Muchos jardineros y jardineros se ven privados de la oportunidad de cuidar diariamente las verduras, bayas y árboles frutales plantados debido a la carga de trabajo o durante las vacaciones. Sin embargo, las plantas necesitan un riego oportuno. Con la ayuda de sistemas automatizados simples, puede asegurarse de que el suelo de su sitio mantenga la humedad necesaria y estable durante su ausencia. Para construir un sistema de riego automático de jardín, necesitará el elemento de control principal: un sensor de humedad del suelo.
Los sensores de humedad también se denominan a veces medidores de humedad o sensores de humedad. Casi todos los medidores de humedad del suelo en el mercado miden la humedad de manera resistiva. Este no es un método del todo exacto porque no tiene en cuenta las propiedades de electrólisis del objeto medido. Las lecturas del dispositivo pueden ser diferentes con la misma humedad del suelo, pero con diferente acidez o contenido de sal. Pero los jardineros experimentales no son tan importantes sobre las lecturas absolutas de los dispositivos como las lecturas relativas, que se pueden ajustar para el actuador para el suministro de agua bajo ciertas condiciones.
La esencia del método resistivo es que el dispositivo mide la resistencia entre dos conductores colocados en el suelo a una distancia de 2-3 cm entre sí. Esto es normal ohmímetro que se incluye con cualquier comprobador digital o analógico. Anteriormente, estas herramientas se llamaban avómetros.
También hay dispositivos con indicador integrado o remoto para el seguimiento operativo del estado del suelo.
Es fácil medir la diferencia de conductividad eléctrica antes de regar y después de regar usando el ejemplo de una maceta con una planta de aloe doméstico. Lecturas antes del riego 101,0 kOhm.
Lecturas después de regar en 5 minutos 12,65 kOhm.
Pero un probador ordinario solo mostrará la resistencia del área del suelo entre los electrodos, pero no podrá ayudar en el riego automático.
Los sistemas de riego automático generalmente tienen una regla de "agua o no agua". Como regla general, nadie necesita regular la fuerza de la presión del agua. Esto se debe al uso de costosas válvulas controladas y otros dispositivos innecesarios y tecnológicamente complejos.
Casi todos los sensores de humedad del mercado, además de dos electrodos, tienen un comparador en su diseño. Este es el dispositivo analógico a digital más simple que convierte la señal entrante en forma digital. Es decir, a un nivel de humedad establecido, obtendrá una unidad o cero (0 o 5 voltios) en su salida. Esta señal se convertirá en la fuente del siguiente dispositivo ejecutivo.
Para el riego automático, lo más racional sería utilizar una válvula electromagnética como actuador. Se incorpora en ráfagas de tubería y también se puede utilizar en sistemas de riego por micro-goteo. Se enciende aplicando una tensión de 12 V.
Para sistemas simples que operan según el principio "sensor activado - agua se fue", es suficiente usar el comparador LM393. El microcircuito es un amplificador operacional dual con la capacidad de recibir una señal de comando en la salida con un nivel de entrada ajustable. El chip tiene una salida analógica adicional que se puede conectar a un controlador programable o probador. Un análogo soviético aproximado del comparador dual LM393 es el microcircuito 521CA3.
La figura muestra un interruptor de humedad listo para usar con un sensor de fabricación china por solo $ 1.
A continuación se muestra una versión mejorada, con una corriente de salida de 10 A a un voltaje alterno de hasta 250 V, por $ 3-4.
Si está interesado en un sistema de riego automático completo, debe pensar en comprar un controlador programable. Si el área es pequeña, entonces es suficiente instalar 3-4 sensores de humedad para diferentes tipos vidriar. Por ejemplo, un jardín necesita menos riego, las frambuesas aman la humedad y el agua del suelo es suficiente para el melón, excepto en períodos excesivamente secos.
Según sus propias observaciones y mediciones de los sensores de humedad, puede calcular aproximadamente la eficiencia y eficacia del suministro de agua en las áreas. Los procesadores permiten hacer ajustes estacionales, pueden usar lecturas de medidores de humedad, tomar en cuenta precipitación, estación.
Algunos sensores de humedad del suelo están equipados con una interfaz RJ-45 para la conexión a la red. El firmware del procesador le permite configurar el sistema para que le notifique la necesidad de riego redes sociales o por SMS. Esto es conveniente en los casos en los que es imposible conectar un sistema de riego automatizado, por ejemplo, para plantas de interior.
