Датчик влажности почвы своими руками | Своими руками – Как сделать самому

Содержание

Поливаем цветы – просто и быстро

Датчик влажности почвы своими руками | Своими руками - Как сделать самому

Привет, уважаемые Хаброжители! Недавно мне позвонил отец, рассказал, что у него есть цветок, который он постоянно забывает поливать или наливает чрезмерно много воды, в итоге тот, то засыхает, то наоборот страдает переизбытком влаги. Будем решать эту проблему с помощью микроконтроллера и C#.

Недолго посовещавшись, было решено автоматизировать данный процесс.

Мы определили для себя основные требования к тому, что хотелось бы видеть:

  • Это должно быть дешево, дешевле, чем аналоги на рынке
  • Это должно очень просто программироваться, должен быть визуальный интерфейс на экране
  • Информация должна собираться на основе датчиков (то есть никаких глупостей по таймеру – все аналоги на рынке на момент написания статьи работают по таймеру, или мы просто не нашли таковых)
  • Цветок стоит рядом с компьютером, а значит можно (желательно, чтобы избежать блока питания) использовать USB

Часть 1. Аппаратная часть

Задав вопрос на Хабре (вопрос), получил массу предложений про Ардуино и прочие девайсы, однако остановился на AVR-USB-MEGA16 (спасибо Андрею, за консультации и помощь в освоении, а так же за оперативность доставки). В итоге были куплены следующие компоненты:

  • AVR-USB-MEGA16 – 500 руб.
  • Датчик влажности почвы – 120 руб.
  • Помпа аквариумная на 200 л/ч – 507 руб.
  • Очиститель грунта (нужна была трубка из комплекта) – 330 руб.
  • Душик аквариумный – 193 руб.
  • Реле 5DC/220AC – 170 руб.
  • Транзистор биополярный – 7,5 руб.
  • Сопротивление – 10 р.
  • Блок с клеммами – 100 р.
  • Блок предохранителя – 50 р.
  • Предохранитель — 22 руб.
  • Провод USB – 220 руб.

Итого не считая всяких мелочей получилось около 2200 рублей. Все детали очень компактные, самое большое это помпа: Итак, все куплено, пришло время сборки. Схему включения реле посоветовал @AlekseyNovikov, за что ему огромное спасибо. Вот схема: Единственное, что решил убрать диод.

Потратив вечер на пайку, получился вполне вменяемый результат: Теперь переходим к самому интересному – логика работы.

Часть 2. Программная часть

Перед началом реализации данной затеи, основным страхом или опасением была сложность программирования микроконтроллеров, отсутствие нормального дебага и прочие трудности, поэтому основной целью данной статьи является не описание как таковой идеи, потому как она не нова, а пропаганда простоты использования подобных девайсов с помощью современных языков программирования, таких как C#. От платы нам потребуется лишь две вещи:

  • Показания датчика влажности почвы
  • Включение/выключение реле

Итак, я использовал WPF в связке с прошивкой Кухтецкого Сергея (подробнее, как это работает можно почитать здесь).

Программа представляет собой иконку в трее и маленькое ненавязчивое окошко. Настройки программы тоже максимально просты: К основным сложностям в работе софта можно отнести следующие проблемы:

  1. Производительность насоса указанная на насосе не имеет почти ничего общего с действительностью
  2. Производительность насоса очень сильно зависит от высоты подъема воды, скажем, если помпа просто сливает воду, то производительность конкретно моего насоса достигает 350 литров в час, однако при высоте подъема в 80 см едва ли дотягивает до 40 литров в час.
  3. На глаз сложно определить емкость тары, в которой будет работать помпа
  4. Перед тем как вода дойдет до цветка, она должна пройти не простой путь по трубке наверх.

Для решения этих проблем был придуман простейший алгоритм на основе замеров. После того, как все стоит на своих местах, вода набрана в резервуар:

  • Определяем скорость подъема воды: для этого достаточно нажать на соответствующее поле мышкой, затем нажать Enter, помпа начнет работать, как только появится первая капля воды снова нажимаем Enter и видим время, потраченное на подъем воды.
  • Определяем производительность насоса на данной высоте: после определения времени, находим стакан, емкость которого заведомо известна, я взял детскую бутылочку для смесей, на ней нанесены мерные риски, устанавливаем значение «Объем полива» в 200 мл. Нажимаем мышкой на поле «Производительность насоса», нажимаем Enter и ждем пока в бутылочку не нальется ровно 200 мл, как только это произойдет снова нажимаем Enter и вуаля, имеем точную производительность насоса.
  • Определяем объем резервуара: тут нам понадобится ведро или какая-нибудь большая емкость, по аналогии активируем нужное поле, нажимаем Enter и просто ждем, когда выльется почти вся вода, остановится нужно на том моменте, когда насос еще слегка покрыт водой. Имеем объем воды, которую можно использовать.

