровень определяется пороговым значением, которое можно регулировать с помощью потенциометра. На вывод A0 подается аналоговое значение, которое можно передавать в контроллер для дальнейшей обработки, анализа и принятия решений. Датчик YL-38 имеет два светодиода, сигнализирующих о наличие поступающего на датчик питания и уровня цифрового сигналы на выходе D0. Наличие цифрового вывода D0 и светодиода уровня D0 позволяет использовать модуль автономно, без подключения к контроллеру.

    Технические характеристики модуля

    • Напряжение питания: 3.3-5 В;
    • Ток потребления 35 мА;
    • Выход: цифровой и аналоговый;
    • Размер модуля: 16×30 мм;
    • Размер щупа: 20×60 мм;
    • Общий вес: 7.5 г.

    Пример использования

    Запустим Arduino IDE. Создадим новый скетч и внесем в него следующие строчки: Аналоговый вывод датчика подключен к аналоговому входу Arduino, который представляет собой аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с разрешением 10 бит, что позволяет на выходе получать значения от 0 до 1023. Значение переменных для полного полива (minvalue) и сильной сухости почвы (maxvalue) получим экспериментально. Большей сухости почвы соответствует большее значение аналогового сигнала. С помощью функции map масштабируем аналоговое значение датчика в значение нашего светодиодного индикатора. Чем больше влажность почвы, тем больше значение светодиодного индикатора (количество зажженных светодиодов). Подключив данный индикатор к цветку, мы издали можем видеть на индикаторе степень влажности и при определять необходимость полива.

    Соединяем Arduino с датчиком влажности почвы FC-28, чтобы определить, когда ваша почва под растениями нуждается в воде.

    В этой статье мы собираемся использовать датчик влажности почвы FC-28 с Ардуино. Этот датчик измеряет объемное содержание воды в почве и дает нам уровень влаги. Датчик дает нам на выходе аналоговые и цифровые данное. Мы собираемся подключить его в обоих режимах.

    Читайте также:  Как отключить автономный режим на ноутбуке

    Как работает датчик почвы FC-28?

    Датчик влажности почвы состоит из двух датчиков, которые используются для измерения объемного содержания воды. Два зонда позволяют току пройти через почву, которая дает значение сопротивления, что позволяет в итоге измерить значение влаги.

    Когда есть вода, почва будет проводить больше электричества, а это значит, что будет меньше сопротивление. Сухая почва плохо проводит электричество, поэтому когда воды меньше, почва проводит меньше электричества, а это значит, что сопротивление будет больше.

    Датчик FC-28 можно соединить в аналоговом и цифровом режимах. Сначала мы подключим его в аналоговом режиме, а затем в цифровом.

    Спецификация

    Спецификации датчика влажности почвы FC-28:

    • входное напряжение: 3.3–5V
    • выходное напряжение: 0–4.2V
    • входной ток: 35mA
    • выходной сигнал: аналоговый и цифровой

    Датчик влажности почвы FC-28 имеет четыре контакта:

    • VCC: питание
    • A0: аналоговый выход
    • D0: цифровой выход
    • GND: земля

    Модуль также содержит потенциометр, который установит пороговое значение. Это пороговое значение будет сравниваться на компараторе LM393. Светодиод будет нам сигнализировать значение выше или ниже порогового.

    Аналоговый режим

    Для подключения датчика в аналоговом режиме нам потребуется использовать аналоговый выход датчика. Датчик влажности почвы FC-28 принимает аналоговые выходные значения от 0 до 1023.

    Влажность измеряется в процентах, поэтому мы сопоставим эти значения от 0 до 100, а затем покажем их на последовательном мониторе (serial monitor). Вы можете установить различные значения влаги и повернуть водяную помпу "включено-выключено" согласно этим значениям.

    Электрическая схема

    Подключите датчик влажности почвы FC-28 к Ардуино следующим образом:

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

    Код для аналогового выхода

    Для аналогового выхода мы пишем такой код:

    Объяснение кода

    Прежде всего, мы определили две переменные: одну для контакта датчика влажности почвы, а другую для хранения выхода датчика.

    В функции setup, команда Serial.begin(9600) поможет в общении между Arduino и серийным монитором. После этого, мы напечатаем "Reading From the Sensor . ” (англ. — считываем с датчика) на обычном дисплее.

    Читайте также:  Как поменять мышку на рабочем столе

    В функции цикла, мы прочитаем значение от аналогового выхода датчика и сохраним значение в переменной output_value. Затем мы сопоставим выходные значения с 0-100, потому что влажность измеряется в процентах. Когда мы брали показания с сухого грунта, значение датчика было 550, а во влажном грунте значение датчика было 10. Мы сопоставили эти значения, чтобы получить значение влаги. После этого мы напечатали эти значения на последовательном мониторе.

    Цифровой режим

    Для подключения датчика влажности почвы FC-28 в цифровом режиме мы подключим цифровой выход датчика к цифровому контакту Arduino.

    Модуль датчика содержит потенциометр, который использован для того чтобы установить пороговое значение. Пороговое значение после этого сравнивается со значением выхода датчика используя компаратор LM393, который помещен на модуле датчика FC-28. Компаратор LM393 сравнивает значение выхода датчика и пороговое значение, и после этого дает нам выходное значение через цифровой вывод.

    Когда значение датчика больше чем пороговое значение, цифровой выход передаст нам 5В, и загорится светодиод датчика. В противном случае, когда значение датчика будет меньше чем это пороговое значение на цифровой вывод передастся 0В и светодиод не загорится.

    Электрическая схема

    Соединения для датчика влажности почвы FC-28 и Ардуино в цифровом режиме следующие:

    • VCC FC-28 → 5V Arduino
    • GND FC-28 → GND Arduino
    • D0 FC-28 → Пин 12 Arduino
    • Светодиод положительный → Вывод 13 Ардуино
    • Светодиод минус → GND Ардуино

    Код для цифрового режима

    Код для цифрового режима ниже:

    Объяснение кода

    Прежде всего, мы инициализировали 2 переменные для соединения вывода светодиода и цифрового вывода датчика.

    В функции setup мы объявляем пин светодиода как пин выхода, потому что мы включим светодиод через него. Мы объявили пин датчика как входной пин, потому как Ардуино будет принимать значения от датчика через этот вывод.

    В функции цикла, мы считываем с вывода датчика. Если значение более высокое чем пороговое значение, то включится светодиод. Если значение датчика будет ниже порогового значения, то индикатор погаснет.

    На этом вводный урок по работе с датчиком FC-28 для Ардуино мы завершаем. Успешных вам проектов.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock detector