Para un sistema de automatización de riego, es conveniente usar controladores con entradas analógicas y de contacto que conectan todos los sensores y transmiten sus lecturas a través de un solo bus a una computadora, tableta o teléfono móvil... Los dispositivos ejecutivos se controlan a través de la interfaz WEB. Los controladores universales más comunes son:
eso dispositivos flexibles, lo que le permite ajustar el sistema de riego automático y confiarle el control total del jardín y la huerta.
El sistema mas simple La automatización del riego consta de un sensor de humedad y un dispositivo de control. Puedes hacer un sensor de humedad del suelo con tus propias manos. Necesitará dos clavos, una resistencia de 10K y una fuente de alimentación de 5 V. Funcionará desde un teléfono móvil.
Como dispositivo que emitirá un comando para regar, puede usar un microcircuito LM393... Puede comprar una unidad lista para usar o ensamblarla usted mismo, luego necesitará:
El diagrama de montaje se presenta a continuación.
Después del montaje, conecte el módulo a la fuente de alimentación y al sensor de nivel de humedad del suelo. Conecte un probador a la salida del comparador LM393. Establezca el umbral de respuesta utilizando la resistencia de recorte. Con el tiempo, será necesario corregirlo, posiblemente más de una vez.
El diagrama esquemático y la distribución de pines del comparador LM393 se presentan a continuación.
La automatización más simple está lista. Basta con conectar un actuador a los terminales de cierre, por ejemplo, una electroválvula que abre y cierra el suministro de agua.
El actuador principal para la automatización del riego es una válvula electrónica con y sin regulación del caudal de agua. Estos últimos son más baratos, más fáciles de mantener y administrar.
Hay muchas grúas orientables de otros fabricantes.
Si tiene problemas con el suministro de agua en su área, compre válvulas solenoides con sensor de flujo. Esto evitará que el solenoide se queme cuando la presión del agua descienda o se corte el suministro de agua.
El suelo es heterogéneo y difiere en su composición, por lo que un sensor de humedad puede mostrar diferentes datos en áreas adyacentes. Además, algunas áreas están oscurecidas por árboles y son más húmedas que aquellas a pleno sol. Además, proximidad agua subterránea, su nivel en relación al horizonte.
Al utilizar un sistema de riego automatizado, debe tener en cuenta el paisaje de la zona. La parcela se puede dividir en sectores. Instale uno o más sensores de humedad en cada sector y calcule su propio algoritmo operativo para cada sector. Esto complicará significativamente el sistema y es poco probable que pueda prescindir de un controlador, pero posteriormente le evitará perder el tiempo en la ridícula situación con una manguera en las manos bajo el sol bochornoso. El suelo se llenará de humedad sin su participación.
La construcción de un sistema de riego automatizado eficaz no puede basarse únicamente en las lecturas de los sensores de humedad del suelo. Es imperativo utilizar adicionalmente sensores de temperatura y luz, teniendo en cuenta la necesidad fisiológica de agua en las plantas. diferentes tipos... También es necesario considerar cambios estacionales... Muchas empresas que producen sistemas de automatización de riego ofrecen software por diferentes regiones, áreas y cultivos cultivados.
Al comprar un sistema con sensor de humedad, no se deje engañar por los tontos eslóganes de marketing: nuestros electrodos están chapados en oro. Incluso si esto es así, solo enriquecerá el suelo con metal noble en el proceso de electrólisis de placas y las billeteras de empresarios no muy honestos.
Este artículo habló sobre los sensores de humedad del suelo, que son el principal elemento de control del riego automático. Y también se consideró el principio de funcionamiento del sistema de automatización de riego, que puede comprar listo o ensamblado por usted mismo. El sistema más simple consta de un sensor de humedad y un dispositivo de control, cuyo diagrama de montaje de bricolaje también se presentó en este artículo.