Все, система готова к работе. По первому параметру настроек – объем полива, он определяется автоматически на основе датчика влажности почвы и оптимальной влажности для данного вида растения (к сожалению, я не вынес его в интерфейс, оно устанавливается в XML файле)

Алгоритм работы АПЦ (Автоматическая Поливалка Цветка) прост:

Раз в десять минут снимаются показания с датчика влажности почвы (происходит ряд замеров, берется среднеарифметический ). На основе показаний принимается решение об ирригации почвы, если отклонение от нормы составляет более 5%, то происходит полив.

Данные обо всех действиях записываются в БД, на их основе впоследствии строится прогноз полива, график и определяется необходимый объем полива. Алгоритм определения объема выливаемой жидкости так же очень прост.

Есть некий эталон влажности, скажем 74% (указывается в XML файле под конкретное растение), происходит первый полив объемом в 100 мл, через 10 минут происходит очередной замер влажности и мы смотрим отклонение от эталонного уровня влажности, если влажность меньше чем необходима, то при следующем поливе добавляем с шагом в зависимости от отклонения (100 мл, 50 мл, 10 мл, 3 мл). Если уровень влажности не изменился +-5 единиц, то считаем, что в резервуаре закончилась вода, отправляем СМС.

К сожалению, я не люблю цветы, у меня их попросту нету, поэтому обкатать систему на реальном растении мне так и не удалось, мной была куплена экспериментальная хризантема, которая успешно погибла на первой неделе опытов. Механизм был успешно отправлен моему отцу (привет Почте России, посылка должна была дойти за неделю, уже идет три и пока неизвестно, что с ней), как только он все установит и запустит, обязательно снимет видео и я его добавлю.

К недостаткам данной системы можно отнести многое, во первых все таки зависимость от ПК, во вторых все это довольно массивно, большой резервуар, к нему идут провода, от него идет толстая трубка на верх к горшку, в горшка выходят провода с датчиков, все это включается в розетку, т.к. помпа 220В. В планах на ближайшее будущее устранить все недостатки, хочу нарисовать 3D модель, которая будет включать все в один горшок – резервуар, помпа, каналы для воды, датчики, LCD экран и т.д., хочу, чтобы все это работало на батарейках минимум полгода, данный горшок будет работать на Ардуине Про Мини. На данный момент осваиваю Blender (имею большой опыт в 3D Max’е), так как решил полностью отказаться от пиратского софта, после того как закончу, сдам модель в 3D печать, устраню все недостатки, запущу опытный образец и обязательно напишу продолжение данной статьи. UPD: прилагаю актуальную схему устройства (без диода, в последствии его необходимо добавить) К самым интересным моментам стоит отнести подготовку устройства: public static bool Init() { dev = new ATMega16(vid, pid); // Создаем объект dev класса ATMega16. if (!dev.IsOpen()) // Если есть проблемы с USB { return false; } else // Если все хорошо, настроим микроконтроллер по USB { dev.DDRD |= 0x80; // Пин 7 порта D – на вывод dev.PORTD &= 0x7F; // Выключим реле на плате dev.ADMUX = (3

Источник: https://habr.com/post/195998/

Стабильный датчик влажности почвы своими руками

Датчик влажности почвы своими руками | Своими руками - Как сделать самому
Самодельный, стабильный датчик влажности почвы для автоматической поливальной установки

Эта статья возникла в связи с постройкой автоматической поливальной машины для ухода за комнатными растениями. Думаю, что и сама поливальная машина может представлять интерес для самодельщика, но сейчас речь пойдёт о датчике влажности почвы. https://oldoctober.com/

Близкие темы.

Самодельный автомат для полива комнатных растений.

Пролог

Конечно, прежде чем изобретать велосипед, я пробежался по Интернету.

Датчики влажности промышленного производства оказались слишком дороги, да и мне так и не удалось найти подробного описания хотя бы одного такого датчика. Мода на торговлю «котами в мешках», пришедшая к нам с Запада, уже похоже стала нормой.

Описания самодельных любительских датчиков в сети хотя и присутствуют, но все они работают по принципу измерения сопротивления почвы постоянному току. А первые же эксперименты показали полную несостоятельность подобных разработок.

Собственно, это меня не очень удивило, так как я до сих пор помню, как в детстве пытался измерять сопротивление почвы и обнаружил в ней… электрический ток. То есть стрелка микроамперметра фиксировала ток, протекающий между двумя электродами, воткнутыми в землю.

