Как сделать датчик влажности почвы своими руками

Датчик воды своими руками для Ардуино

В этом проекте мы рассмотрим, как сделать датчик влажности почвы или датчик утечки воды для Arduino своими руками. Мы соберем простой датчик из недорогих материалов — пары гвоздей, нескольких проводов, резистора и клеммных колодок для соединения проводов. Чтобы проверить работоспособность самодельного датчика и Ардуино, воспользуемся программой для аналогового датчика воды (water sonsor) Arduino.

Необходимые компоненты:

Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega
самодельный датчик воды
светодиод и резистор
макетная плата
коннекторы

Подключение датчика влажности почвы к Ардуино
Подключение датчика уровня воды к Ардуино
Подключение датчика вибрации KY-002 к Ардуино

Этот датчик можно использовать для проекта с автоматическим поливом грядок или комнатных цветов. Благодаря недорогим компонентам и простоте сборки, датчик воды для Arduino можно сделать самостоятельно. Чтобы сделать датчик воды своими руками, вам понадобятся минимум деталей: два гвоздя (металлических щупа), несколько проводов, резистор с сопротивлением 220 Ом, клеммные колодки и небольшой набор инструментов.

Как сделать датчик своими руками Ардуино

Как показано на схеме, вставьте гвозди и оголенные концы проводов в крайние контакты клеммника. Соедините левый и средний контакты сопротивлением 220 Ом (как на картинке выше). Осталось только подготовить контакты всех проводов для подключения к плате Arduino датчика влажности почвы. Показания самодельного датчика Arduino могут отличаться — это зависит от сопротивления резистора и проводимости материалов.

Скетч для самодельного датчика Ардуино

#define GRN 10 #define RED 12 #define SEN A1 int w; void setup() < pinMode(GRN, OUTPUT); pinMode(RED, OUTPUT); pinMode(SEN, INPUT); Serial.begin(9600); >void loop() < w = analogRead(SEN); Serial.print("Data - "); Serial.println(x); if (x >100) < digitalWrite(RED, HIGH); digitalWrite(GRN, LOW); >if (x < 100) < digitalWrite(RED, LOW); digitalWrite(GRN, HIGH); >delay(100); >

Заключение. Для этого датчика лучше использовать клеммные колодки, используемые для соединения проводов. Внутри клеммных блоков находятся металлические контакты с винтовыми зажимами. Контакты будут соединять гвозди с проводами и резистором, а корпус колодки будет служить корпусом для самодельного модуля. Вы также можете использовать другие способы крепления частей датчика, которые есть под рукой.

Датчик влажности почвы своими руками

Всем привет, сегодня в нашей статье мы рассмотрим как сделать датчик влажности почвы своими руками. Причиной самостоятельного изготовления может послужить износ датчика (коррозия, окисление), либо просто невозможность приобрести, долгое ожидание и желание смастерить что-либо своими руками. В моем случае желанием сделать датчик самому послужил износ, дело в том что щуп датчика при постоянной подаче напряжение взаимодействует с почвой и влагой в результате чего окисляется. Например датчики SparkFun покрывают его специальным составом (Electroless Nickel Immersion Gold) для увлечения ресурса работы. Так же что бы продлить жизнь датчику лучше подавать питание на датчик только в момент замеров.
В один «прекрасный» день я обратил внимание что моя система полива увлажняет почву без лишней надобности, при проверке датчика я извлек щуп из почвы и вот что я увидел:

Спасибо всем за внимание!

Полезность

Всего голосов: 234

Блог пользователя ma3i4
Добавить комментарий

Ух тыж ё. Все понимаю идея интересная, но такое подключение ближе к электролизеру, чем к датчику влажности. Не понимаю, зачем нам подавать постоянно питание на датчик, если можно считывать показания в «импульсном» режиме. Вместо постоянных 5 вольт пина можно подключить датчик к цифровому пину напрямую или к источнику 5 вольт через мосфет типо bc 335, которым будет управлять цифровой пин. (смотрите в зависимости от потребления, чтобы не сжечь цифровой порт ардуины). далее в код добавить 2 строчки. 1. в начале digitalWright (dpin, High ); — подали напряжение на базу мосфета, открыли транзистор, напряжкние пошло на датчик. 2. в конце digitalWright (dpin, Low ); — отключили пин. и перестали «коробить» датчик. Ардуина готова отправлятся в сон. В таком режиме датчик почти все время будет спать. Износ снизется до минимального. Еще лайфхак чтобы сделать датчик почти вечным: Залудите пластины обычным припоем, так через время можно будет почистить окислы и восстановить припой. (хотя за пол года работы автополива, я не заметил даже следов износа на датчике при работе в импульсном режиме)

DIY Zigbee датчик влажности почвы

Приветствую читателей Habr! Хочу поделиться с вами своим очередным проектом, сегодня речь пойдёт о небольшом датчике измерения влажности почвы на чипе СС2530. Проект основывается на разработке с открытым исходным кодом DIYRUZ Flower, разработчик @anonymass. Измерение влажности почвы у датчика осуществляется ёмкостным методом, работает от батарейки CR2450 или CR2477, есть защита от переполюсовки батарейки, датчик предназначен для работы в сетях Zigbee.

