Talajnedvesség -érzékelő kalibrálása: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

A piacon sok talajnedvesség -mérő található, amelyek segítenek a kertésznek eldönteni, hogy mikor kell öntözni növényeit. Sajnos egy marék talaj megragadása és a szín és az állag ellenőrzése ugyanolyan megbízható, mint sok ilyen kütyü! Néhány szonda desztillált vízbe mártva „szárazon” is regisztrál. Olcsó DIY talajnedvesség -érzékelők könnyen elérhetők olyan helyeken, mint az Ebay vagy az Amazon. Bár jeleket adnak a talaj nedvességtartalmának megfelelően, az érzékelő kimenetének összekapcsolása a termény igényeivel nehezebb. Amikor úgy dönt, hogy öntözi a növényeket, valójában az számít, hogy a növény milyen könnyen tud vizet nyerni a termesztőközegből. A legtöbb nedvességérzékelő a talajban lévő víz mennyiségét méri, nem pedig azt, hogy a víz rendelkezésre áll -e a növény számára. A tenziméter a szokásos módszer annak mérésére, hogy a víz mennyire kötődik a talajhoz. Ez a műszer méri a vizet, amely a víz eltávolításához szükséges a termesztőközegből, a terepi munkák során használt általános nyomásegységek a millibár és a kPa. Összehasonlításképpen: a légköri nyomás körülbelül 1000 millibár vagy 100 kPa. A növényfajtától és a talajtípustól függően a növények hervadni kezdhetnek, ha a nyomás meghaladja a körülbelül 100 mIllibárt. Ez az utasítás leírja az olcsóbb és könnyebben hozzáférhető nedvességérzékelő kalibrálásának módját egy DIY tenziméterrel. Bár ez manuálisan is elvégezhető, ha az eredményeket papírra rajzolja, egy egyszerű adatgyűjtőt használnak, és az eredményeket közzéteszik a ThingSpeak oldalon. A módszerrel könnyen kalibrálható a talajnedvesség -érzékelő egy tenziméterre, hogy a kertész megalapozott döntéseket hozhasson az öntözés, a víztakarékosság és az egészséges növények termesztésének idejéről.

Kellékek:

Ennek az utasításnak az alkatrészei könnyen megtalálhatók olyan webhelyek keresésével, mint az Amazon vagy az Ebay. A legdrágább alkatrész az MPX5010DP nyomásérzékelő, amely 10 dollár alatt kapható. Az ebben az utasításban használt komponensek a következők: Kapacitív talajnedvesség -érzékelő v1.2ESP32 fejlesztőlap Tropf Blumat kerámia szonda NXP nyomásérzékelő MPX5010DP vagy MPX5100DP Gumidugók 6 mm OD átlátszó műanyag cső2 100K ellenállás 1 1M ellenállás Csatlakozó vezetékek Csatlakozó edény komposzttal Forralt vízThingSpeak fiók az internethez csatlakoztatva

1. lépés: Tensiometer

A talajfeszültségmérő vízzel töltött cső, amelynek egyik végén porózus kerámiapohár, a másikban nyomásmérő található. A kerámia csésze végét a talajba temetik, így a csésze szorosan érintkezik a talajjal. A talaj víztartalmától függően víz távozik a tenziméterből, és csökkenti a belső nyomást a csőben. A nyomáscsökkentés a talaj vízhez való affinitásának közvetlen mérőszáma, és azt jelzi, hogy a növények mennyire nehezen tudják kivonni a vizet.

A tenzométerek professzionális termelők számára készültek, de általában drágák. A Tropf-Blumat automata öntözőberendezést gyárt az amatőr piac számára, amely kerámia szondát használ az öntözés szabályozására. Az egyik egység szondájával mindössze néhány dollárba kerülő tenzimétert lehet készíteni.

Az első feladat a műanyag membrán elválasztása a szonda zöld fejétől. Ez egy pop illeszkedik a zöld fejbe, ésszerű vágás és vágás választja el a két részt. Szétválás után fúrjon 1 mm -es lyukat a membráncsőbe. A műanyag cső a membrán tetején lévő csőhöz csatlakozik a nyomásméréshez. A cső végét forrásban lévő vízben felmelegítve lágyítja a műanyagot, hogy megkönnyítse a felszerelést. Alternatív megoldásként hagyományos fúrt gumidugót is lehet használni a membrán újrahasznosítása helyett. A nyomás a szondában közvetlenül mérhető az U csőben megtámasztott vízoszlop magasságának mérésével. Minden támogatott vízcentiméter 2,5 millibár nyomással egyenértékű.

Használat előtt a kerámiaszondát néhány órán keresztül vízben kell áztatni, hogy a kerámia alaposan átnedvesedjen. Ezután a szondát megtöltik vízzel, és felhelyezik a dugót. A legjobb, ha forralt vizet használ, hogy megakadályozza a légbuborékok kialakulását a szonda belsejében. Ezután a szondát határozottan nedves komposztba helyezzük, és a nyomás mérése előtt hagyjuk stabilizálódni.

A tenziméternyomás elektronikus nyomásmérővel, például az MPX5010DP -vel is mérhető. A nyomás és a mérőberendezés kimeneti feszültsége közötti kapcsolat megtalálható az érzékelő adatlapján. Alternatív megoldásként az érzékelő kalibrálható közvetlenül vízzel töltött U cső manométerből.