Эксперименты, на которые пришлось потратить целую неделю, показали, что сопротивление почвы может довольно быстро меняться, причём оно может периодически увеличиваться, а затем уменьшаться, и период этих колебаний может быть от нескольких часов до десятков секунд. Кроме этого, в разных цветочных горшках, сопротивление почвы меняется по-разному. Как потом выяснилось, жена подбирает для каждого растения индивидуальный состав почвы.

Вначале я и вовсе отказался от измерения сопротивления почвы и даже начал сооружать индукционный датчик, так как нашёл в сети промышленный датчик влажности, про который было написано, что он индукционный.

Я собирался сравнивать частоту опорного генератора с частотой другого генератора, катушка которого одета на горшок с растением. Но, когда начал макетировать устройство, вдруг вспомнил, как однажды попал под «шаговое напряжение».

Это и натолкнуло меня на очередной эксперимент.

И действительно, во всех, найденных в сети самодельных конструкциях, предлагалось замерять сопротивление почвы постоянному току. А что, если попытаться измерить сопротивление переменному току? Ведь по идее, тогда вазон не должен превращаться в “аккумулятор”.

Собрал простейшую схему и сразу проверил на разных почвах. Результат обнадёжил. Никаких подозрительных поползновений в сторону увеличения или уменьшения сопротивления не обнаружилось даже в течение нескольких суток. Впоследствии, данное предположение удалось подтвердить на действующей поливальной машине, работа которой была основана на подобном принципе.

Вернуться наверх к меню.

Электрическая схема порогового датчика влажности почвы

В результате изысканий появилась эта схема на одной единственной микросхеме. Подойдёт любая из перечисленных микросхем: К176ЛЕ5, К561ЛЕ5 или CD4001A. У нас эти микросхемы продают всего по 6 центов.

R1 = 22MΩ R2, R9 = 12kΩ R3 = 470kΩ R4 = 30kΩ R5 = 47kΩ R6 = 1MΩ R7 = 5,1MΩR8 = 22MΩ C1 = 1µF C2 = 1µF C3, C4 = 0,1µF C5 = 10µF DD1 = К561ЛЕ5 R9 = из расчёта 1kΩ на каждый Вольтнапряжения питания.

Датчик влажности почвы представляет собой пороговое устройство, реагирующее на изменение сопротивления переменному току (коротким импульсам).

На элементах DD1.1 и DD1.2 собран задающий генератор, вырабатывающий импульсы с интервалом около 10 секунд. https://oldoctober.com/

Конденсаторы C2 и C4 разделительные. Они не пропускают в измерительную цепь постоянный ток, которые генерирует почва.

Резистором R3 устанавливается порог срабатывания, а резистор R8 обеспечивает гистерезис усилителя. Подстроечным резистором R5 устанавливается начальное смещение на входе DD1.3.

Конденсатор C3 – помехозащищающий, а резистор R4 определяет максимальное входное сопротивление измерительной цепи. Оба эти элемента снижают чувствительность датчика, но их отсутствие может привести к ложным срабатываниям.

Не стоит также выбирать напряжение питания микросхемы ниже 12 Вольт, так как это снижает реальную чувствительность прибора из-за уменьшения соотношения сигнал/помеха.

Внимание!

Я не знаю, может ли длительное воздействие электрических импульсов оказать вредное воздействие на растения. Данная схема была использована только на стадии разработки поливальной машины.

В реальной конструкции автомата для полива растений я использовал другую схему, которая генерирует всего один короткий измерительный импульс в сутки, приуроченный ко времени полива растений.

Вернуться наверх к меню.

Как это работает?

Прямоугольные импульсы большой длительности (поз.1), проходя через делитель напряжения, образованного элементами C2, R2, R3, Rпочвы, R4, C3, превращаются в короткие импульсы (поз.2). Эти импульсы через конденсатор С4 поступают на вход элемента DD1.3. Туда же, через резистор R6, поступает некоторый уровень постоянного напряжения (поз.3) с делителя напряжения R5.

Когда общий уровень напряжения на входе DD1.3 (поз.4) достигает порога срабатывания компаратора (отмечено красной точкой), запускается одновибратор на DD1.3, DD1.4. Длительность управляющего импульса на выходе DD1.4 определяется постоянной времени R7, C5.

Вернуться наверх к меню.

Конструкция электродов

Конструкция электродов должна обеспечить возможность измерения влажности почвы возле корней растения. Это особенно актуально для кактусов, полив которых осуществляется мизерным количеством воды.

Для изготовления электродов я сначала выбрал стальную углеродистую проволоку, но она слишком быстро заржавела, и её пришлось заменить на нержавеющею.

Для уменьшения уровня внешних электромагнитных помех, электроды соединяются со схемой экранированным кабелем, оплётка которого подключена к корпусу прибора.