Я уже давно посматривал в сторону Zigbee, огромное количество недорогих фабричных устройств, появившихся в последние годы и скорость с которой после появления проекта zigbee2mqtt эта технология стала захватывать умы домашних автоматизаторов, отличные DIY-проекты, которые во многом так же стали драйвером этой популярности, все эти факты просто кричали тебе туда надо.

Почти сразу как я обзавёлся небольшим количеством фабричных и DIY устройств и запустив у себя Zigbee сеть мне захотелось сделать что-то под себя. Родившаяся идея сделать датчик влажности почвы органично вписалась в мои планы, так как я как раз заканчивал тесты другого своего проекта аналогичного датчика на nRF52 c e-ink экраном. Компактные размеры и внешний вид это всё что закладывалось из требований в будущий проект, а заготовка под эти требования у меня, получается, уже была.

▍ Потратив пару часов на переработку проекта на nRF52 железная часть проекта на CC2530 была готова:

Опираясь на опыт (хоть и скромный, так как я не агроном) в повседневном использовании таких датчиков на подоконниках и с учётом параметров потребления у чипов CC2530 в датчике был заложен минимальный функционал, исключительно измерение уровня влажности почвы. Плата датчика получился в размерах 137мм х 20мм, для удобства сборки электронные компоненты располагаются на одной стороне платы, за исключением держателя батарейки, который напаивается на обратную сторону платы. Датчик имеет светодиод, пару кнопок, порт программирования, простую защиту от переполюсовки батарейки на транзисторе. Время сборки датчика при ручной пайке составляет 10-15 минут, схема датчика состоит всего из 10 элементов, включая радиомодуль.

▍ Схема датчика:

Если сборка датчика занимает 10-15 минут, то изготовление корпуса этим, к сожалению, похвастаться не может.

▍ С разработкой модели корпуса особых проблем не было, так как за основу также был взят корпус от проекта датчика влажности почвы на nRF52 c e-ink. Пара штрихов в редакторе и корпус стал немного тоньше и без выреза под экран, ещё парой штрихов корпус был дополнен окном для индикации расположенного на плате светодиода. Сделал сразу два варианта задней крышки под батарейку CR2450 и CR2477. Печать всех трёх деталей корпуса занимает чуть больше часа. На этом лёгкая часть с корпусом заканчивается, далее начинается грустная история, шлифовка, сверловка, заливка жидким УФ полимером индикаторного отверстия под светодиод, полировка. На всё это времени было потрачено около полутора двух часов. Наверное, как самый хороший и правильный вариант изготовления корпуса стоит рассматривать просто печать корпуса на хорошо настроенном принтере, уверен результат будет не хуже.

▍ Основа программной части проекта это популярный проект DIYRUZ Flower. Я определённо не программист, мой багаж — это опыт пары лет программирования в Arduino, который в принципе позволил мне прочитать код проекта и разобраться в нём. Трудным моментом, пожалуй, можно отметить настройку среды для разработки. Но описание проблем с которыми столкнулся, опущу, в этой статье просто приведу пару ссылок на мануалы и статьи, на которые я опирался (ссылка 1, ссылка 2, ссылка 3) и также поблагодарю неравнодушных к чужим проблемам участников чата ZIGDEV, помогавших советами. Изменения, которые я внёс в код оригинального проекта: увеличение интервала чтения сенсора влажности почвы до 1 часа, хранение предыдущих значений влажности почвы для сравнения с новыми значениями и отправки данных в сеть только при изменении значений на 1%. Добавлено чтение внутреннего температурного сенсора CC2530, сравнение, и отправка данных при изменении температуры на 1°С. Конечно, точность температуры с внутреннего температурного сенсора имеет большую погрешность, но в целом даёт понимание об изменении температуры воздуха. Точнее, этот параметр можно откалибровать в конверторе zigbee2mqtt, правда, особой (и не особой) нужды я в этом не увидел.

Так выглядит передача данных об уровне влажности почвы, запрос уровня влажности почвы через модуль Телеграм в Мажордомо

Проблема с которой я столкнулся при тестировании

Об этом решил упомянуть, уверен это кому-то поможет быстрее найти решение, столкнувшись с чем-то похожим. Вопрос, возникший при тестировании датчиков, вызывал непонимание в каком направлении копать, рождал разнообразные теории магического характера :). Суть проблемы была в том, что датчики при слабом сигнале (linkquality<90) начинали слать довольно часто анонсы координатору, кто кого терял было не очень понятно, соответственно, находясь большее время не во сне, датчик активнее терял заряд батареи. Проблема решилась после покупки координатора от Jet Home (CC2652) купленного с оказией по акции.

До этого сеть работала на координаторе ZigBee стик V4 (RF Star CC2652). Думаю здесь дело в прошивке координатора, к сожалению, какая прошивка находится в моём старом, я не знаю, но это та, на которой не подключена индикация светодиодов на плате координатора, в дальнейшем планирую перепрошить старый координатор в роутер.

Пока наблюдались эти проблемы, я даже сделал ещё одну версию платы под другой радиомодуль, единственный его плюс — это +5 единиц кармы к линккволити, но ценник этого модуля полностью обнуляет этот бафф :).

▍ На своём GITHUB для желающих повторить я выложил гербер файлы проекта для заказа плат, список компонентов, схему, модели корпуса, исходники проекта, скомпилированные файлы программы для прошивки радиомодулей.

Устройство уже добавлено в список поддерживаемых на гитхабе проекта zigbee2mqtt, автор проекта очень оперативно реагирует на pull requests.

Немного о грустном в этом направлении, я использую Мажордомо в качестве системы умного дома у себя, для этой системы написан замечательный модуль z2m, к сожалению, мой pull request висит там не рассмотренным уже месяц, так что пока на своём гитхаб я написал инструкцию о том, где необходимо внести изменения чтобы вывод информации о датчике в мажордомо заиграл красками :).

Такая же печальная история с другим проектом — SLS шлюз. Я планировал на даче развернуть сеть Zigbee управляемую через шлюз SLS, протестировать его, погонять свои датчики, поделится своими впечатлениями. Но мне так и не удалось получить обещанную прошивку с поддержкой моего датчика, наверное, забыли, а внешние конверторы в этом проекте не поддерживаются :(.

Фото датчика влажности

Что сейчас в разработке?

Уличный zigbee датчик температуры и влажности с усилителем

Если вы как и я, хотите понять, что такое Zigbee, попытаться сделать свои первые DIY Zigbee устройства, то приглашаю вас в чат для разработчиков zigbee девайсов/прошивок ZIGDEV

Если вам интересно всё, что связано с DIY, вы являетесь DIY разработчиком или хотите только начать, вы заинтересованы в использовании DIY девайсов и хотите узнавать первыми о моих проектах, то приглашаю всех в телеграм чат — DIYDEV.

Так же приглашаю читателей обсудить это и любые другие устройства в самый главный Телеграм-чат по Zigbee.

Спасибо за внимание, всем добра!

zigbee
zigbee2mqtt
сс2530
majordomo
датчик влажности почвы
soil moisture sensor
ruvds_статьи

Блог компании RUVDS.com
Беспроводные технологии
Программирование микроконтроллеров
Умный дом
DIY или Сделай сам

??Надежный и простой емкостной датчик влажности почвы своими руками (STM32)

Иконка канала Строительная Галерея

? Статья (+github): https://cxemka.com/65-nadezhnyi-emkostnoi-datchik-vlazhnosti-pochvy-svoimi-rukami-stm32.html ?️Capacitive Soil Moisture Sensor (0.75$): https://ali.ski/R-Tytt ?️Capacitive Soil Moisture (0.94$): https://ali.ski/ihyas ?️LM393 Moisture Hygrometer Detection (0.41$): https://ali.ski/-H9ZGH ?T21D Digital Multimeter RM113D(15$): https://ali.ski/hKH5Pu Подключение NTC термистора (измерение температуры): https://www.youtube.com/watch?v=OWJj85EfXL4 Подключение фоторезистора (измерение освещенности): https://www.youtube.com/watch?v=RSYP5E22vBk Bluetooth модуль JDY-23: https://www.youtube.com/watch?v=J6QM-K7A23Y Здесь по-быстрому описываются преимущества емкостного датчика измерения влажности почвы перед резистивным, приводиться расчет его емкости и одна из схем подключения. Таким образом на выходе имеем напряжение, значение которого зависит от влажности грунта, остаётся только снять показания и управлять поливалкой/просто передавать.

Войдите , чтобы оставлять комментарии