Топырақ ылғалдылығы датчигін калибрлеу: 5 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:22

Бағанда бағбанға өсімдіктерді қашан суару керектігін шешуге көмектесетін топырақтағы ылғал өлшегіштер көп. Өкінішке орай, бір уыс топырақты ұстап, түсі мен құрылымын тексеру осы гаджеттер сияқты сенімді! Кейбір зондтар дистилденген суға батырылған кезде «құрғақ» күйге түседі. Арзан DIY ылғалдылық сенсорлары Ebay немесе Amazon сияқты жерлерде оңай қол жетімді. Олар топырақтың ылғалдылығына сәйкес сигнал берсе де, сенсордың шығымын дақылдың қажеттілігіне жатқызу қиынырақ. Өсімдіктерді суару туралы шешім қабылдаған кезде, өсімдіктен суды алудың қаншалықты оңай екендігі маңызды. Ылғал датчиктерінің көпшілігі судың өсімдікке қолжетімділігін емес, топырақтағы су мөлшерін өлшейді. Тензиометр - судың топыраққа қаншалықты жақсы жабысқанын өлшеудің әдеттегі әдісі. Бұл құрал өсіп келе жатқан ортадан суды кетіру үшін қажетті қысымды өлшейді, далалық жұмыстарда қолданылатын қысымның жалпы өлшем бірліктері - миллибар және кПа. Салыстыру үшін атмосфералық қысым шамамен 1000 милибар немесе 100 кПа құрайды. Өсімдіктердің сортына және топырақтың түріне байланысты, өсімдіктер қысымы шамамен 100 мл -ден асатын кезде солып кете бастайды. Бұл нәтижені қағазға түсіру арқылы қолмен жасалуы мүмкін болса да, қарапайым деректер тізбегі қолданылады және нәтижелер ThingSpeak -те орналастырылады. Бұл әдісті бағбан бағбан суару, суды үнемдеу және сау дақылдарды өсіру туралы нақты шешім қабылдауы үшін топырақ ылғалдылығы датчигін тензиометр көрсеткішіне оңай калибрлеу үшін қолдануға болады.

Жабдықтар:

Бұл нұсқаулықтың бөліктерін Amazon немесе Ebay сияқты сайттарды іздеу арқылы оңай табуға болады. Ең қымбат компонент - MPX5010DP қысым сенсоры, ол 10 доллардан төмен бағамен сатылады. Нұсқаулықта пайдаланылатын компоненттер: топырақтың ылғалдылық сенсоры v1.2ESP32 әзірлеу тақтасы Tropf Blumat керамикалық зонд NXP қысым датчигі MPX5010DP немесе MPX5100DRubber stopers6mm OD мөлдір пластикалық түтік 2 100K резисторлар 1 1M резистор Сымдарды қосуға арналған компост бар қазандық суға қосылады

1 -қадам: Тензиометр

Топырақ тензиометрі - бұл бір жағында кеуекті керамикалық шыныаяқ, екінші жағында манометр бар, су толтырылған түтік. Керамикалық шыныаяқ шыныаяқ топырақпен тығыз байланыста болатындай етіп топыраққа көмілген. Топырақтағы судың мөлшеріне байланысты су тензиометрден шығып, құбырдағы ішкі қысымды төмендетеді. Қысымның төмендеуі - топырақтың суға жақындығының тікелей көрсеткіші және өсімдіктердің суды алудың қаншалықты қиын екенін көрсетеді.

Тензиометрлер кәсіби өсірушілерге арналған, бірақ қымбатқа түседі. Tropf-Blumat әуесқойлар нарығы үшін суаруды бақылау үшін керамикалық зондты қолданатын автоматты суару құрылғысын шығарады. Осы қондырғылардың біреуінің зондының көмегімен бірнеше доллар тұратын тензиометрді жасауға болады.

Бірінші міндет - зондтың жасыл басынан пластикалық диафрагманы ажырату. Бұл жасыл басына сәйкес келетін поп, ұқыпты кесу мен кесу екі бөлікті ажыратады. Бөлінгеннен кейін мембраналық құбырға 1 мм тесік бұрғылаңыз. Пластикалық құбыр қысымды өлшеу үшін диафрагманың жоғарғы жағындағы құбырға қосылады. Түтіктің ұшын қайнаған суға қыздыру пластмассаны жұмсартуға мүмкіндік береді. Немесе диафрагманы қайта өңдеудің орнына дәстүрлі сығылған резеңке тығын қолданылуы мүмкін. Зондтағы қысымды U түтігіне бекітілген су бағанасының биіктігін өлшеу арқылы тікелей өлшеуге болады. Қолданылатын судың әр дюймі 2,5 милибар қысымға тең.

Қолданар алдында керамиканы мұқият сулау үшін керамикалық зондты бірнеше сағат бойы суға малынған болуы керек. Содан кейін зонд сумен толтырылады және тығын бекітіледі. Зонд ішінде ауа көпіршіктері пайда болмас үшін қайнаған суды қолданған дұрыс. Содан кейін зонд дымқыл компостқа мықтап енгізіледі және қысымды өлшеу алдында тұрақтандыру үшін қалдырылады.

Тензиометрдің қысымын MPX5010DP сияқты электронды манометр көмегімен де өлшеуге болады. Өлшегіштен келетін қысым мен шығыс кернеуі арасындағы байланысты сенсордың ақпараттық парағында табуға болады. Сонымен қатар, сенсорды су толтырылған U түтігі манометрінен тікелей калибрлеуге болады.

