Тази статия възникна във връзка с изграждането на автоматична машина за напояване за грижа за стайни растения. Смятам, че самата машина за напояване може да представлява интерес за собственика, но сега ще говорим за сензор за влага на почвата. https: // сайт /

Най-интересните видеоклипове в Youtube

  Prologue.

Разбира се, преди да измисля велосипед, минах по интернет.

Сензорите за влажност за промишлено производство бяха твърде скъпи и все още не успях да намеря подробно описание на поне един такъв сензор. Модата за продажба на „котки в чанти“, която дойде при нас от Запад, вече изглежда се превърна в норма.

Въпреки че в мрежата има описания на домашни любителски сензори, всички те работят на принципа за измерване на устойчивостта на почвата към постоянен ток. И първите експерименти показаха пълния провал на подобно развитие.

Всъщност това всъщност не ме изненада, тъй като все още помня как в детството се опитвах да измервам съпротивлението на почвата и открих ... електрически ток в нея. Тоест, иглата на микроамперметъра регистрира тока, протичащ между два електрода, забити в земята.

Експериментите, които трябваше да бъдат прекарани цяла седмица, показаха, че устойчивостта на почвата може да се промени доста бързо, освен това може периодично да се увеличава и след това да намалява, а периодът на тези колебания може да бъде от няколко часа до десетки секунди. Освен това в различните саксии за цветя устойчивостта на почвата варира по различни начини. Както се оказа по-късно, съпругата избира индивидуален състав на почвата за всяко растение.

В началото напълно се отказах от измерването на устойчивостта на почвата и дори започнах да изграждам индукционен сензор, защото в мрежата открих индустриален датчик за влажност, за който пишеше, че е индукция. Щях да сравня честотата на референтния генератор с честотата на друг генератор, чиято намотка е облечена в саксия с растение. Но, когато започна да прототипи устройството, изведнъж си спомни как веднъж попадна под „стъпково напрежение“. Това ме подтикна към друг експеримент.

Всъщност във всички домашни конструкции, открити в мрежата, беше предложено да се измери устойчивостта на почвата към постоянен ток. Но какво ще стане, ако се опитате да измерите съпротивлението срещу променлив ток? Всъщност на теория тогава саксията за цветя не трябва да се превръща в "батерия".

Той сглоби най-простата верига и веднага я провери на различни почви. Резултатът беше обнадеждаващ. Не са открити подозрителни опити за увеличаване или намаляване на съпротивата дори в рамките на няколко дни. Впоследствие това предположение успя да бъде потвърдено на работеща напоителна машина, чиято работа се основава на подобен принцип.

  Електрическа верига на праговия сензор за влага на почвата

В резултат на изследванията тази схема се появи на една единствена микросхема. Подходяща е всяка от следните микросхеми: K176LE5, K561LE5 или CD4001A. Ние продаваме тези чипове само за 6 цента.

Сензорът за влажност на почвата е устройство за праг, което реагира на промените в съпротивлението на променлив ток (къси импулси).

Елементите DD1.1 и DD1.2 сглобяват главен осцилатор, който генерира импулси с интервал от около 10 секунди. https: // сайт /

Кондензаторите C2 и C4 са изолиращи. Те не пропускат постоянния ток, генериран от почвата, в измервателната верига.

Резистор R3 задава прага на отговор, а резистор R8 осигурява хистерезис на усилвателя. Тримерният резистор R5 задава първоначалното изместване на входа DD1.3.

Кондензаторът C3 е шумопотискащ и резистор R4 определя максималното входно съпротивление на измервателната верига. И двата елемента намаляват чувствителността на сензора, но отсъствието им може да доведе до фалшиви аларми.

Също така не е необходимо да се избира захранващото напрежение на микросхемата под 12 волта, тъй като това намалява реалната чувствителност на устройството поради намаляване на съотношението сигнал / шум.

Светодиодът се включва при необходимост от поливане на растения
   Много ниска консумация на батерия 3 V

Схема на верига:

Списъкът на компонентите:

Назначаване на устройството:

Веригата е проектирана да дава сигнал, ако растенията се нуждаят от поливане. Светодиодът започва да мига, ако почвата в саксията за цветя е твърде суха и изгасне, когато влажността се повиши. Тунинг резисторът R2 ви позволява да адаптирате чувствителността на веригата към различни видове почва, размера на саксията за цветя и видовете електроди.

