Dirvožemio drėgmės jutiklio kalibravimas: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Rinkoje yra daug dirvožemio drėgmės matuoklių, kurie padeda sodininkui nuspręsti, kada laistyti augalus. Deja, paimti saują dirvožemio ir patikrinti spalvą bei tekstūrą yra taip pat patikima, kaip ir daugelis šių dalykėlių! Kai kurie zondai netgi užregistruoja „sausą“, kai panardinami į distiliuotą vandenį. Pigūs „pasidaryk pats“dirvožemio drėgmės jutikliai yra lengvai prieinami tokiose vietose kaip „Ebay“ar „Amazon“. Nors jie duos signalą pagal dirvožemio drėgmę, jutiklio išvestį susieti su pasėlio poreikiais yra sunkiau. Nusprendus laistyti augalus, iš tikrųjų svarbu, kaip augalas gali lengvai išgauti vandenį iš auginimo terpės. Dauguma drėgmės jutiklių matuoja vandens kiekį dirvožemyje, o ne tai, ar vanduo yra prieinamas augalui. Tensiometras yra įprastas būdas išmatuoti, kaip gerai vanduo yra prijungtas prie dirvožemio. Šis prietaisas matuoja slėgį, reikalingą vandeniui pašalinti iš auginimo terpės, įprasti lauko slėgio vienetai yra milibarai ir kPa. Palyginimui, atmosferos slėgis yra apie 1000 milibarų arba 100 kPa. Priklausomai nuo augalų veislės ir dirvožemio tipo, augalai gali pradėti vytėti, kai slėgis viršija apie 100 mIlibarų. Šioje instrukcijoje aprašomas pigesnio ir lengviau prieinamo drėgmės jutiklio kalibravimo būdas, naudojant „pasidaryk pats“tenzimetrą. Nors tai galima padaryti rankiniu būdu, nubraižant rezultatus popieriuje, naudojamas paprastas duomenų kaupiklis ir rezultatai paskelbiami „ThingSpeak“. Šis metodas gali būti naudojamas lengvai sukalibruoti dirvožemio drėgmės jutiklį pagal tenzimetro etaloną, kad sodininkas galėtų priimti pagrįstus sprendimus, kada laistyti, taupyti vandenį ir auginti sveikus augalus.

Priedai:

Šios „Instructable“dalys lengvai randamos ieškant tokiose svetainėse kaip „Amazon“ar „Ebay“. Brangiausias komponentas yra MPX5010DP slėgio jutiklis, kurį galima įsigyti už mažiau nei 10 USD. Šioje instrukcijoje naudojami šie komponentai: Talpus dirvožemio drėgmės jutiklis v1.2ESP32 kūrimo plokštė Tropf Blumat keraminis zondas NXP slėgio jutiklis MPX5010DP arba MPX5100DP Guminiai kamščiai 6 mm OD skaidrus plastikinis vamzdis2 100K rezistoriai1 1M rezistorius

1 žingsnis: Tensiometras

Dirvožemio tenzimetras yra vandens pripildytas vamzdelis, kurio viename gale yra porėta keraminė taurelė, o kitame - manometras. Keraminis puodelio galas yra palaidotas dirvožemyje, kad puodelis būtų glaudžiai susijęs su dirvožemiu. Priklausomai nuo vandens kiekio dirvožemyje, vanduo išeis iš tenzimetro ir sumažins vidinį slėgį vamzdyje. Slėgio sumažėjimas yra tiesioginis dirvožemio afiniteto vandeniui matas ir rodiklis, rodantis, kaip augalams sunku išgauti vandenį.

Tensiometrai yra skirti profesionaliam augintojui, tačiau yra brangūs. „Tropf-Blumat“gamina automatinį laistymo įrenginį mėgėjų rinkai, kuris naudoja keraminį zondą drėkinimui valdyti. Vieno iš šių įrenginių zondas gali būti naudojamas tenzometrui, kainuojančiam tik kelis dolerius.

Pirmoji užduotis yra atskirti plastikinę diafragmą nuo žalios zondo galvutės. Tai puikiai tinka žaliai galvai, protingas kirpimas ir kirpimas atskirs dvi dalis. Atskyrus, diafragmos vamzdyje išgręžkite 1 mm skylę. Plastikinis vamzdis yra prijungtas prie vamzdžio, esančio diafragmos viršuje, kad būtų galima išmatuoti slėgį. Vamzdelio galą pašildžius verdančiu vandeniu, plastikas suminkštės, kad būtų lengviau pritvirtinti. Arba vietoj diafragmos perdirbimo galima naudoti tradicinį gręžtinį guminį kamštį. Slėgį zonde galima išmatuoti tiesiogiai, matuojant vandens stulpelio, pritvirtinto U vamzdyje, aukštį. Kiekvienas palaikomas vandens colis atitinka 2,5 milibaro slėgio.

Prieš naudojimą keramikos zondą reikia keletą valandų mirkyti vandenyje, kad keramika būtų gerai sudrėkinta. Tada zondas pripildomas vandens ir uždedamas kamštis. Geriausia naudoti virintą vandenį, kad zondo viduje nesusidarytų oro burbuliukų. Tada zondas tvirtai įkišamas į drėgną kompostą ir paliekamas stabilizuotis prieš matuojant slėgį.

