Pagkakalibrate ng Sensor ng Moisture ng Lupa: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Mayroong maraming mga metro ng kahalumigmigan sa lupa sa merkado upang matulungan ang hardinero na magpasya kung kailan maiilig ang kanilang mga halaman. Sa kasamaang palad, ang pag-agaw ng isang maliit na lupa at pagsisiyasat sa kulay at pagkakayari ay maaasahan tulad ng marami sa mga gadget na ito! Ang ilang mga pagsisiyasat ay nagrerehistro din ng "tuyo" kapag isinasawsaw sa dalisay na tubig. Ang mga murang DIY na lupa na sensor ng kahalumigmigan ay madaling magagamit sa mga lugar tulad ng Ebay o Amazon. Bagaman magbibigay sila ng isang senyas alinsunod sa kahalumigmigan ng lupa, mas nauugnay ang output ng sensor sa mga hinihiling ng ani. Kapag nagpapasya na tubig ang iyong mga halaman, ang talagang mahalaga ay kung gaano kadali para sa halaman na kumuha ng tubig mula sa lumalaking media. Karamihan sa mga sensor ng kahalumigmigan ay sumusukat sa dami ng tubig sa lupa kaysa sa kung ang tubig ay magagamit sa halaman. Ang isang tensiometer ay ang karaniwang paraan upang masukat kung gaano kahusay na nakagapos ang tubig sa lupa. Sinusukat ng instrumento na ito ang kinakailangang presyon upang alisin ang tubig mula sa lumalaking media, ang mga karaniwang yunit ng presyon na ginamit sa gawain sa bukid ay millibar at kPa. Para sa paghahambing, ang presyon ng atmospera ay tungkol sa 1000 millibars o 100 kPa. Nakasalalay sa pagkakaiba-iba ng halaman at uri ng lupa, ang mga halaman ay maaaring magsimulang malanta kapag ang presyon ay lumampas sa halos 100 mIllibars. Inilalarawan ng Makatuturo na ito ang isang paraan ng pag-calibrate ng isang mas mura at mas madaling magagamit na sensor ng kahalumigmigan laban sa isang DIY tensiometer. Bagaman magagawa itong manu-mano sa pamamagitan ng paglalagay ng mga resulta sa papel, isang simpleng datalogger ang ginagamit at ang mga resulta ay nai-post sa ThingSpeak. Ang pamamaraan ay maaaring magamit upang madaling mai-calibrate ang isang sensor ng kahalumigmigan sa lupa sa isang sanggunian ng tensiometer upang ang hardinero ay maaaring gumawa ng matalinong mga desisyon kung kailan dapat patubigan, makatipid ng tubig at mapalago ang malusog na mga pananim.

Mga Pantustos:

Ang mga bahagi para sa Instructable na ito ay madaling matagpuan sa pamamagitan ng paghahanap ng mga site tulad ng Amazon o Ebay. Ang pinakamahal na sangkap ay ang sensor ng presyon ng MPX5010DP na magagamit nang mas mababa sa $ 10. Ang mga sangkap na ginamit sa Maituturo na ito ay: Capacitive ground moisture sensor v1.2ESP32 development boardTropf Blumat ceramic probeNXP pressure sensor MPX5010DP o MPX5100DPRubber stoppers6mm OD malinaw na plastik na tubo2 100K resistors1 1M resistorConnect wiresPlant pot na may compostBoiled waterThingSpeak account torduConnect ID sa Internetuinoc ID sa Internetu32 IDEccess sa internet

Hakbang 1: Tensiometer

Ang isang tensiometer ng lupa ay isang tubo na puno ng tubig na may isang porous ceramic cup sa isang dulo at isang gauge ng presyon sa kabilang panig. Ang dulo ng ceramic cup ay inilibing sa lupa upang ang tasa ay malapit na makipag-ugnay sa lupa. Nakasalalay sa nilalaman ng tubig sa lupa, ang tubig ay lilipas sa tensiometer at babawasan ang panloob na presyon sa tubo. Ang pagbawas ng presyon ay isang direktang sukat ng pagkakaugnay ng lupa para sa tubig at isang tagapagpahiwatig kung gaano kahirap para sa mga halaman na kumuha ng tubig.

