エンジニアとして、私たちは機械を「生きた」状態に保つように訓練されています。自宅やオフィスに植物を置くことを検討しているかもしれません。それらを生かし続ける方法も知っておく必要があります。カレンダー リマインダーを設定することは、植物に水分を保つ1つの方法ですが、予防から予測的な葉のメンテナンスに移行したい場合は、水分センサーが必要になります。
土壌水分センサーをArduinoに接続する
幸いなことに、この種のセンサー（または湿度計）は簡単に入手でき、Arduinoやその他のコンピューターベースのシステムに簡単に統合できます。ここでは、2つの水分センサーの基本的なセットアップとテストについて説明します。1つは導電率に基づいており、アナログとデジタル (オン/オフ) 出力を備えています。もう1つは、アナログのみを「話す」静電容量式土壌水分センサーです。
断続的な検知コードからのシリアル出力
土壌水分センサーArduinoコード
抵抗型デジタル/アナログセンサーは、土壌に挿入される2つのフォークと、独立したアンプユニットを備えています。 LM393コンパレータ。セットアップするには、フォーク アセンブリの2つの端子をアンプの2つの端子側に接続し、フォークを土壌に差し込みます。アンプのもう一方の側 (4ピン) からのワイヤをArduinoボードに接続します。VCCは5Vに、GNDはグランドに、A0はアナログ ピンに、D0はデジタルArduinoピンに接続されます。次に、 ここにあるコードを実行 して、シリアル ポート経由でセンサー値を出力することができます。
ここで0は、アンプの トリミング ポット の調整方法に基づいてセンサーに十分な水があることを示し、1は乾燥していることを意味することに注意してください。また、水位が上昇すると、抵抗の減少に応じて、Arduinoやその他のマイクロコントローラ ボードに表示されるアナログ値も減少します。しかし、土壌に小さな電流が誘導されるため、この方法で測定を行うと多少問題が生じます。この電流により、リード線の電気分解と劣化が起こります。この効果は、Andreas Spiessによるこのビデオでわかりやすく説明されています 。
このジレンマには解決策があります。これらのセンサーで継続的に測定する必要はありません。植物に水分を与えるには、30分ごとに測定するだけで十分です。ピン6を使用してセンサー ユニットに直接電力を供給する例 をここに書きました。両方のLEDがオンの状態でセンサーが消費する電流はわずか7.2mAで、Arduino Unoが供給できる範囲内です。
図解コードはおよそ2秒ごとに水分レベルをチェックし、必要に応じて時間を長くすることができます。このような断続的なチェック システムは、バッテリー電源を慎重に管理する必要がある遠隔地の設置にも最適です。
静電容量センサーの接続は抵抗型とほぼ同じですが、オン/オフのデジタル読み取り値は浮いたままになります。
静電容量式湿度センサーソリューション
水分補給のジレンマに対するもう1つの解決策は、オールインワンのプラグイン可能なPCBとして購入できる TLC555Cチップ を搭載した静電容量センサーを使用することです。この場合、5VとGNDは抵抗センサーと同じ方法で接続され、アナログ出力のみになります。ここでもアナログ値は湿度が増加すると下がりますが、そのスケールは抵抗センサーの場合とは異なります。また、静電容量センサーなので、触れると静電容量が増加するため、必要に応じていくつかの代替用途に使用できます。
以前にリンクされたコードは静電容量センサーでも機能しますが、デジタル入力は浮いたままになります。この特定のセンサーは4mA未満の電流を使用するため、カットオフ コードも問題になりません。
これらのセンサーが、皆さんにあらゆる種類の小規模農業プロジェクトについて考えさせるきっかけになれば幸いです。さらにインスピレーションが必要な場合は、このシリーズの今後の記事をチェックしてください。そこでは、センサーを低水位警告システムに変える方法について説明しています。