А это детали, из которых были собраны электроды

  1. Винт М3х8.
  2. Гровер М3.
  3. Шайба М3.
  4. Лепесток М3.
  5. Втулка – сталь, Ø8х10мм.
  6. Винт М3х6.
  7. Пластина – стеклотекстолит S = 2мм.
  8. Электрод – нерж. сталь Ø1,6х300мм.

Наверное, можно было бы выбрать и другой способ крепления электродов.

Но, я выбрал такое крепление, чтобы можно было оперативно регулировать глубину погружения тридцатисантиметровых электродов в почву, а кабель, при этом, не создавал слишком большую нагрузку при погружении электродов в неглубокий горшок.

15 Июль, 2011 (13:36) в Сделай сам

Источник: https://oldoctober.com/ru/humidity_sensor/

Измеритель влажности почвы своими руками

Датчик влажности почвы своими руками | Своими руками - Как сделать самому

Цифровой измеритель влажности почвы своими руками.
Рис. 1: Головка датчика влажности почвы. Прибор используется для индикации содержания воды в данном образце почвы.

Поскольку растениеводство требует воды на разных этапах и в разных количествах, важно время от времени измерять влажность почвы, чтобы знать ее состояние.

 Схема цифрового измерителя влажности почвы, представленная здесь, для контроля содержания влаги в почве на ирригационных фермах, представляет собой электронное устройство, которое точно и точно измеряет влажность почвы.

 Он измеряет сопротивление протеканию электрического тока между двумя металлическими зондами. Эти датчики действуют как сенсорные элементы, которые регистрируют влажность и превращают ее в электрическую величину. Это значение далее обрабатывается в информацию в форме электронного дисплея.

Изобретатели делают покупки в бюджетном китайском интернет-магазине.Рис. 2: Принципиальная схема цифрового измерителя влажности почвы. Передняя часть цифрового измерителя влажности почвы представляет собой простую головку датчика влажности почвы, построенную вокруг нескольких легко доступных деталей.

 Работа электроники сенсорной головки не требует пояснений, поэтому просто следуйте концептуальному чертежу (и схематическому рисунку), показанному на рис. 1, чтобы приступить к ее сборке. Рис. 3: ЖК-экран в режиме реального времени в авторском прототипе. Рис. 4: Структура печатной платы измерителя влажности почвы.

Полная принципиальная схема измерителя влажности почвы показана на рис. 2. После сборки головки датчика отключите питание от регулируемого напряжения 5 В постоянного тока. поставка. Рис. 5: Компонентная схема печатной платы Электроника для самоделок в китайском магазине. Рис.

6: Снимок экрана Arduino IDE Вставьте щупы сенсорной головки в почву, чтобы определить ее влажность, и осторожно отрегулируйте предустановку VR1, чтобы напряжение чуть выше 3 В было доступно на выводе A1 Arduino (Board1), если почва достаточно мокрый.

Сборка и тестирование

Повторите процесс калибровки со случайно отобранными образцами почвы в диапазоне от очень сухого до очень влажного, показывая различные уровни влажности. Перенастроить VR1, при необходимости, пока вы не будете удовлетворены процессом калибровки. (Обратите внимание, что глубина проникновения зондов в почву влияет на калибровку.

) Соедините головку датчика с остальной частью оборудования, чтобы завершить проект. Остальное оборудование представляет собой комбинацию микроконтроллера Arduino и полупроводниковой панели дисплея. Для компактности платформа Arduino Nano V3 используется для управления ЖК-панелью 16 × 2.

 Хотя аккумуляторная батарея 6 В используется для включения аппаратной настройки, вы также можете без проблем использовать внешнее питание постоянного тока в диапазоне 7 В – 12 В на VIN платы Board1. Предустановка на 10 кОм (VR2) включена для регулировки уровня контрастности дисплея.

 Аналогично, резистор 100 Ом (R2) ограничивает рабочий ток лампы подсветки внутри панели дисплея. После сборки оборудования загрузите код (эскиз) в микроконтроллер, то есть Скопируйте эскиз, вставьте его в Arduino IDE, скомпилируйте и загрузите. Это должно сработать с первой попытки, и вы должны получить сообщение, показанное на рис.

3, на вашем ЖК-экране. Односторонняя печатная плата для измерителя влажности почвы показана на рис. 4, а расположение компонентов – на рис. 5. Поместите плату в подходящую коробку.

Описание компонентов

Разъемы CON1, CON2, CON3 и CON4 предназначены для подключения датчика, аналогового входа, платы 1 и LCD1 соответственно.

 В настоящее время самым дешевым на рынке чипом USB-последовательный порт является CH340G, а большинство недорогих микроконтроллерных модулей Nano V3, совместимых с Arduino (с разъемом USB mini-B), подключены к микросхеме USB-последовательный порт CH340G.

