Arduino för växthusgaser, trädgården eller Growbox / uppdaterad April 2016 (5 / 24 steg)

Steg 5: Arduino för trädgården, växthuset eller Growbox: fuktighet i jorden

Markens fuktighet mäts vanligtvis genom att läsa motståndet mellan två pinnar i marken. I allmänhet används två typer av sensorer: två naglar eller stift fastnat i jorden eller 2 stavar inkapslad i gips, sätta i jorden.

Båda metoderna har sina för- och nackdelar. (Förzinkad) naglar kan sättas i marken på olika avstånd, påverka motståndet, men de är enkla och billiga och reagera snabbt på förändringar i luftfuktigheten. Gips metoden ser till att stavarna har ett fast avstånd, men reaktionen på förändringar i luftfuktighet är långsammare.

Båda typerna är omfattas av korrosion i marken, en process som är påskyndas av elektrolys på grund av den nuvarande skicka genom sensorn, emellertid, gips inneslutet spön är mindre benägna att korrosion eftersom de inte exponeras direkt till smutsa.

Om kala stavar förmodligen måste bytas varje år på grund av korrosion, gips sensorn kommer att behöva bytas ut på grund av upplösning av gipssten.

Korrosion av stavarna kan fördröjas genom att begränsa elektrolys genom att endast skicka en ström genom stavar vid mätning.

Det är vad jag väljer för i denna design: transistorn används som en så kallad "emitter anhängare". Utsläppskälla anhängare fungera som spänning buffertar. Det öppnas av en hög nivå från en digital pin. Sändaren är sedan drog hög (ca 4,5 volt). Denna spänning matas sedan på sensorn (två stiften i marken) och spänningen över 10 k motstånd läses då av en analog stift. Transistorn är i grunden någon typ av billiga NPN signal transistor som en BC107 eller en BC547. Jag använde en VN147 en 30 år gammal "universal NPN" transistor, av någon annan anledning att jag hade det liggandes och jag gillade triangel-formen har.
Det är möjligt att göra detta med en pnp transistor, med sändare på Vcc järnväg och sourcing från kollektorn. Men det skulle inversen skulle signalen och du behöva byta ON och OFF kommandon i programvaran.

Sensorn och motståndet bildar i själva en regelbunden spänningsavdelare där spänningen över R2 ger en indikation på motståndet av sensorn och därmed fuktigheten av smutsa.

Motståndet av smutsa varierar inte bara med luftfuktigheten men också med typ av jord. Allmänt, min jord i fuktiga förhållanden gör ett motstånd av runt 10 k mellan sensor stift, men även om stiften skulle vara kortsluten, den maximala strömmen blir ungefär 0,5 mA. Det är därför möjligt att lämna ut resistorn och mata sensorn direkt från en digital pin (kan leverera 40 mA), men jag bara känner mig lyckligare att ha visst skydd av arduino stiften.

5V1 zenerdiode mellan analoga PIN-koden och jorden är att skydda chipet mot höga spänningar som kan bygga upp om en lång rad till sonden används. Det är valfritt.

Programvaran har en rutin som kommer att läsa spänningen över 10 k motstånd 5 gånger och sedan beräkna ett genomsnitt.

Hittar du några alternativ för att mäta markfuktighet mot slutet av detta instructable