Разработване на схема:

Това малко устройство е много популярно сред любителите на електрониката в продължение на много години, започвайки от 1999 г. Въпреки това, след като кореспондирах през всичките тези години с много бутове, разбрах, че трябва да се вземат предвид някои критики и предложения. Схемата е подобрена чрез добавяне на четири резистора, два кондензатора и един транзистор към нея. В резултат на това устройството стана по-лесно за настройка и по-стабилно в работата, а яркостта на сиянието беше увеличена, без да се използват суперярки светодиоди.
Проведени са много експерименти с различни саксии за цветя и различни сензори. И въпреки че, както можете да си представите, саксиите за цветя и електродите бяха много различни един от друг, съпротивлението между два електрода, потопени в почва на 60 mm на разстояние около 50 mm, винаги беше в диапазона от 500 ... 1000 Ohm в суха почва и 3000 ... 5000 ома, когато са мокри

Работна верига:

IC1A чипът и свързаните с него R1 и C1 образуват правоъгълен импулсен генератор с честота 2 kHz. Чрез регулируем делител R2 / R3 импулсите се подават към входа на портата IC1B. С ниско съпротивление между електродите (т.е., ако има достатъчно влага в саксията за цветя), кондензатор С2 мостира входа на IC1B към земята и постоянно има високо ниво на напрежение на изхода на IC1B. Gate IC1C обръща изходния сигнал IC1B. По този начин входният IC1D се блокира от ниско ниво на напрежение и съответно светодиодът се изключва.
   Когато почвата изсъхне в саксията, съпротивлението между електродите се увеличава и С2 престава да предотвратява навлизането на импулси към входа на IC1B. След преминаване през IC1C импулсите от 2 kHz стигат до блокиращия вход на генератора, сглобен върху IC1D чипа и околните му компоненти. IC1D започва да генерира къси импулси, които включват светодиода през Q1. LED светкавиците показват необходимостта от поливане на растението.
   Редките пакети от къси отрицателни импулси с отрязана честота от 2 kHz от входните импулси се подават към основата на транзистор Q1. Следователно светодиодът мига 2000 пъти в секунда, обаче човешкото око възприема такива чести мигания като постоянен блясък.

забележки:

• За да се предотврати окисляването на електродите, тяхната мощност се осигурява от правоъгълни импулси.
• Електродите са направени от две парчета оголен едножилен проводник с диаметър 1 мм и дължина 60 мм. Можете да използвате проводника, използван за окабеляване.
• Електродите трябва да бъдат изцяло потопени в земята на разстояние 30 ... 50 mm един от друг. Материалът на електродите, размерите и разстоянието между тях, като цяло, нямат голямо значение.
• Консумацията на ток около 150 μA, когато светодиодът е изключен, и 3 mA, когато светодиодът е включен за 0,1 секунди на всеки 2 секунди, позволява на устройството да работи години наред от един комплект батерии.
• При такава малка консумация на ток просто няма нужда от превключвател на захранването. Ако все пак има желание да изключите веригата, достатъчно е да късо съедините електродите.