Tensiometro slėgį taip pat galima išmatuoti naudojant elektroninį manometrą, pvz., MPX5010DP. Ryšį tarp slėgio ir išėjimo įtampos iš matuoklio galima rasti jutiklio duomenų lape. Arba jutiklį galima kalibruoti tiesiai iš vandens pripildyto U vamzdžio manometro.

2 žingsnis: Talpingas dirvožemio drėgmės jutiklis

Talpinis dirvožemio drėgmės jutiklis, sukalibruotas šioje instrukcijoje, buvo lengvai ir pigiai prieinamas internete. Šio tipo jutikliai buvo pasirinkti iš tipų, kurie matuoja dirvožemio atsparumą, nes zondai gali korozuoti ir juos veikia trąšos. Talpiniai jutikliai veikia matuojant, kiek vandens kiekis keičia zondo kondensatorių, o tai savo ruožtu suteikia zondo išėjimo įtampą.

Tarp jutiklio signalo ir įžeminimo kaiščio turi būti 1M rezistorius. Nors rezistorius yra sumontuotas kortelėje, kartais trūksta įžeminimo jungties. Simptomai yra lėtas reagavimas į besikeičiančias sąlygas. Jei šio ryšio trūksta, yra keletas būdų. Lituoti įgudę asmenys gali susieti rezistorių su lenta. Arba vietoj to galima naudoti išorinį 1M rezistorių. Kadangi rezistorius išleidžia kondensatorių išėjime, tai galima pasiekti programinėje įrangoje, prieš išmatuojant jutiklį, trumpai sutrumpinant išvesties kaištį su žeme.

3 žingsnis: duomenų registravimas

Tensiometras ir talpinis zondas tvirtai dedami kartu į augalų puodą, kuriame yra šlapio durpių komposto. Reikia kelių valandų, kad sistema nusistovėtų ir nuolat rodytų jutiklius. Šioje instrukcijoje buvo naudojama ESP32 kūrimo plokštė, skirta matuoti jutiklio išėjimus ir paskelbti rezultatus „ThingSpeak“. Grandinės plokštė yra plačiai prieinama iš pigių Kinijos tiekėjų, o keli kaiščiai gali būti naudojami analoginei įtampai matuoti. Kadangi slėgio jutiklis perduoda 5 V signalą, šią įtampą perpus sumažina du 100K rezistoriai, kad nebūtų pažeista 3.3V ESP32. Prie ESP32 galima prijungti kitų tipų jutiklius, jei išvesties signalas yra suderinamas. Galiausiai augalų puodui leidžiama natūraliai išdžiūti, o jutiklių rodmenys kas 10 minučių skelbiami „ThingSpeak“. Kadangi ESP32 turi atsarginius GPIO kaiščius, galima pridėti kitų jutiklių, pvz., Temperatūros ir drėgmės, kad būtų suteikta daugiau informacijos apie aplinką.

4 žingsnis: ESP32 programa

Turėsite susikurti savo „ThingSpeak“paskyrą, jei jos dar neturite.

Žemiau pateiktas „Arduino IDE“eskizas, skirtas jutiklių išėjimams matuoti ir paskelbti „ThingSpeak“. Tai labai paprasta programa be klaidų gaudymo ar pažangos ataskaitų teikimo nuosekliajam prievadui, galbūt norėsite ją pagražinti pagal savo poreikius. Be to, prieš įjungdami ESP32, turite įterpti savo SSID, slaptažodį ir API raktą.

Kai jutikliai prijungti ir ESP32 maitinamas iš USB maitinimo šaltinio, rodmenys siunčiami į „ThingSpeak“kas 10 minučių. Programoje gali būti nustatytas skirtingas skaitymo laikas.

DATALOGO ESKYBAS

#įtraukti „WiFiClient“klientą;

void setup () {

„WiFi.mode“(WIFI_STA); connectWiFi (); } void loop () {if (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {connectWiFi (); } client.connect ("api.thingspeak.com", 80); plūdės slėgis = analogRead (34); plūdinis dangtelis = analogRead (35); slėgis = slėgis * 0,038; // Keisti į milibaro uždelsimą (1000);

Eilutės url = "/update? Api_key ="; // Sukurkite eilutę paskelbimui

url += "Jūsų API raktas"; url += "& laukas1 ="; url += Styga (slėgis); url += "& laukas2 ="; url += Styga (dangtelis); client.print (String ("GET") + url + "HTTP/1.1 / r / n" + "Host:" + "api.thingspeak.com" + "\ r / n" + "Ryšys: uždaryti / r / n / r / n "); vėlavimas (600000); // Kartokite kas 10 minučių}

void connectWiFi () {

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

5 žingsnis: Rezultatai ir išvados

„ThingSpeak“brėžiniai rodo, kad jutikliams rodmenys didėja, kai durpės išdžiūsta. Auginant augalus, pavyzdžiui, pomidorus, durpėse, 60 milibarų tenzimetro rodmuo yra optimalus laikas laistyti augalus. Vietoj tensiometro, sklaidos diagramoje teigiama, kad daug tvirtesnis ir pigesnis talpinis jutiklis gali būti naudojamas, jei pradėsime laistyti, kai jutiklio rodmenys pasieks 1900.

Apibendrinant, ši instrukcija parodo, kaip surasti drėkinimo trigerį pigiam dirvožemio drėgmės jutikliui, kalibruojant jį pagal etaloninį tensiometrą. Augalų laistymas tinkamu drėgmės lygiu suteiks daug sveikesnį derlių ir taupys vandenį.