2 -қадам: Топырақтың ылғалдылық сенсоры

Осы нұсқаулықта калибрленген сыйымдылықтағы топырақ ылғалдылығы сенсоры v1.2 интернетте оңай және арзан қол жетімді болды. Сенсордың бұл түрі топыраққа төзімділікті өлшейтін түрлерден таңдалды, себебі зондтар коррозияға ұшырауы мүмкін және оларға тыңайтқыш әсер етеді. Сыйымдылық сенсорлары зондтағы конденсатордың құрамындағы судың қаншалықты өзгеретінін өлшеу арқылы жұмыс істейді, бұл өз кезегінде зондтың шығыс кернеуін қамтамасыз етеді.

Сенсордағы сигнал мен жерге қосқыштың арасында 1М резистор болуы керек. Резистор картаға орнатылғанымен, кейде жерге қосылу жоқ. Симптомдарға өзгеретін жағдайларға баяу жауап беру жатады. Егер бұл байланыс жоқ болса, бірнеше жұмыс бар. Дәнекерлеуді білетіндер резисторды тақтаға жерге қосады. Оның орнына сыртқы 1М резисторды қолдануға болады. Резистор шығуда конденсаторды шығаратындықтан, бұл бағдарламалық қамтамасыз етуде сенсорды өлшеу алдында шығыс түйреуішін жерге қысқарту арқылы қол жеткізуге болады.

3 -қадам: мәліметтерді тіркеу

Тензиометр мен сыйымдылықты зонд ылғалды шымтезек компосты бар өсімдік кастрюльіне тығыз орналастырылған. Датчиктерден жүйенің реттелуі мен тұрақты көрсеткіштер беруі үшін бірнеше сағат қажет. Бұл нұсқаулықта сенсордың шығуын өлшеу және нәтижелерді ThingSpeak -ке жіберу үшін ESP32 әзірлеу схемасы қолданылды. Электр тізбегі қытайлық арзан жеткізушілерден кеңінен қол жетімді және аналогты кернеуді өлшеу үшін бірнеше түйреуіштерді қолдануға болады. Қысым сенсоры 5В сигнал шығаратындықтан, бұл кернеу ESP32 3.3 В зақымдалуын болдырмау үшін екі 100К резисторлармен екі есе азаяды. Сенсордың басқа түрлерін ESP32 -ге қосуға болады, егер шығыс сигналы үйлесімді болса, ақырында, өсімдіктің табиғи кебуіне рұқсат етіледі және сенсор көрсеткіштері ThingSpeak -те әр 10 минут сайын жарияланады. ESP32 қосалқы GPIO түйреуіштері болғандықтан, қоршаған орта туралы қосымша ақпарат беру үшін температура мен ылғалдылық сияқты басқа сенсорларды қосуға болады.

4 -қадам: ESP32 бағдарламасы

Егер сізде ThingSpeak тіркелгісі жоқ болса, өзіңіздің жеке есептік жазбаңызды орнату қажет болады.

Сенсордың шығуын өлшеуге және оларды ThingSpeak -ке жіберуге арналған Arduino IDE эскизі төменде көрсетілген. Бұл қателікке жол бермейтін немесе сериялық портқа барысы туралы есеп бермейтін өте қарапайым бағдарлама, оны сіздің қажеттіліктеріңізге сай безендіргіңіз келуі мүмкін. Сондай -ақ, ESP32 -ге жыпылықтамас бұрын өзіңіздің ssid, пароль мен API кілтін енгізуіңіз қажет.

Датчиктер қосылып, ESP32 USB қуат көзінен қосылғаннан кейін, көрсеткіштер ThingSpeak -ке әр 10 минут сайын жіберіледі. Бағдарламада әр түрлі оқу уақыттары орнатылуы мүмкін.

ДЕРЕКТЕРДІҢ ЭСКЕРТУІ

#WiFiClient клиентін қосыңыз;

жарамсыз орнату () {

WiFi.mode (WIFI_STA); connectWiFi (); } void loop () {if (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {connectWiFi (); } client.connect («api.thingspeak.com», 80); өзгермелі қысым = analogRead (34); қалқымалы қақпақ = analogRead (35); қысым = қысым * 0,038; // Миллиарлы кідіріске ауысу (1000);

Жол url = «/update? Api_key =»; // Жариялау үшін жол құрыңыз

url += «Сіздің API кілтіңіз»; url += «& өріс1 =»; url += Жол (қысым); url += «& өріс2 =»; url += Жол (қақпақ); client.print (Жол («GET») + url + «HTTP/1.1 / r / n» + «Хост:» + «api.thingspeak.com» + «\ r / n» + «Байланыс: жабу / r / n / r / n «); кешіктіру (600000); // Әр 10 минут сайын қайталаңыз}

жарамсыз қосылу Wi -Fi () {

while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {WiFi.begin («ssid», «password»); кешіктіру (2500); }}

5 -қадам: Нәтижелер мен қорытындылар

ThingSpeak сюжеттері шымтезек құрғаған сайын сенсор көрсеткіштерін жоғарылататынын көрсетеді. Шымтезекте қызанақ тәрізді өсімдіктерді өсіру кезінде өсімдіктерді суару үшін оңтайлы уақыт 60 милибарлық тензиометрдің көрсеткіші болып табылады. Тенсиометрді қолданудың орнына, шашыраңқы диаграмма сенсордың көрсеткіші 1900 -ге жеткенде суаруды бастасақ, әлдеқайда берік және арзан сыйымдылықты сенсорды қолдануға болатынын айтады.

Қысқаша айтқанда, бұл Нұсқаулық топырақтың ылғалдылық сенсоры үшін суару триггерінің нүктесін анықтамалық тензиометрге калибрлеу арқылы қалай табуға болатынын көрсетеді. Ылғал деңгейінде өсімдіктерді суару егіннің сау болуына және суды үнемдеуге мүмкіндік береді.