• 2 kHz от изхода на първия генератор може да се провери без сонда или осцилоскоп. Те могат просто да бъдат чути, ако свържете P2 електрода към входа на нискочестотен усилвател с високоговорител, а ако има древна слушалка с висок импеданс TON-2, можете да направите без усилвател.
• Веригата е ясно сглобена според ръководството и работи 100% !!! ... така че, ако изведнъж "НЕ РАБОТИ", тогава това е просто грешен монтаж или части. Честно казано, до последно не вярвах, че "работи".
• Въпрос към специалисти !!! Как мога да добавя 12-волтова помпа с консумация от 0,6 A и стартов 1,4A като изпълнително устройство?
• Sobos КЪДЕ да се побере? Какво да управлявам? .... Формулирайте въпроса ясно.
• В тази схема (пълно описание http: //www..html? Di \u003d 59789) индикатор за нейната работа е светодиод, който свети, когато има „суха почва“. Има голямо желание автоматично да включите напоителната помпа (12 V константа с консумация от 0,6 А и стартиране на 1,4 А), заедно с включването на този светодиод, как да промените или "завършите" веригата, за да осъзнаете това.
• ... може би някой има някакви мисли ?!
• Инсталирайте оптореле или оптосимистор вместо LED. Дозата на водата може да се регулира чрез таймер или според местоположението на сензора / точката на напояване.
• Странно, сглобих схемата и тя работи добре, но само светодиодът "когато е необходимо поливане" напълно трепте с честота приблизително 2 kHz и не гори постоянно, както казват някои потребители на форума. Което от своя страна осигурява икономия при използване на батерии. Важно е също така с такова ниско захранване електродите в земята да претърпят малка корозия, особено анода. И още нещо при определено ниво на влажност, светодиодът започва едва да свети и може да издържи дълго време, което не ми позволи да използвам тази схема за включване на помпата. Мисля, че за надеждно включване на помпата е необходим някакъв определящ импулс с определена честота, идващ от тази верига и давайки "команда" за контрол на натоварването. Моля СПЕЦИАЛНИТЕ да предложат схема за внедряване на такова устройство. Въз основа на тази схема искам да прилагам автоматично поливане в страната.
• Много обещаваща схема за своята „икономичност“, която трябва да бъде финализирана и използвана в градински парцели или например по време на работа, което е много важно, когато са през уикенда или ваканцията, както и у дома за автоматично поливане на цветя.
• винаги беше в рамките на 500 ... 1000 Ohm със суха почва и 3000 ... 5000 Ohm с влажна почва - в смисъл - напротив !! ??
• Аз съм го боклук. С течение на времето солите се отлагат върху електродите и системата не работи навреме. Направих това преди няколко години, направих го само на два транзистора според схемата от списание МК. Достатъчно за една седмица, а след това изместено. Помпата работеше и не се изключваше, изпълвайки цветето. Срещнах променливотокови вериги в мрежата, така че смятам, че трябва да се пробва.
• Добър ден !!! Що се отнася до мен, всяка идея да създам нещо вече не е лоша. - Що се отнася до инсталирането на системата в страната, бих ви посъветвал да включите помпата чрез реле за време (това струва стотинка в много магазини за електрическо оборудване), за да я конфигурирате да се изключи след известно време от включването. По този начин, когато системата ви клинира (добре, всичко може да се случи), помпата ще се изключи след време, това е гарантирано достатъчно за поливане (вие ще го изберете от опит). - http://tuxgraphics.org/electronics/201006/automatic-flower-watering-II.shtml Ето няколко хубави неща, не събирах тази конкретна схема, използвах само интернет връзката. Малко бъги (не фактът, че писалките ми са много прави), но работи.
• Събрах схеми за поливане, но не и за тази, която се обсъжда в тази тема. Събраните работят едното, както бе споменато по-горе във времето, когато помпата беше включена, другото, което е много обещаващо по отношение на нивото в шахтата, където водата се изпомпва директно в шахтата. За растенията това е най-добрият вариант. Но същността на въпроса е да се адаптира определената схема. Само поради факта, че анодът в земята почти не се срива, както при прилагането на други схеми. И така, моля ви да кажете как да проследявате честотата на импулсите, за да включите задвижването. Проблемът се задълбочава още повече от факта, че светодиодът може да "тлее" за едва определено време и след това да се включи само в импулсния режим.
• Отговорът на въпроса, зададен по-рано, при финализиране на схемата за контрол на влажността на почвата, беше получен в друг форум и тестван за 100% изпълнение :) Ако някой се интересува, пише в личен.
• Защо такава поверителност и не посочвайте веднага връзката към форума. Ето, например, на този форум http://forum.homecitrus.ru/index.php?showtopic\u003d8535&st\u003d100, проблемът на практика беше решен на МК, а по логиката беше решен и го тествах. Само за да разберем, че е необходимо да се чете от началото на „книгата“, а не от края. Пиша това предварително за онези, които четат част от текста и започват да запълват с въпроси. : eek:
• Връзката http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f\u003d1&t\u003d63260 не бе дадена веднага поради факта, че това няма да се счита за реклама.
• за [B] Vell65
• http://oldoctober.com/ru/automatic_watering/#5
• Това е завършен етап. Проблемът се решава по друга схема. Като информация. Долната подобрена верига има грешки, съпротивлението е включено. Печатът на същия сайт е направен без грешки. При тестване на схемата бяха установени следните недостатъци: 1. Включва се само веднъж на ден, когато доматите вече са изсъхнали и е по-добре да мълчите за краставиците. И те просто изпекоха кода, слънцето се нуждаеше от [B] капково напояване под корена, защото растенията в силна топлина изпаряват голямо количество влага, особено краставици. 2. Не се осигурява защита срещу фалшиво превключване, когато например фотоклетката е осветена през нощта с фарове или светкавици и помпата се задейства, когато растенията спят и те не се нуждаят от поливане, а нощното включване на помпата не допринася за здравия сън в домакинството.
• Изваждаме фотосензора, вижте първата версия на веригата, където тя отсъства, избираме елементите от временната верига на генератора на импулси, както ви е удобно. Имам R1 \u003d 3,9 мамо. R8, което е 22м не. R7 \u003d 5,1 мегама. След това помпата се включва в суха почва за известно време, докато сензорът не се намокри. Взех устройството като пример за напоителна машина. Много благодаря на автора.

Написах много отзиви за автоматизацията на летни къщи и тъй като говорим за къщичка, то автоматичното поливане е една от приоритетните области на автоматизацията. В същото време човек винаги иска да вземе предвид валежите, за да не се изхабяват помпите и да не се пълнят леглата. Много копия са счупени по пътя към безпроблемно събиране на данни за влагата на почвата. Прегледът е друг вариант, устойчив на външни влияния.