, Arduino Nano V3 может получать питание через USB-разъем mini-B или 5V регулируемый внешний источник питания постоянного тока на выводе 5V на Board1. Микросхема CH340G на Arduino Nano V3 получает питание только в том случае, если плата питается от USB.

 В результате при работе от внешнего источника питания (не USB) выход 3,3 В (питается от чипа CH340) недоступен. Arduino Nano V3 можно программировать с помощью программного обеспечения Arduino (IDE). Просто выберите Arduino Duemilanove или Nano w / ATmega328 в меню панели инструментов. 

Лабораторная записка. Проект был протестирован в EFY на плате Arduino Uno. 

Скачать PCB и расположение компонентов PDF – файлы: НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ 

Скачать исходный код: НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ

electronicsforu.com

Источник: https://izobreteniya.net/izmeritel-vlazhnosti-pochvy-svoimi-rukami/

Измеритель влажности воздуха своими руками: методы и схемы

Датчик влажности почвы своими руками | Своими руками - Как сделать самому

Информация о микроклимате помещения важна для многих: от владельцев фермерских хозяйств до тех, у кого есть проблемы со здоровьем. Но не все знают, что можно сделать измеритель влажности воздуха своими руками.

Причем, бесплатно. А вариантов для этого существует много…

6 простых способов измерений

С помощью простых методов есть возможность получить нужную информацию.

  1. Коктейльную трубочку протыкают булавкой. Втыкают в дырку деревянную плиту. Один конец человеческого волоса привязывают к трубочке, другой – к иголке. Натягиваем волос так, чтобы соломинка находилась в горизонтальном положении. Все изменения будут понятны по натягиванию или ослабеванию волоска, который будет тянуть стрелку.
  2. Рюмку с водой держат в рефрижераторе несколько часов, достают, ставят подальше от батарей и начинают смотреть. Стекло потеет, а потом высыхает – в доме сухой воздух. Потекли по стеклу ручейки – слишком влажно. А если ничего не меняется – значит все в норме.
  3. Берут два обычных градусника со ртутью. Кусочек тряпки скручивают в трубку и привязывают к одному из термометров, а потом опускают в баночку, где есть вода. Градусники цепляют к щитку и подвешивают с помощью крючков. Баночку ставят между градусниками. В результате получиться два градусника с сухим и влажным воздухом. Первый укажет на меньшую температуру. Разные температуры показывают насколько воздух влажный. 
  4. Берутся салфетка, фанера, клей, 2 гвоздя, 2 куска проволоки (длиной 4 см). Гвозди вбиваются в фанеру, на расстоянии, которое ровняется длине салфетки. Между ними на клей крепится салфетка. К ней крепится проволока. Для образования стрелки, надо одну из частей проволоки частично прикрепить к салфетке, частично – к гвоздю. Принцип прибора основывается на свойствах салфетки вбирать в себя воду. Об изменениях микроклимата помещения скажет стрелка.
  5. Берутся шишка и кусок фанеры. Шишку прикрепляют к центру фанеры скотчем и наблюдают, как раскрываются чешуйки. Если быстро – микроклимат ниже нормы. Поднимаются вверх – высокая влажность. А если ничего не меняется – все показания в норме.

Но для измерения существуют и другие приборы, которые тоже, можно изготовить самому.

  1. Берется пластинка фольгированного стеклотекстолита. На ней изображаются две контактные площадки, изолированные друг от друга. Припаивают проводки и капают капельку туши для рисования. Измеряется сопротивление засохшей кляксы. Сопротивление при увеличении влажности увеличивается, а при уменьшении – уменьшается.

Кроме простейших измерителей можно сделать и сложные гигрометры.

Как самому сделать датчик влажности

С помощью схемы, основанной на одном транзисторе можно сделать простой датчик влажности. Пластина с датчиком, которого будет предупреждать о повышении уровня влажности. Ее делают с обрезка фантированого стеклотекстолита. Площадь делят на два сектора и хорошо лужируем.

Суть роботы: влажность попадает на контактирование клингера, они образуют отпор и обнаруживают прибор усиливающий электроколебание. И через прибор бегут электрически заряженные частицы.

Для роботы, подойдет светодиодный клигер и пьезоизлучатель с парадигмой, обмотку реле. Ее контакты будут служить зачинателем или размыкателем электрики.

Реагирует чувствительность прибора построечный резистор, реагирующий на любой уровень проходящего тока.

Как смастерить электронный измеритель влажности

Гигрометр имеет большое значение в сельском хозяйстве, особенно в период хранения урожая. Электронный измеритель — самый современный. Но, изготовить его можно самому. Вот схема. Всю информацию о ней можно увидеть здесь: https://aes2.ru/publ/indikator_vlazhnosti_vozdukha/1-1-0-122

Схема электронного измерителя

Такой прибор подойдет для помещений, в которых хранятся продукты.

