Für Gärtner und Pflanzenliebhaber ist es wichtig, die Bodenfeuchtigkeit zu überwachen, um optimale Bedingungen für das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen zu bieten. Der Kauf von vorgefertigten Feuchtesensoren kann jedoch eine kostspielige und nicht immer bequeme Option sein.
In diesem Artikel werden wir Ihnen sagen, wie Sie Ihren eigenen Bodenfeuchtesensor mit Ihren eigenen Händen herstellen können. Sie benötigen einen kleinen Satz von Komponenten und ein wenig Zeit, um den Sensor zusammenzubauen und einzurichten. Dadurch können Sie die Bodenfeuchtigkeit genau messen und Informationen über ihren Zustand erhalten.
Dieses Projekt wird sowohl für erfahrene Enthusiasten als auch für Anfänger in der Elektronik nützlich sein. In dem Artikel werden wir Ihnen ein Diagramm und detaillierte Anweisungen zur Verfügung stellen, um Ihnen bei der Erstellung Ihres eigenen Bodenfeuchtesensors zu helfen. Bei der Montage und Konfiguration des Sensors lernen Sie die Grundlagen der Arbeit mit elektronischen Komponenten und der Programmierung kennen, die für Sie in anderen Projekten nützlich sein können.
Vorbereitung der Ausgangsmaterialien
Bevor Sie mit der Montage des Bodenfeuchtesensors beginnen, benötigen Sie die folgenden Materialien:
- Arduino-Plattform: Der Bodenfeuchtesensor funktioniert mit dieser Mikrocontroller-Plattform, daher benötigen Sie ein Arduino Uno oder ein ähnliches Board.
- Bodenfeuchtesensor: Das Hauptelement Ihres Projekts wird ein Bodenfeuchtesensor sein, der den Feuchtigkeitsgehalt des Bodens misst. Erwerben Sie einen Sensor mit einer Arduino-kompatiblen Schnittstelle.
- Montageplatte: Verwenden Sie zum Arbeiten mit Kabeln und zum Anschließen von Komponenten eine Leiterplatte oder ein Breadboard.
- Draht: Sie benötigen hochwertige Drähte in verschiedenen Farben, um die Komponenten an die Arduino-Platine anzuschließen.
- Resistance: Möglicherweise benötigen Sie den Widerstand, der erforderlich ist, um einen Bodenfeuchtesensor an einen Arduino anzuschließen.
Nachdem Sie alle notwendigen Komponenten gekauft haben, sind Sie bereit für den nächsten Schritt - die Montage des Bodenfeuchtesensors.
Diagramm des Bodenfeuchtigkeitssensors
Um einen Bodenfeuchtesensor zu erstellen, benötigen Sie die folgenden Komponenten:
| Komponente | Die Beschreibung |
| Führungsstange | Hergestellt aus Metalldraht und dient zur Bestimmung der Bodenfeuchtigkeit. |
| Analoger Arduino-Eingang | Wird verwendet, um den Sensor an die Arduino-Platine anzuschließen. |
| Widerstand 10 kΩ | Wird benötigt, um einen Spannungsteiler in einer Schaltung zu erzeugen. |
| Draht | Verbinden Sie alle Komponenten mit dem Arduino. |
Die Bodenfeuchtigkeitssensorschaltung enthält einen einfachen Spannungsteiler, der auf dem Prinzip basiert, den Widerstand des Bodens in Abhängigkeit von seiner Feuchtigkeit zu ändern. Der Führungsstab wird in den Boden gesteckt und sein Widerstand ändert sich abhängig von der Bodenfeuchtigkeit.
Ein Ende der Führungsstange wird mit dem analogen Arduino-Eingang verbunden, während das andere Ende mit einem 10-kΩ-Widerstand verbunden ist. Der Widerstand verbindet sich mit dem Arduino-Boden. Auf diese Weise wird ein Spannungsteiler gebildet und der Spannungswert am analogen Eingang des Arduino hängt vom Bodenwiderstand ab.
Sie können die Funktion analogRead() verwenden, um den Wert vom analogen Arduino-Eingang zu lesen. Es gibt einen Wert zwischen 0 und 1023 zurück, wobei 0 für einen niedrigen Spannungswert (trockener Boden) und 1023 für einen hohen Spannungswert (feuchter Boden) steht.