  Двойка сензори пристигнаха за 20 дни в индивидуални антистатични торби:




  Спецификации на уебсайта на продавача :):
  Марка: ZHIPU
  Тип: Вибрационен сензор
  Материал: Смес
  Изход: Сензор за превключване

Екстракт от:


  Жицата е с дължина около 1 метър:


  В допълнение към самия сензор, пакетът е включен в пакета:




  Дължината на сензорните сензори е около 4 см:


  Върховете на сензора, като графит, стават мръсно черни.
  Полейте контактите към шалчето и опитайте да свържете сензора:




  Най-често срещаният сензор за влага на почвата в китайските магазини е:


  Много хора знаят, че след кратко време външната среда го изяжда. Ефектът от корозия може да бъде леко намален, като подадете мощност непосредствено преди измерването и я изключите, ако няма измервания. Но това не се променя много, ето как изглеждаше моята след няколко месеца употреба:




Някой се опитва да използва дебела медна тел или пръти от неръждаема стомана, като алтернатива е създадена специално за агресивна външна среда.

Отделете платката встрани от комплекта и се погрижете за самия сензор. Сензорът е резистивен тип, той променя съпротивлението си в зависимост от влажността на околната среда. Логично е, че без влажна среда, съпротивлението на сензора е огромно:


  Поставете сензора в чаша вода и вижте, че съпротивлението му е около 160 kOhm:


  Ако го извадите, тогава всичко ще се върне в първоначалното си състояние:


  Обръщаме се към тестовете на земята. В суха почва виждаме следното:


  Добавете малко вода:


  Друг (около литър):


  Почти напълно изля половин литър:


  Добавих още литър и изчаках 5 минути:

Платката има 4 изхода:
  1 + мощност
  2 земя
  3 цифрови изхода
  4 аналогов изход
  След разговорите се оказа, че аналоговият изход и земята са директно свързани със сензора, така че ако планирате да използвате този сензор, като се свържете към аналоговия вход, платката няма много смисъл. Ако няма желание да използвате контролера, тогава можете да използвате цифровия изход, прагът се задава от потенциометър на платката. Препоръчва се от схемата на окабеляване на продавача при използване на цифров изход:


  Когато използвате цифровия вход:


  Нека сглобим малко оформление:


  Използвах Arduino Nano тук като източник на захранване, без да изтеглям програмата. Цифров изход свързан към светодиода. Забавно е, че светодиодите на платката червено и зелено светят при всяка позиция на потенциометъра и влажността на сензорната среда, единственото нещо, когато се задейства прагът, зеленото свети малко по-слабо:


  Задавайки прага, получаваме, че когато достигне зададената влажност на цифровия изход 0, при недостиг на влага, захранващото напрежение:




  Е, тъй като имаме контролер в ръцете си, ще напишем програма за проверка на работата на аналоговия изход. Свържете аналоговия изход на сензора към клема А1, а светодиода към клема D9 на Arduino Nano.
const int analogInPin \u003d A1; // сензор const int analogOutPin \u003d 9; // Изход към LED int sensorValue \u003d 0; // отчетена стойност от сензора int outputValue \u003d 0; // стойност на изхода към PWM изход с LED настройка на празнотата () (Serial.begin (9600);) void loop () (// прочетете сензорната стойност sensorValue \u003d analogRead (analogInPin); // преведете обхвата на възможните стойности на сензора (400-1023 - задайте експериментално) // в PWM диапазона на изхода 0-255 outputValue \u003d карта (sensorValue, 400, 1023, 0, 255); // включете светодиода за дадената аналогова яркостWrite (analogOutPin, outputValue); // покажете нашите номера Serial.print ("sensor \u003d"); Serial.print (sensorValue); Serial.print ("\\ t изход \u003d"); Serial.println (outputValue); // забавяне на забавяне (2);)
  Коментирах целия код, яркостта на светодиода е обратно пропорционална на влажността, открита от сензора. Ако е необходимо да контролирате нещо, тогава е достатъчно да сравните получената стойност с праг, определен експериментално, и например да включите релето. Единственото, което препоръчвам, е да обработите няколко стойности и да използвате средната стойност, за да сравните с прага, така че са възможни случайни изблици или спадове.
  Потапяме сензора и виждаме:


  Изход на контролера:

  Ако премахнете изхода на контролера, ще се промени:

  Видео на работата на този тестов монтаж:

Като цяло сензорът ми хареса, създава впечатление, че е устойчив на въздействието на външната среда, ако е така, времето ще покаже.
  Този сензор не може да се използва като точен индикатор за влажност (както и всички подобни), основното му приложение е определянето на прага и анализ на динамиката.

Ако е интересно, ще продължа да пиша за занаятите си в страната.
  Благодаря на всички, които прочетоха този отзив докрай, надявам се някой да намери тази информация за полезна. Цял пълен контрол върху почвената влага и доброта!