چه زمانی برای مدت معینی به جای دور می روید؟ کسی نیست که گل های داخل خانه شما را آبیاری کند، بنابراین باید از همسایگان خود کمک بخواهید، که به نوبه خود ممکن است در این مورد سهل انگاری کنند. در نتیجه با ورود شما، گیاهان احساس بدی خواهند داشت. برای جلوگیری از این اتفاق می توانید یک سیستم آبیاری اتوماتیک بسازید. برای این منظور به آردوینو و سنسور رطوبت خاک نیاز داریم. در مقاله نمونه ای از اتصال و کار با سنسور FC-28 را در نظر خواهیم گرفت. او خود را در جنبه های مثبت ثابت کرده است، با کمک هزاران پروژه ایجاد شده است.
درباره FC-28
حسگرهای زیادی برای تعیین رطوبت زمین وجود دارد، اما محبوب ترین آنها مدل FC-28 است. قیمت پایینی دارد و به همین دلیل توسط همه آماتورهای رادیویی در پروژه های خود به طور گسترده استفاده می شود. از سنسور رطوبت خاک با آردوینو استفاده شده است. او دو کاوشگر دارد که جریان الکتریکی را از طریق زمین هدایت می کنند.معلوم می شود که اگر خاک مرطوب باشد، مقاومت بین پروب ها کمتر است. با زمین خشک، به ترتیب، مقاومت بیشتر است. آردوینو این مقادیر را می پذیرد، مقایسه می کند و در صورت لزوم، مثلاً یک پمپ را روشن می کند. سنسور قادر است با هر دو حالت دیجیتال و آنالوگ کار کند، ما هر دو گزینه اتصال را در نظر خواهیم گرفت. FC-28 عمدتاً در پروژه های کوچک استفاده می شود، به عنوان مثال، هنگام آبیاری خودکار یک گیاه خاص، زیرا استفاده از آن در مقیاس بزرگ به دلیل اندازه و معایب آن ناخوشایند است، که ما نیز در نظر خواهیم گرفت.
از کجا بخریم
واقعیت این است که در فروشگاه های روسیه، سنسورهای کار با آردوینو نسبتاً گران هستند. قیمت متوسط این سنسور در روسیه از 200 تا 300 روبل متغیر است، در حالی که در Aliexpress همان سنسور فقط 30-50 قیمت دارد. نشانه گذاری بزرگ است. البته، هنوز هم می‌توانید یک سنسور برای اندازه‌گیری رطوبت خاک با دستان خود بسازید، اما در زیر در مورد آن بیشتر توضیح می‌دهید.
درباره اتصال
اتصال سنسور رطوبت به آردوینو بسیار آسان است. دارای یک مقایسه کننده و یک پتانسیومتر برای تنظیم حساسیت سنسور و همچنین برای تنظیم مقدار حد در هنگام اتصال با استفاده از خروجی دیجیتال است. سیگنال خروجی، همانطور که در بالا ذکر شد، می تواند دیجیتال و آنالوگ باشد.
اتصال با خروجی دیجیتال
تقریباً به همان روش آنالوگ متصل شده است:
- VCC - 5V در آردوینو.
- D0 - D8 در برد آردوینو.
- GND -زمین.
همانطور که در بالا ذکر شد، یک مقایسه کننده و یک پتانسیومتر روی ماژول حسگر قرار دارند. همه چیز به شرح زیر است: با استفاده از یک پتانسیومتر، مقدار حد سنسور خود را تنظیم می کنیم. FC-28 مقدار را با حد مقایسه می کند و سپس مقدار را به آردوینو می فرستد. فرض کنید مقادیر سنسور بالاتر از آستانه است، در این صورت سنسور رطوبت خاک در آردوینو 5 ولت را منتقل می کند، اگر کمتر باشد - 0 ولت. همه چیز بسیار ساده است، اما حالت آنالوگ مقادیر دقیق تری دارد، بنابراین توصیه می شود از آن استفاده کنید.