Hola a todos, hoy en nuestro artículo veremos cómo hacer un sensor de humedad del suelo con nuestras propias manos. La razón salir adelante por sí mismo el desgaste del sensor (corrosión, oxidación), o simplemente la imposibilidad de comprar, una larga espera y el deseo de hacer algo con tus propias manos pueden servir. En mi caso, el deseo de hacer el sensor en sí era de desgaste, el hecho es que la sonda del sensor, con un suministro de voltaje constante, interactúa con el suelo y la humedad, como resultado de lo cual se oxida. Por ejemplo, los sensores SparkFun lo cubren con un compuesto especial (Electroless Nickel Immersion Gold) para aumentar el recurso de trabajo. Además, para extender la vida útil del sensor, es mejor suministrar energía al sensor solo en el momento de las mediciones.
Un día "bueno", noté que mi sistema de riego humedece el suelo innecesariamente, al revisar el sensor, quité la sonda del suelo y esto es lo que vi:
Debido a la corrosión entre las sondas, aparece una resistencia adicional como resultado de lo cual la señal se vuelve menor y el arduino considera que el suelo está seco. Como estoy usando una señal analógica, no haré un circuito con una salida digital en el comparador para simplificar el circuito.
El diagrama muestra el comparador del sensor de humedad del suelo, la parte que convierte la señal analógica a digital está marcada en rojo. La parte sin marcar es la parte que necesitamos para convertir la humedad en una señal analógica, y la usaremos. A continuación, he dado un diagrama para conectar las sondas al arduino.
El lado izquierdo del diagrama muestra cómo las sondas están conectadas al arduino, y traje el lado derecho (con la resistencia R2) para mostrar cómo cambian las lecturas del ADC. Cuando las sondas se bajan al suelo, se forma resistencia entre ellas (en el diagrama que lo mostré condicionalmente R2), si el suelo está seco, entonces la resistencia es infinitamente grande, y si está mojado, tiende a 0. Dado que dos resistencias R1 y R2 forman un divisor de voltaje, y el punto medio es la salida (out a0), entonces el voltaje en la salida depende del valor de la resistencia R2. Por ejemplo, si la resistencia R2 = 10Kom, entonces el voltaje será de 2.5V. Puede soldar la resistencia en los cables para no hacer un desacoplamiento adicional, para la estabilidad de las lecturas, puede agregar un capacitor de 0.01μF entre - energía y salida. el diagrama de conexión es el siguiente:
Ya que nos hemos ocupado de la parte eléctrica, podemos pasar a la parte mecánica. Para la fabricación de sondas, es mejor utilizar el material menos susceptible a la corrosión para prolongar la vida útil del sensor. Puede utilizar "acero inoxidable" o metal galvanizado, puede elegir cualquier forma, incluso puede utilizar dos piezas de alambre. Elegí "galvanizado" para las sondas, utilicé un pequeño trozo de getinax como material de fijación. También vale la pena considerar que la insistencia entre las sondas debe ser de 5 mm a 10 mm, pero no debe hacer más. Soldé los cables del sensor a los extremos galvanizados. Esto es lo que sucedió al final:
No hice un reportaje fotográfico detallado, todo es tan simple. Bueno, la foto en el trabajo:
Como indiqué anteriormente, es mejor usar el sensor solo en el momento de la medición. La mejor opción encendiéndolo a través de un interruptor de transistor, pero como mi consumo de corriente era de 0,4 mA, puede encenderlo directamente. Para suministrar voltaje durante las mediciones, puede conectar el contacto del sensor VCC al pin PWM o usar la salida digital en el momento de las mediciones para suministrar un nivel alto (ALTO) y luego configurarlo bajo. También vale la pena considerar que luego de aplicar voltaje al sensor, es necesario esperar un tiempo para que las lecturas se estabilicen. Ejemplo a través de PWM:
Int sensor = A0; int power_sensor = 3;
configuración vacía () (
// ponga su código de configuración aquí, para que se ejecute una vez:
Serial.begin (9600);
analogWrite (sensor_de_potencia, 0);
}
bucle vacío () (
retraso (10000);
Serial.print ("Suhost": ");
Serial.println (analogRead (sensor));
analogWrite (sensor_de_potencia, 255);
retraso (10000);
}
¡Gracias a todos por su atención!
He escrito muchas reseñas sobre casas de verano y, dado que estamos hablando de casas de verano, el riego automático es una de las áreas prioritarias de la automatización. Al mismo tiempo, siempre debe tener en cuenta la precipitación, para no impulsar las bombas en vano y no inundar los lechos. Se han roto bastantes copias en el camino hacia la obtención de datos de humedad del suelo sin problemas. En la revisión, hay otra opción que es resistente a las influencias externas.