Состоит из таких частей:

  • Плата управления. Ее размер 6,5 см на 9,8 см.
  • Датчик. Размером 2см на 5,3 см;
  • Кнопка SW1;
  • Резистор 470 кОм. Он будет свидетельствовать о повышении влажности.

Питание осуществляется с помощью 9 вольтной батарейки.

Преимущество схемы – возможность подключения нескольких детекторов.

Ее работа, базируясь на связи двух транзисторов 2N2222. Можно использовать транзисторы в пластиковых корпусах либо другие биполярные транзисторы.

Суть роботы: звуковой пьезоизлучатель запускается от проходящего, между контактами датчика, тока. Это происходит после того, как на контактах датчика осело достаточное количество влаги.

Чтобы включился сигнал, хватит 6 мА тока.

Порог включения регулируется подбору величины сопротивления R 2 и емкости С 1.

Лужение меди на печатной плате датчика – нуждается в правильном проведении. Это защитит от окисления и потери электропроводности.

Такой индикатор, если его правильно настроить, можно использовать в доме, где живет человек, страдающий от астмы.

Рассмотрим еще один способ, как сделать гигрометр самому

Делаем гигрометр для дома

В доме, где есть маленькие дети или люди с астмой, бронхитом и сердечнососудистыми заболеваниями, он просто необходим. Но, покупать его не обязательно, ведь можно все сделать самому.

Данный прибор поможет измерить не только влажность, но и температуру воздуха. Более подробную информацию можно найти здесь https://www.kondratev-v.ru/byt/izmeritel-vlazhnosti-vozduxa-v-kvartire.html

Схема бытового гигрометра и термометра

Основу схемы составляет микроконтроллер РIС 16F628А. Она связана с датчиком DHT-11 с помощью однопроводной линии. Резистор присоединяет провод к напряжению 500 вольт.

Механизм прижимания шины данных к общему проводу или отпускания ее, позволяет осуществлять общение между контролером и датчиком.

Для приема и дачи команд используют два микроконтроллера. Первый служит для приема изменений данных. Второй – для коммуникации шины данных.

Чтобы, показывать информацию используются светодиодные индикаторы.

Яркость освещения индикатора зависит от номинала регистра.

Для питания устройства используется трансформаторный или безтрансформаторный блок питания. Их схему можно найти здесь: https://www.kondratev-v.ru/bloki-pitaniya/blok-pitaniya-s-gasyashhim-kondensatorom.html

https://www.kondratev-v.ru/bloki-pitaniya/bestransformatornyj-blok-pitaniya.html

https://www.kondratev-v.ru/byt/izmeritel-vlazhnosti-vozduxa-v-kvartire.html

Для изготовления такого прибора можно использовать и другую плату, сделанную самостоятельно.

Схему и рисунок платы можно скачать тут:

https://www.kondratev-v.ru/byt/izmeritel-vlazhnosti-vozduxa-v-kvartire.html

Итак, измеритель влажности воздуха можно сделать своими руками. Однако, они не отличаются высокой точностью. И годятся только для получения приблизительных данных. Для получения точных данных придется покупать заводской гигрометр.

Источник: https://ventkam.ru/vozduh/vlazhnost/izmeritel-svoimi-rukami

Датчик влажности почвы своими руками в домашних условиях

Датчик влажности почвы своими руками | Своими руками - Как сделать самому

Конструкции на даче, которые работают автоматически, могут упростить жизнедеятельность хозяина. Автоматическую систему полива устанавливают для того, чтобы не делать однообразную нелегкую работу. Чтобы не допустить переизбытка воды, стоит поставить датчик влажности почвы – своими руками такую конструкцию сделать не тяжело.

Что представляет собой датчик влажности?

Датчик влажности является прибором, который состоит из двух проводов. Осуществляется их подключение к слабому источнику энергии. Если начинает увеличиваться влажность между электродами, происходит снижение сопротивления и снижение силы тока. Если воды становится мало, тогда вырастает сопротивление.

Стоит понимать, что электроды будут пребывать во влажных условиях. По этой причине опытные специалисты советуют включать прибор через ключ. Это снизит негативное влияние коррозии. В другой ситуации вся конструкция находится в выключенном состоянии. Ее включают, когда необходимо проверить влажность. Для этого достаточно нажать на кнопку. 

Зачем нужен данный прибор?

Установление датчиков влажности осуществляют в теплицах и в открытом грунте. С их помощью можно контролировать время полива, а человеку для этого ничего не придется делать, будет достаточно включить прибор.

