Цифровой измеритель влажности почвы используется для определения содержания воды в конкретном образце почвы. Поскольку растениеводство требует воды на разных этапах и в разных количествах, важно время от времени измерять влажность почвы, чтобы знать ее состояние.
Представленная здесь цифровая схема измерителя влажности почвы для мониторинга содержания влаги в почве на ирригационных фермах представляет собой электронное устройство, которое точно и точно измеряет содержание влаги в почве. Он измеряет сопротивление протеканию электрического тока между двумя металлическими зондами. Эти зонды действуют как сенсорные элементы, которые регистрируют влажность и преобразуют ее в электрическую величину. Это значение далее перерабатывается в информацию в виде электронного дисплея.
Внешняя часть цифрового измерителя влажности почвы представляет собой простую головку датчика влажности почвы, состоящую из нескольких легкодоступных частей. Работа электроники сенсорной головки не требует пояснений, поэтому просто следуйте концептуальному рисунку (и схематическому рисунку), показанному на рис. 1, чтобы приступить к его сборке.
Рис. 3. Живой экран LCD в авторском прототипеРис. 4: PCB схема измерителя влажности почвы
Полная принципиальная схема измерителя влажности почвы показана на рис. 2. После сборки сенсорной головки отключите ее от регулируемого источника постоянного тока 5 В.
Рис. 5: Компоновка компонентов PCBРис. 6: Скриншот Arduino IDE
Вставьте щупы сенсорной головки в почву, чтобы определить ее влажность, и осторожно отрегулируйте предустановленное значение VR1 так, чтобы на контакте A1 Arduino (Board1) if было напряжение чуть выше 3 В, почва была достаточно влажной.
Создание и тестирование
Повторите процесс калибровки со случайным образом отобранными образцами почвы от очень сухой до очень влажной, отражающими разные уровни влажности. Перенастройте VR1, if необходимо, пока вы удовлетворены процессом калибровки. (Обратите внимание, что глубина проникновения датчиков в почву влияет на калибровку.) Для завершения проекта соедините головку датчика с остальным оборудованием.
Остальное оборудование представляет собой комбинацию микроконтроллера Arduino и твердотельной панели дисплея. Для компактности для управления панелью LCD 16×2 используется платформа Arduino Nano V3.
Хотя для питания аппаратной установки используется аккумуляторная батарея на 6 В, вы также можете без проблем использовать внешний источник постоянного тока в диапазоне 7–12 В по VIN-коду Board1. Предустановка 10 кОм (VR2) включена для регулировки уровня контрастности дисплея. Аналогично резистор сопротивлением 100 Ом (R2) ограничивает рабочий ток лампы подсветки внутри панели дисплея.
После сборки оборудования загрузите код (скетч) в микроконтроллер, то есть скопируйте скетч, вставьте его в Arduino IDE, скомпилируйте и загрузите. Это должно сработать с первого раза, и на экране LCD должно появиться сообщение, показанное на рис. 3.
Односторонний PCB для измерителя влажности почвы показан на рис. 4, а расположение его компонентов — на рис. 5. Поместите PCB в подходящую коробку.
Описание компонентов
Разъемы CON1, CON2, CON3 и CON4 предназначены для подключения датчика датчика, аналогового входа, платы1 и ЖК-дисплея1 соответственно.
В настоящее время самым дешевым чипом с последовательным интерфейсом USB на рынке является CH340G, а большинство недорогих модулей микроконтроллеров Nano V3, совместимых с Arduino (с разъемом USB mini-B), имеют встроенный чип CH340G с последовательным интерфейсом USB.
Arduino Nano V3 может питаться через соединение USB mini-B или внешний регулируемый источник питания постоянного тока 5 В на контакте 5 В на плате 1.
Чип CH340G на Arduino Nano V3 питается только от if, плата питается от USB. В результате при работе от внешнего источника питания (не USB) выходное напряжение 3,3 В (обеспечиваемое микросхемой CH340) недоступно. Arduino Nano V3 можно программировать с помощью программного обеспечения Arduino (IDE). Просто выберите Arduino Duemilanove или Nano w/ATmega328 в меню «Инструменты», как показано на рис. 6.
Все ссылки на книги и журналы, представлены на этом сайте, исключительно для ознакомления, авторские права на эти публикации принадлежат авторам книг и издательствам журналов!
Подробно тут! Жалоба