Un par de sensores llegaron en 20 días en bolsas antiestáticas individuales: 
Características en el sitio web del vendedor :):
Marca: ZHIPU
Tipo: Sensor de vibración
Material: mezcla
Salida: sensor de conmutación
Desembalaje: 
El cable tiene una longitud de aproximadamente 1 metro: 
Además del sensor en sí, el conjunto incluye una bufanda de control: 
La longitud de los sensores del sensor es de unos 4 cm: 
Las puntas de los sensores parecen grafito, se ensucian de negro.
Soldamos los contactos a la bufanda e intentamos conectar el sensor: 
El sensor de humedad del suelo más común en las tiendas chinas es este: 
Mucha gente sabe que al poco tiempo es devorado por el ambiente externo. El efecto de la influencia de la corrosión se puede reducir ligeramente aplicando energía inmediatamente antes de la medición y apagándola cuando no hay medición. Pero esto cambia poco, así se veía el mío después de un par de meses de uso: 
Alguien está tratando de usar alambre de cobre grueso o varillas de acero inoxidable, una alternativa diseñada específicamente para un ambiente agresivo actúa como tema de revisión.
Dejemos la placa del kit a un lado y cuidemos el sensor en sí. El sensor es de tipo resistivo, cambia su resistencia dependiendo de la humedad del ambiente. Es lógico que sin un ambiente húmedo, la resistencia del sensor sea enorme: 
Bajamos el sensor en un vaso de agua y vemos que su resistencia será de unos 160 kOhm: 
Si lo saca, todo volverá a su estado original: 
Pasemos a las pruebas sobre el terreno. En suelo seco, vemos lo siguiente: 
Agreguemos un poco de agua: 
Más (alrededor de un litro): 
Casi completamente vertido un litro y medio: 
Agregué otro litro y esperé 5 minutos: 
La placa tiene 4 pines:
1 + fuente de alimentación
2 tierra
3 salidas digitales
4 salidas analógicas
Después de marcar, resultó que la salida analógica y la tierra están conectadas directamente al sensor, por lo que si planea usar este sensor conectándolo a la entrada analógica, la placa no tiene mucho sentido. Si no desea usar el controlador, entonces puede usar la salida digital, el umbral de respuesta se ajusta con un potenciómetro en la placa. Diagrama de cableado recomendado por el vendedor cuando se usa salida digital: 
Cuando se usa una entrada digital: 
Armemos un pequeño diseño: 
Usé el Arduino Nano aquí como fuente de energía sin cargar el programa. La salida digital está conectada al LED. Es curioso que los LED rojo y verde en la placa estén encendidos en cualquier posición del potenciómetro y la humedad del entorno del sensor, lo único que cuando se activa el umbral, el verde brilla un poco más débil: 
Habiendo establecido el umbral, encontramos que cuando la humedad especificada en la salida digital es 0, con falta de humedad, la tensión de alimentación es: 
Bueno, ya que tenemos un controlador en nuestras manos, escribiremos un programa para probar el funcionamiento de la salida analógica. Conecte la salida analógica del sensor al pin A1 y el LED al pin D9 del Arduino Nano.
const int analogInPin = A1; // sensor const int analogOutPin = 9; // Salida a LED int sensorValue = 0; // leer el valor del sensor int outputValue = 0; // valor enviado a la salida PWM con el LED void setup () (Serial.begin (9600);) void loop () (// leer el valor del sensor sensorValue = analogRead (analogInPin); // traducir el rango de sensor posible valores (400-1023 - establecido experimentalmente) // al rango de salida PWM 0-255 outputValue = map (sensorValue, 400, 1023, 0, 255); // enciende el LED a un brillo dado analogWrite (analogOutPin, outputValue); // imprimimos nuestros números Serial.print ("sensor ="); Serial.print (sensorValue); Serial.print ("\ t salida ="); Serial.println (outputValue); // retardo de retardo (2 );)
He comentado todo el código, el brillo del LED es inversamente proporcional a la humedad detectada por el sensor. Si es necesario controlar algo, entonces es suficiente comparar el valor obtenido con un umbral determinado experimentalmente y, por ejemplo, encender el relé. Lo único que recomiendo es procesar varios valores y usar el promedio para comparar con el umbral, por lo que son posibles picos o caídas aleatorios.