Ang mga Tensiometro ay ginawa para sa propesyonal na grower ngunit may posibilidad na maging mahal. Ang Tropf-Blumat ay gumagawa ng isang awtomatikong aparato ng pagtutubig para sa amateur market na gumagamit ng ceramic probe upang makontrol ang patubig. Ang probe mula sa isa sa mga yunit na ito ay maaaring magamit upang makagawa ng isang tensiometer na nagkakahalaga lamang ng ilang dolyar.

Ang unang gawain ay paghiwalayin ang plastic diaphragm mula sa berdeng ulo ng pagsisiyasat. Ito ay isang pop fit sa berdeng ulo, ang mabuting paggupit at pag-snipping ay paghiwalayin ang dalawang bahagi. Kapag pinaghiwalay, mag-drill ng isang 1 mm na butas sa diaphragm pip. Ang plastik na tubo ay konektado sa pip sa tuktok ng dayapragm para sa mga sukat ng presyon. Ang pag-init ng dulo ng tubo sa kumukulong tubig ay magpapalambot sa plastik upang mas madali ang pag-aakma. Bilang kahalili, maaaring magamit ang isang tradisyonal na nababato na rubber stopper sa halip na i-recycle ang diaphram. Ang presyon ng probe ay maaaring masukat nang direkta sa pamamagitan ng pagsukat sa taas ng isang haligi ng tubig na suportado sa isang U tube. Ang bawat pulgada ng suportang tubig ay katumbas ng 2.5 millibars ng presyon.

Bago gamitin, ang ceramic probe ay dapat na ibabad sa tubig ng ilang oras upang mabasa nang husto ang ceramic. Pagkatapos ang probe ay puno ng tubig at ang stopper ay nilagyan. Mahusay na gamitin ang pinakuluang tubig upang maiwasan ang pagbuo ng mga bula ng hangin sa loob ng probe. Ang pagsisiyasat ay pagkatapos ay mahigpit na ipinasok sa mamasa-masang pag-aabono at iniwan upang tumatag bago sukatin ang presyon.

Ang presyon ng tensiometer ay maaari ring sukatin sa isang elektronikong sukat ng presyon tulad ng MPX5010DP. Ang ugnayan sa pagitan ng presyon at boltahe ng output mula sa gauge ay matatagpuan sa sheet ng data ng sensor. Bilang kahalili, ang sensor ay maaaring mai-calibrate nang direkta mula sa isang tubig na puno ng U tube manometer.

Hakbang 2: Capacitive Soil Moisture Sensor

Ang capacitive ground moisture sensor na naka-calibrate sa Instructable na ito ay ang v1.2 na madali at murang magagamit sa Internet. Ang uri ng sensor na ito ay pinili kaysa sa mga uri na sumusukat sa paglaban ng lupa sapagkat ang mga probe ay maaaring lumabag at maaapektuhan ito ng pataba. Gumagana ang mga capacitive sensor sa pamamagitan ng pagsukat kung magkano ang nilalaman ng tubig na nagbabago ng capacitor sa probe na kung saan ay nagbibigay ng output voltage ng probe.

Dapat mayroong isang 1M risistor sa pagitan ng signal at ground pin sa sensor. Bagaman ang risistor ay naka-mount sa card, kung minsan ay nawawala ang koneksyon sa lupa. Kasama sa mga sintomas ang mabagal na tugon sa pagbabago ng mga kundisyon. Mayroong maraming mga trabaho sa paligid kung nawawala ang koneksyon na ito. Ang mga dalubhasa sa paghihinang ay maaaring maiugnay ang risistor sa lupa sa pisara. Bilang kahalili, ang isang panlabas na 1M risistor ay maaaring gamitin sa halip. Habang ang resistor ay naglalabas ng isang kapasitor sa output, maaari itong makamit sa software sa pamamagitan ng pagpapaikli ng output pin sandali sa lupa bago sukatin ang sensor.