После этого он будет работать без перерывов. Но дачникам стоит следить за состоянием электродов, так как из-за коррозии они могут испортиться.

И в тепличных условиях, и в открытом грунте такая система станет отличным помощником.

Такая система показывает результат достаточно точно, если сравнивать ее с другими подобными конструкциями. Нередко человек уже думает, что грунт сухой, хотя прибор покажет сотню единиц влаги. А после того, как почва была полита, эти показатели вырастают до 700 единиц.

Если такой датчик будут применять в открытом грунте, тогда рекомендуется, чтобы верхняя часть была достаточно герметичная. Это не даст искажать показатели. Для этого используется покрытие с помощью водонепроницаемой смолы.

Что необходимо для изготовления датчика своими руками?

Для того, чтобы сделать датчик самостоятельно, необходимо обзавестись такими инструментами:

  1. Двумя электродами. При этом их диаметр должен быть около 3-4 мм.
  2. Основанием, которое было изготовлено из текстолита или такого материла, которому не страшна коррозия.
  3. Гайками и шайбами.
  4. Также будут необходимы и другие вспомогательные инструменты.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Сбор датчика происходит в такой последовательности:

  1. Изначально осуществляется прикрепление электродов к основанию. Главное, чтобы оно было защищено от коррозии.
  2. После этого на конце электродов вырезается резьба. С обратной стороны они заостряются, чтобы легче было погрузить их в землю.
  3. В основании из текстолита делаются отверстия. Далее осуществляется вкручивание электродов в них. Чтобы они закрепились, используются гайки и шайбы.

Необходимо подобрать нужные провода, которые подойдут к шайбам. После этого осуществляется изолирование электродов. Они углубляются в землю на 5-10 сантиметров. Это зависит от того, какая емкость применяется, какие размеры грядки. Чтобы датчик работал, необходима сила тока 35 мА и напряжение, которое составляет 5В. Это зависит от уровня влаги.

о простом датчике влажности:

В конечном итоге подключается датчик. Для этого используется 3 провода, которые присоединяют к микропроцессору. Специальный контролер предоставит возможность осуществить сочетание прибора с зуммером. После этого подается сигнал, если слишком уменьшается влажность грунта. В некоторых датчиках вместо сигнала меняется свет. 

Особенности применения

Выделяют разнообразное использование датчика влажности почвы. Зачастую их конструируют для систем автоматического полива. Датчики делают в горшках для цветков.

Они полезны для растений, которые слишком чувствительны к уровню влаги в земле. В случае, если выращиваются суккуленты, тогда используются электроды немаленькой длины.

В таком случае будет происходить реакция на перемену влажности у корневище.

Нередко такие датчики применяют, если выращивают фиалки или такие растения, которые имеют хрупкие корни. Если установить датчик, тогда можно знать, когда необходимо осуществлять полив.

Такие приборы идеально подходят в том случае, если выращиваются растения в тепличных условиях. Также применяют аналогичный метод конструкции датчика, если необходимо контролировать влажность воздуха.

Это особенное полезно для тех растений, которые систематически опрыскивают.

Хозяева на даче могут расслабиться, так как датчик за них решит, когда необходимо поливать растения. В такой способ можно узнать, насколько увлажнен грунт. Это защитит грядки от переизбытка влаги. Существуют и другие случаи, когда люди устанавливают датчики. Они могут помочь следить за увлажненностью грунта в подвале. Некоторые люди устанавливают его в области мойки.

Если начнет протекать труба, автоматическая конструкция моментально об этом расскажет.

В такой способ осуществится своевременный ремонт. Итак, датчик влажности грунта дает возможность за пару суток создать приборы в разнообразных участках и зонах дачной территории. Не обязательно бежать за профессиональной помощью, так как такую конструкцию просто сделать самостоятельно. Для этого достаточно соблюдать определенные правила и последовательность.

Источник: http://OgorodSadovod.com/entry/2786-datchik-vlazhnosti-pochvy-svoimi-rukami-v-domashnikh-usloviyakh

Датчик влажности почвы — как сделать своими руками устройство для автоматического полива

Датчик влажности почвы своими руками | Своими руками - Как сделать самому

Не все владельцы садов и огородов имеют возможность каждый день ухаживать за своими посадками. Тем не менее без своевременного полива нельзя рассчитывать на хороший урожай.

Решением проблемы станет автоматическая система, позволяющая добиться того, чтобы грунт на вашем участке сохранял требуемую степень влажности на протяжении всего вашего отсутствия. Главной составляющей частью любого автополива является датчик влажности почвы.

Понятие датчика влажности

Датчик влажности ещё имеет другие названия. Его называют влагомером или сенсором влажности.

Как видно на фото датчиков влажности почвы, такое устройство представляет собой прибор, состоящий из двух проводов, подключённых к слабому источнику электроэнергии.

При росте влажности между электродами сила тока и сопротивление снижаются и наоборот, если воды в грунте становится недостаточно, данные показатели увеличиваются. Устройство включается простым нажатием кнопки.

Следует учитывать, что электроды будут находиться во влажной почве. Поэтому включение прибора рекомендуется осуществлять через ключ. Такой приём уменьшит отрицательное воздействие коррозии.

Зачем необходим данный прибор

Влагомеры устанавливают не только на открытом грунте, но и в теплицах. Контроль времени полива – вот для чего используют датчики влажности почвы. Вам не понадобиться ничего делать, лишь включить устройство. После оно будет работать без вашего участия.

Однако огородникам и садоводам следует отслеживать состояние электродов, поскольку они могут подвергнуться коррозионному разрушению и в результате выйти из строя.

Виды датчиков влажности почвы

Рассмотрим, какие бывают датчики влажности почвы. Их принято делить на:

Емкостные. Их конструкция схожа с воздушным конденсатором. В основе работы лежит изменение диэлектрических свойств воздуха в зависимости от его влажности, которое вызывает увеличение или снижение ёмкости.

Резистивные. Принцип их действия заключается в изменении сопротивления гигроскопического материала в зависимости от того, сколько влаги в нём содержится.

Психометрические. Принцип работы и схема устройства таких датчиков будут посложнее. В основе лежит физическое свойство потери тепла при испарении. Прибор состоит из сухого и влажного детектора. По разнице температур между ними и судят о количестве водяных паров в воздухе.

Аспирационные. Данный вид во многом схож с предыдущим, отличие составляет вентилятор, который служит для нагнетания воздушной смеси. Аспирационные приборы определения влажности используют в местах со слабым или прерывистым движением воздуха.

Какой датчик влажности выбрать зависит от каждого конкретного случая. На выбор прибора влияют и особенности установленной у вас системы автоматического полива и ваши финансовые возможности.

Материалы, необходимые для создания датчика своими руками

Если вы решили заняться изготовлением влагомера собственноручно, то вам нужно подготовить:

  • электроды диаметром 3-4 мм – 2 шт.;
  • текстолитовое основание;
  • гайки и шайбы.

Инструкция по изготовлению

Как же сделать датчик влажности почвы своими руками? Вот краткий инструктаж:

  • Шаг 1. Прикрепляем электроды к основанию.
  • Шаг 2. Нарезаем на концах электродов резьбу и заостряем с обратной стороны для более лёгкого погружения в почву.
  • Шаг.3. Делаем в основании отверстия и вкручиваем в них электроды. В качестве крепёжных элементов используем гайки и шайбы.
  • Шаг 4. Подбираем нужные провода, которые подойдут к шайбам.
  • Шаг 5. Изолируем электроды. Углубляем их в грунт на 5 – 10 см.

Для работы датчика требуются: сила тока в 35 мА и напряжение в 5 В. В конце подключаем прибор, используя три провода, которые присоединяем к микропроцессору.

Контроллер позволяет скомбинировать датчик с зуммером. После этого подаётся сигнал, если количество влаги в почве резко уменьшается. Альтернативой звукового сигнала может служить загорание лампочки.

Датчик влажности почвы, без сомнения, вещь в хозяйстве нужная. Если у вас есть дача или огород, то непременно озаботьтесь его приобретением. Причём прибор вовсе не обязательно покупать, поскольку можно легко сделать самим.

Фото датчиков влажности почвы

Также рекомендуем просмотреть: Помогите проекту, поделитесь в соцсетях 😉  

Источник: http://sdelatlegko.ru/datchik-vlazhnosti-pochvy/

Тестируем почву с Ардуино и датчиком влажности FC-28

Датчик влажности почвы своими руками | Своими руками - Как сделать самому

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.

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

Распиновка

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:

int sensor_pin = A0; int output_value ; void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println(“Reading From the Sensor …”); delay(2000); } void loop() { output_value= analogRead(sensor_pin); output_value = map(output_value,550,0,0,100); Serial.print(“Mositure : “); Serial.print(output_value); Serial.println(“%”); delay(1000); }

Объяснение кода

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

int sensor_pin = A0; int output_value ;

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.

void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println(“Reading From the Sensor …”); delay(2000); }

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.

void loop() { output_value= analogRead(sensor_pin); output_value = map(output_value,550,10,0,100); Serial.print(“Mositure : “); Serial.print(output_value); Serial.println(“%”); delay(1000); }

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.

Код для цифрового режима

Код для цифрового режима ниже:

int led_pin =13; int sensor_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, LOW); delay(1000); } }

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.