Sumergimos el sensor y vemos: 
Salida del controlador: 
Si lo saca, la salida del controlador cambiará: 
Video de esta compilación de prueba:
En general, me gustó el sensor, da la impresión de ser resistente a la influencia del entorno externo, si es así, el tiempo lo dirá.
Este sensor no se puede utilizar como un indicador preciso de humedad (así como todos los similares), su principal aplicación es determinar el umbral y analizar la dinámica.
Si es interesante, seguiré escribiendo sobre las manualidades de mi dacha.
Gracias a todos los que leyeron esta reseña hasta el final, espero que alguien esta informacion será útil. ¡Todo el control total sobre la humedad y la bondad del suelo!
El poeta Andrei Voznesensky dijo una vez: "la pereza es el motor del progreso". Quizás sea difícil no estar de acuerdo con esta frase, porque la mayoría dispositivos electrónicos se crean con el único propósito de facilitarnos la tarea vida diaria lleno de preocupaciones y todo tipo de asuntos vanos.
Si está leyendo este artículo ahora, probablemente esté muy cansado del proceso de regar las flores. Después de todo, las flores son criaturas delicadas, si las viertes, te sientes infeliz, te olvidas de regar por un día, eso es todo, están a punto de desvanecerse. ¡Y cuántas flores en el mundo murieron solo por el hecho de que sus dueños se fueron de vacaciones durante una semana, dejando a los pobres verdes marchitos en una maceta seca! Da miedo imaginarlo.
Es para prevenir situaciones tan terribles que se inventan los sistemas de riego automático. Se instala un sensor en la maceta que mide la humedad del suelo: es para barras de metal de acero inoxidable, pegadas al suelo a una distancia de un centímetro entre sí.
Se conectan mediante cables a un circuito cuya función es abrir el relé solo cuando la humedad desciende por debajo de la configurada y cerrar el relé en el momento en que el suelo vuelve a estar saturado de humedad. El relé, a su vez, controla una bomba que bombea agua desde el depósito directamente debajo de la raíz de la planta.
Como sabe, la conductividad eléctrica del suelo seco y húmedo difiere bastante, es este hecho el que subyace al funcionamiento del sensor. La resistencia de 10 kΩ y la sección del suelo entre las barras forman un divisor de voltaje, su punto medio está conectado directamente a la entrada del amplificador operacional. El voltaje se suministra a la otra entrada del amplificador operacional desde el punto medio de la resistencia variable, es decir, se puede ajustar desde cero para suministrar tensión. Con su ayuda, se establece el umbral de conmutación del comparador, en cuya función funciona el amplificador operacional. Tan pronto como el voltaje en una de sus entradas exceda el voltaje en la otra, la salida será un "1" lógico, el LED se iluminará, el transistor se abrirá y encenderá el relé. Se puede utilizar cualquier transistor, estructura PNP, adecuado para corriente y voltaje, por ejemplo, KT3107 o KT814. Amplificador operacional TL072 o similar, por ejemplo RC4558. Se debe instalar un diodo de baja potencia en paralelo con el devanado del relé, por ejemplo, 1n4148. La tensión de alimentación del circuito es de 12 voltios.
Debido a los cables largos desde la olla hasta la placa en sí, puede surgir una situación en la que el relé no cambia claramente, pero comienza a hacer clic con la frecuencia de la corriente alterna en la red, y solo después de un tiempo se establece en posición abierta... Para eliminar este mal fenómeno, se debe instalar un condensador electrolítico con una capacidad de 10-100 μF en paralelo con el sensor. Archivar con la pizarra. ¡Feliz asamblea! Autor - Dmitry S.
Discuta el artículo ESQUEMA DEL SENSOR DE HUMEDAD DEL SUELO
A menudo, a la venta, puede encontrar dispositivos que están instalados en maceta y controle el nivel de humedad en el suelo, encendiendo la bomba si es necesario y regando la planta. Gracias a un dispositivo de este tipo, puede irse de vacaciones de manera segura durante una semana, sin temor a que su ficus favorito se marchite. Sin embargo, el precio de tales dispositivos es excesivamente alto, porque su dispositivo es extremadamente simple. Entonces, ¿por qué comprar cuando puede hacerlo usted mismo?
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