نمودار سیم کشی مانند عکس بالا است. راه
کد برنامه نویسی برای آردوینو هنگام استفاده از حالت دیجیتال در زیر نشان داده شده است.
int led_pin=13; int sensor_pin=8; void setup() { pinMode(led_pin, OUTPUT); pinMode (سنسور_پین، INPUT)؛ } void loop() { if(digitalRead(sensor_pin)==HIGH){ digitalWrite(led_pin, HIGH); } else { digitalWrite(led_pin, LOW); تاخیر (1000); } }
کد ما چه کار می کند؟ ابتدا دو متغیر شناسایی شد. متغیر اول - led_pin - برای تعیین LED و دومی - برای تعیین سنسور رطوبت زمین است. سپس پین LED را به عنوان خروجی و پایه سنسور را به عنوان ورودی اعلام می کنیم. این لازم است تا بتوانیم مقادیر را بدست آوریم و در صورت لزوم LED را روشن کنیم تا به صورت بصری ببینیم که مقادیر سنسور بالاتر از آستانه هستند. در حلقه، مقادیر را از سنسور می خوانیم. اگر مقدار بالاتر از حد مجاز است، LED را روشن کنید، اگر کمتر است، آن را خاموش کنید. به جای LEDشاید یک پمپ، همه چیز به شما بستگی دارد.
حالت آنالوگ
برای اتصال با استفاده از خروجی آنالوگ، باید با A0 کار کنید. سنسور خازنی رطوبت خاک در آردوینو مقادیری از 0 تا 1023 می گیرد. سنسور را به صورت زیر وصل کنید:
- VCC اتصال 5 ولت به آردوینو.
- GND روی سنسور به GND در برد آردوینو متصل است.
- A0 به A0 در آردوینو متصل شوید.
بعد، کد زیر را در آردوینو بنویسید.
int sensor_pin=A0; int output_value; void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println("خواندن حسگر"); تاخیر (2000); } void loop() { output_value=analogRead(sensor_pin); مقدار_خروجی=نقشه (مقدار_خروجی، 550، 0، 0، 100)؛ Serial.print("رطوبت"); Serial.print(output_value); Serial.println("%"); تاخیر (1000); }
پس این کد چه کاری انجام می دهد؟ اولین قدم تنظیم متغیرها بود. متغیر اول برای تعیین تماس سنسور مورد نیاز است و دیگری نتایجی را که با استفاده از سنسور دریافت خواهیم کرد ذخیره می کند. بعد، داده ها را می خوانیم. در حلقه، مقادیر را از سنسور به متغیر output_value که ایجاد کردیم می نویسیم. سپس درصد رطوبت خاک محاسبه می شود و پس از آن روی پورت مانیتور نمایش می دهیم. نمودار سیم کشی در زیر نشان داده شده است.
DIY
در بالا درباره نحوه اتصال سنسور رطوبت خاک به آردوینو بحث شد. مشکل این سنسورها کوتاه بودن عمر آنهاست. واقعیت این است که آنها بسیار مستعد ابتلا هستندخوردگی برخی از شرکت ها برای افزایش طول عمر، سنسورهایی با پوشش مخصوص تولید می کنند، اما هنوز هم یکسان نیست. همچنین گزینه استفاده از سنسور نه اغلب، بلکه فقط در صورت لزوم در نظر گرفته شده است. به عنوان مثال، یک کد برنامه وجود دارد که در آن حسگر در هر ثانیه مقادیر رطوبت خاک را می خواند. اگر آن را مثلاً یک بار در روز روشن کنید، می توانید عمر سرویس را افزایش دهید. اما اگر این برای شما مناسب نیست، می توانید یک سنسور رطوبت خاک را با دستان خود بسازید. آردوینو تفاوتی را احساس نخواهد کرد. اصولاً سیستم یکسان است. به سادگی، به جای دو سنسور، می توانید سنسور خود را قرار دهید و از ماده ای استفاده کنید که کمتر در معرض خوردگی است. در حالت ایده آل، البته از طلا استفاده کنید، اما با توجه به قیمت آن، بسیار گران خواهد شد. به طور کلی، با توجه به قیمت FC-28، خرید آن ارزان تر است.
مزایا و معایب
در این مقاله گزینه‌هایی برای اتصال سنسور رطوبت خاک به آردوینو مورد بحث قرار گرفت و نمونه‌هایی از کد برنامه نیز ارائه شد. FC-28 یک حسگر رطوبت خاک واقعا خوب است، اما مزایا و معایب این سنسور چیست؟
مزایا:
- قیمت. این سنسور قیمت بسیار پایینی دارد، بنابراین هر آماتور رادیویی قادر خواهد بود سیستم آبیاری خودکار خود را برای گیاهان بخرد و بسازد. البته هنگام کار با مقیاس های بزرگ این سنسور مناسب نیست اما برای این منظور در نظر گرفته نشده است. اگر به یک سنسور قدرتمندتر - SM2802B نیاز دارید، باید مبلغ نسبتاً زیادی برای آن بپردازید.
- سادگی. تسلط بر کار با این سنسور رطوبت خاک در قوطی آردوینوهر یک. فقط چند سیم، چند خط کد - و بس. کنترل رطوبت خاک انجام شد.
معایب:
