اتصال سنسور رطوبت خاک به آردوینو

در این پروژه، در مورد سنسور رطوبت خاک صحبت خواهیم کرد و اینکه چگونه می توانیم با اتصال سنسور رطوبت خاک به آردوینو و کنترل آب مورد نیاز گیاهان، در باغات خانگی خود در مصرف آب صرفه جویی کنیم. در ادامه با میکرو دیزاینر الکترونیک همراه باشید تا پروژه اتصال سنسور رطوبت خاک به آردوینو را باهم انجام دهیم.

مقدمه

اگر یک باغ خانگی یا حیاط خلوت با چمنزار دارید، بنابراین احتمالاً می دانید که گیاهان و چمنزارها به چه مقدارآب نیاز دارند.

آبپاش های باغ یکی از گزینه های متداول برای آبیاری چمن و گیاهان هستند.

بسیار خوب، تنها گزینه و یکی از بهترین گزینه ها آبیاری دستی است.

اما اگر قصد ایجاد سیستم اتوماتیک آبیاری گیاهان را دارید، که در آن مصرف آب از طریق آبپاش ها یا سیستم آبیاری قطره ای است، باید مقدار رطوبت خاک را در نظر بگیرید.

با اندازه گیری رطوبت خاک در باغ، شما می توانید با کمک یک مکانیسم ساده شامل پمپ آب و میکروکنترلر میزان آب مورد نیاز را دقیقاً کنترل کنید.

در این پروژه، به شما نشان می دهیم که چگونه با استفاده از رابط رطوبت خاک با آردوینو، رطوبت خاک یک گلدان کوچک را کنترل کنید.

یک یادداشت کوتاه در مورد سنسور رطوبت خاک

مؤلفه اصلی این پروژه (جدا از Arduino UNO) سنسور رطوبت خاک است که از دو بخش تشکیل شده است: سنسور اصلی و برد کنترل.

بخش حسگر واحد سنسور رطوبت خاک شامل یک جفت از پروب های رسانا است که می تواند برای اندازه گیری محتوای حجمی آب در خاک استفاده شود.

بیایید تا به برد کنترل برویم، که از آیسی LM393 ساخته شده است و یک مقایسه کننده ولتاژ است. همچنین برای اندازه گیری رطوبت خاک این برد از کلیه اجزای لازم مانند کانکتور، LED، مقاومت و غیره تشکیل شده است.

علاوه بر این، گزینه ای برای تنظیم حساسیت ماژول با کمک پتانسیومتر وجود دارد.

عملکرد سنسور رطوبت خاک

عملکرد سنسور رطوبت خاک بسیار ساده است. در اصل این سنسوربا مقایسه ولتاژ کار می کند. مدار زیر برای درک عملکرد یک سنسور معمولی رطوبت خاک مفید خواهد بود.

همانطور که مشاهده می کنید، یک ورودی از مقایسه کننده به یک پتانسیومتر 10KΩ و ورودی دیگر به یک شبکه تقسیم ولتاژ متصل می باشد، که توسط یک مقاومت 10KΩ و پروب رطوبت خاک تشکیل شده است.

براساس مقدار آب موجود در خاک، رسانایی در پروب متفاوت است. اگر مقدار آب کمتر باشد، رسانایی از طریق پروب نیز کمتر است و از این رو ورودی به مقایسه کننده زیاد خواهد بود. این بدان معنی است که خروجی مقایسه گر HIGH است و در نتیجه LED خاموش خواهد بود.

به طور مشابه، هنگامی که آب کافی وجود دارد، رسانایی پروب افزایش می یابد و خروجی مقایسه کننده کم می شود. سپس LED شروع به درخشش می کند.

اتصال سنسور رطوبت خاک به آردوینو

اکنون که دیدیم، چگونه یک سنسور معمولی رطوبت خاک کار می کند، اجازه دهید مراحل رابط رطوبت خاک با آردوینو را طی کنیم. مهمترین مزیت این ماژول رطوبت خاک این است که می توانید خروجی آنالوگ را از آن دریافت کنید. با استفاده از این سیگنال آنالوگ و دادن آن به ورودی آنالوگ در آردوینو، می توانید دقیقاً درصد رطوبت موجود در خاک را محاسبه کنید.

بیاید پروژه را آزمایش کنیم، من از لیوان های پلاستیکی پر از خاک باغ خودم استفاده کردم. مقدار آب در هر لیوان بیشتر از مقدار قبلی است.

شماتیک مدار

اجزای مورد نیاز

• آردوینو UNO
• ماژول سنسور رطوبت خاک
• نمایشگر LCD 16×2
• پتانسیومتر 10KΩ برای (LCD)
• برد بورد
• اتصال سیم ها
• منبع تغذیه
• تست را با 3 فنجان خاک آزمایش کنید

طراحی مدار

طراحی مدار بسیار ساده است. پروب و منبع تغذیه را به برد وصل کنید. پین خروجی آنالوگ را گرفته و آن را به پین ورودی آنالوگ A0 آردوینو وصل کنید.

برای مشاهده نتایج، من از یک نمایشگر 16×2 استفاده کرده، و پین های ​​داده D4 – D7 را به پین های 5-2 آردوینو وصل کرده ام. کلیه اتصالات اضافی در شماتیک مدار ذکر شده است.

#include <LiquidCrystal.h>
const int rs = 7, en = 6, d4 = 5, d5 = 4, d6 = 3, d7 = 2;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
int j=0;
int prev=0;
int pres=0;
void setup() 
{
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print(" Soil Moisture  ");
  Serial.begin(9600);
}

void loop() 
{
  j=analogRead(A0);
  j=map(j,0,982,148,0);
  pres=j;
  if(j>100)
  j=100;
  else if(j<0)
  j=0;
  lcd.setCursor(6,1);
  lcd.print(j);
  lcd.print("%  ");
  prev=j;
  delay(500);
  
}

چگونه رطوبت خاک با آردوینو اندازه گیری شود؟

اتصالات را از مدار جدا کنید و کد را در آردوینو بارگذاری کنید.

پروب رطوبت خاک را در گلدان “خشک” قرار داده و مقدار آن را بررسی کنید. در مورد من، حدود 13٪ بود.

به همین ترتیب، پروب را در گلدان های دیگر (بعد از تمیز کردن صحیح پروب) قرار دهید و مقدار ها را بررسی کنید.

می توانید حساسیت سنسور را به کمک پتانسیومتر در برد سنسور تنظیم کنید.

کاربردهای پروژه اتصال سنسور رطوبت خاک به آردوینو

می توانید از سنسور رطوبت خاک در موارد زیر استفاده کنید

• باغ های خانگی
• چمن ها
• گیاهان داخلی
• دفاتر و محیط گیاهان کم نور

Ref: electronicshub

ما ده‌ها پروژه آردوینو دیگر نیز در سایت داریم و توصیه ‌می‌کنم آ‌نها را هم ببینید و استفاده کنید. و همچنین برای حمایت از مطالب رایگان کافی است فقط نظری را در قسمت نظرات⇓ همین پروژه بنویسید.

اگر این نوشته‌ برایتان مفید بود لطفا کامنت بنویسید.