2. lépés: Kapacitív talajnedvesség -érzékelő

Az ebben az utasításban kalibrált kapacitív talajnedvesség -érzékelő a v1.2 volt, amely könnyen és olcsón elérhető az interneten. Ezt a típusú érzékelőt a talajellenállást mérő típusok közül választották, mivel a szondák korrodálódhatnak, és műtrágya befolyásolja őket. A kapacitív érzékelők azt mérik, hogy a víztartalom mennyiben változtatja meg a szonda kondenzátorát, ami viszont biztosítja a szonda kimeneti feszültségét.

A jel és a földelt érintkező között 1M ellenállásnak kell lennie. Bár az ellenállás a kártyára van szerelve, néha a földelés hiányzik. A tünetek közé tartozik a lassú reagálás a változó körülményekre. Számos megoldás létezik, ha ez a kapcsolat hiányzik. A forrasztásban jártasak össze tudják kapcsolni az ellenállást a táblán lévő földdel. Alternatívaként külső 1M ellenállás is használható helyette. Mivel az ellenállás kondenzátort ürít a kimeneten, ezt szoftveresen úgy lehet elérni, hogy az érzékelő mérése előtt rövid ideig rövidre zárja a kimeneti csapot a földhöz.

3. lépés: Adatnaplózás

A tensiométert és a kapacitív szondát szilárdan össze kell helyezni egy nedves tőzegkomposztot tartalmazó növénycserépben. Néhány órára van szükség ahhoz, hogy a rendszer leülepedjen, és folyamatosan leolvassa az érzékelőket. Ebben az utasításban ESP32 fejlesztő áramkört használtunk az érzékelő kimeneteinek mérésére és az eredmények ThingSpeak -be történő közzétételére. Az áramköri lap széles körben kapható olcsó kínai beszállítóktól, és számos csap használható analóg feszültségmérésre. Mivel a nyomásérzékelő 5 V -os jelet bocsát ki, ezt a feszültséget a felére felezi a két 100K ellenállás, hogy elkerülje a 3.3V ESP32 károsodását. Más típusú érzékelők is csatlakoztathatók az ESP32 -hez, feltéve, hogy a kimeneti jel kompatibilis. Végül az ültetési edényt hagyjuk természetes módon kiszáradni, és az érzékelő leolvasásait 10 percenként közzéteszi a ThingSpeak -ben. Mivel az ESP32 rendelkezik tartalék GPIO csapokkal, más érzékelők, például hőmérséklet és páratartalom is hozzáadhatók, hogy további információkat adhassanak a környezetről.

4. lépés: ESP32 program

Be kell állítania saját ThingSpeak fiókját, ha még nem rendelkezik ilyennel.

Az Arduino IDE vázlata az érzékelő kimeneteinek mérésére és a ThingSpeak -be való közzétételére az alábbiakban látható. Ez egy nagyon alapvető program, amely nem tartalmaz hibaelhárítást vagy haladásjelentést a soros portnak, érdemes feldobni az igényeinek megfelelően. Ezenkívül be kell illesztenie saját ssid -jét, jelszavát és API -kulcsát, mielőtt az ESP32 -re villog.

Miután az érzékelőket csatlakoztatta, és az ESP32 -t USB -tápegységről táplálja, a leolvasott értékeket 10 percenként elküldi a ThingSpeak -nek. A programon belül különböző olvasási időket lehet beállítani.

DATALÓGIAI VÁZLAT

#include WiFiClient client;

void setup () {

WiFi.mód (WIFI_STA); connectWiFi (); } void loop () {if (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {connectWiFi (); } client.connect ("api.thingspeak.com", 80); úszónyomás = analógRead (34); úszósapka = analogRead (35); nyomás = nyomás * 0,038; // Váltás millibár késleltetésre (1000);

String url = "/update? Api_key ="; // String készítése a közzétételhez

url += "Az Ön API kulcsa"; url += "& mező1 ="; url += Karakterlánc (nyomás); url += "& mező2 ="; url += Karakterlánc (sapka); client.print (String ("GET") + url + "HTTP/1.1 / r / n" + "Host:" + "api.thingspeak.com" + "\ r / n" + "Kapcsolat: bezár / r / n / r / n "); késleltetés (600000); // Ismételje meg 10 percenként}

void connectWiFi () {

while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {WiFi.begin ("ssid", "password"); késleltetés (2500); }}

5. lépés: Eredmények és következtetések

A ThingSpeak ábrák azt mutatják, hogy az érzékelő leolvasása növekszik a tőzeg kiszáradásakor. Amikor a növényeket, mint a paradicsomot tőzegben termesztik, a 60 millibár tenziméter leolvasás az optimális idő a növények öntözésére. A tensiométer használata helyett a szórási diagram azt mondja, hogy a sokkal robusztusabb és olcsóbb kapacitív érzékelő használható, ha az öntözést akkor kezdjük el, amikor az érzékelő leolvasása eléri az 1900 -at.

Összefoglalva, ez az útmutató bemutatja, hogyan lehet megtalálni az öntözés kiváltó pontját egy olcsó talajnedvesség -érzékelő számára, ha azt referencia -tenziméterrel kalibrálja. A növények megfelelő nedvességtartalmú öntözése sokkal egészségesebb termést eredményez és vizet takarít meg.