Hakbang 3: Pag-log ng Data

Ang tensiometer at capacitive probe ay matatag na nakalagay magkasama sa isang palayok ng halaman na naglalaman ng wet peat compost. Kailangan ng ilang oras upang ang system ay tumira at magbigay ng mga matatag na pagbabasa mula sa mga sensor. Ang isang ESP32 development circuit board ay ginamit sa Instructable na ito upang masukat ang mga output ng sensor at mai-post ang mga resulta sa ThingSpeak. Malawakang magagamit ang circuit board mula sa murang mga supplier ng Tsino at maraming mga pin ang maaaring magamit para sa mga pagsukat ng boltahe ng analogue. Habang ang pressure sensor ay naglalabas ng isang 5V signal, ang boltahe na ito ay kalahati ng dalawang 100K resistors upang maiwasan na mapinsala ang 3.3V ESP32. Ang iba pang mga uri ng sensor ay maaaring konektado sa ESP32 sa kondisyon na ang output signal ay katugma. Panghuli, ang palayok ng halaman ay pinapayagan na matuyo nang natural at ang mga pagbabasa ng sensor ay nai-post tuwing 10 minuto sa ThingSpeak. Dahil ang ESP32 ay may ekstrang mga GPIO pin, iba pang mga sensor tulad ng temperatura at halumigmig ay maaaring idagdag upang magbigay ng karagdagang impormasyon tungkol sa kapaligiran.

Hakbang 4: Programa ng ESP32

Kakailanganin mong i-set up ang iyong sariling ThingSpeak account kung wala ka pa nito.

Ang Arduino IDE sketch upang masukat ang mga output ng sensor at i-post ang mga ito sa ThingSpeak ay ipinapakita sa ibaba. Ito ay isang napaka pangunahing programa na walang error sa pag-trap o pag-uulat ng pag-unlad sa serial port, baka gusto mong palamutihan ito sa iyong mga pangangailangan. Gayundin, kailangan mong ipasok ang iyong sariling ssid, password at API key bago i-flashing sa ESP32.

Kapag ang mga sensor ay konektado at ang ESP32 ay pinalakas mula sa isang USB power supply, ang mga pagbabasa ay ipinapadala sa ThingSpeak bawat 10 minuto. Ang iba't ibang mga oras ng pagbasa ay maaaring itakda sa loob ng programa.

DATALOG SKETCH

# isama ang client ng WiFiClient;

walang bisa ang pag-setup () {

WiFi.mode (WIFI_STA); kumonektaWiFi (); } void loop () {if (WiFi.status ()! = WL_CONNected) {connectWiFi (); } client.connect ("api.thingspeak.com", 80); float pressure = analogRead (34); float cap = analogRead (35); presyon = presyon * 0.038; // Change to millibar delay (1000);

String url = "/ update? Api_key ="; // Bumuo ng string para sa pag-post

url + = "Ang iyong API key"; url + = "& field1 ="; url + = String (pressure); url + = "& field2 ="; url + = String (cap); client.print (String ("GET") + url + "HTTP / 1.1 / r / n" + "Host:" + "api.thingspeak.com" + "\ r / n" + "Connection: close / r / n / r / n "); pagkaantala (600000); // Ulitin bawat 10 minuto}

walang bisa ang ConnectWiFi () {

habang (WiFi.status ()! = WL_CONNected) {WiFi.begin ("ssid", "password"); pagkaantala (2500); }}

Hakbang 5: Mga Resulta at Konklusyon

Ipinapakita ng mga plot ng ThingSpeak ang pagtaas ng mga pagbabasa ng sensor habang ang peat ay natutuyo. Kapag lumalaki ang mga halaman tulad ng mga kamatis sa pit, isang pagbabasa ng tensiometer na 60 millibars ay ang pinakamainam na oras upang maubigan ang mga halaman. Sa halip na gumamit ng isang tensiometer, sinabi ng plot na nakakalat na ang mas matatag at mas murang capacitive sensor ay maaaring magamit kung magsimula kaming patubig kapag umabot sa 1900 ang pagbabasa ng sensor.

Sa buod, ipinapakita ng Ituturo kung paano hanapin ang puntong nag-uudyok ng patubig para sa isang murang sensor ng kahalumigmigan ng lupa sa pamamagitan ng pag-calibrate nito laban sa isang sanggunian na tensiometer. Ang pagtutubig ng mga halaman sa tamang antas ng kahalumigmigan ay magbibigay ng mas malusog na pananim at makatipid ng tubig.