Nachdem Sie nun ein Diagramm des Bodenfeuchtesensors und eine Liste der erforderlichen Komponenten haben, können Sie mit der Montage und Programmierung des Sensors beginnen. Seien Sie vorsichtig und befolgen Sie die Anweisungen, um einen funktionierenden Bodenfeuchtesensor zu erhalten.
Herstellung eines empfindlichen Sensors
Ein empfindlicher Bodenfeuchtesensor kann mit einfachen Materialien selbst hergestellt werden. Sie benötigen:
1. Draht: nehmen Sie zwei Drähte mit Isolierung, etwa 15 cm lang.
2. Kupferelektrode: verwenden Sie zwei Kupferdrähte, jeweils etwa 10 cm lang.
3. Aluminiumfolie: nehmen Sie ein kleines Stück Aluminiumfolie.
4. Multi-Circuit-Widerstand: wählen Sie einen Multikreiswiderstand mit einem Nennwiderstand von 10 kΩ.
5. Gegengewicht: suchen Sie nach einer kleinen Ladung, die als Gegengewicht für den Sensor verwendet werden soll.
Nachdem Sie alle benötigten Materialien gesammelt haben, beginnen Sie mit der Montage:
1. Verbinden Sie ein Ende jedes Drahtes mit einer der Kupferelektroden. Befestigen Sie die Drähte mit einem Isolierband an den Elektroden.
2. Befestigen Sie das zweite Ende jedes Drahtes an den verschiedenen Anschlüssen des Multikreiswiderstands.
3. Wir legen ein kleines Stück Aluminiumfolie auf eine gleichmäßige Oberfläche und kleben es an eine der Kupferelektroden. Dies dient als Feuchtesensor.
4. Befestigen Sie das Gegengewicht am anderen Ende der Kupferelektrode. Ein Gegengewicht wird benötigt, um den Sensor im Boden zu halten.
Ihr empfindlicher Bodenfeuchtesensor ist jetzt einsatzbereit. Stellen Sie den Multikreiswiderstand in den Widerstandsmessmodus und legen Sie den Sensor in den Boden. Warten Sie einige Minuten, bis der Sensor einen stabilen Widerstandswert erreicht, um die Bodenfeuchtigkeit zu ermitteln. Sobald es stabilisiert ist, können Sie die Bodenfeuchtigkeit anhand des Multikreiswiderstands bestimmen.
Anschluss des Sensors an den Mikrocontroller
Um den Sensor an einen Mikrocontroller anzuschließen, benötigen Sie die folgenden Elemente:
- Bodenfeuchtesensor
- Mikrocontroller (z. B. Arduino)
- Drähte für die Verbindung
- Widerstand (normalerweise 10 kΩ)
Um zu beginnen, verbinden Sie den Bodenfeuchtesensor wie folgt mit dem Mikrocontroller:
- Schließen Sie die "VCC" -Pin des Sensors an den Stromanschluss des Mikrocontrollers an (normalerweise 5V oder 3.3V).
- Verbinden Sie den "GND" -Pin des Sensors mit dem gemeinsamen Boden des Mikrocontrollers.
- Schließen Sie die digitale OUT-PIN des Sensors an einen beliebigen digitalen Pin des Mikrocontrollers an.
- Schließen Sie ein Ende des Widerstands an den gleichen digitalen Pin des Mikrocontrollers an, an den der OUT-Pin des Sensors angeschlossen ist.
- Verbinden Sie das andere Ende des Widerstands mit dem Stromversorgungsstift des Mikrocontrollers.
Nachdem der Sensor erfolgreich mit dem Mikrocontroller verbunden ist, können Sie den Programmcode verwenden, um die Daten vom Bodenfeuchtesensor zu lesen und die erforderlichen Vorgänge basierend auf diesen Daten durchzuführen.
Konfigurieren und Programmieren des Mikrocontrollers
Nach der Montage und dem Anschluss des Bodenfeuchtesensors muss der Mikrocontroller konfiguriert und programmiert werden, damit er die vom Sensor empfangenen Daten korrekt verarbeiten kann.
Um zu beginnen, schließen Sie den Mikrocontroller mit einem USB-Kabel an den Computer an. Laden Sie dann die Arduino IDE herunter, eine Entwicklungsumgebung, mit der Mikrocontroller programmiert werden können.
Öffnen Sie die Arduino IDE und wählen Sie das entsprechende Mikrocontroller-Modell im Menü Werkzeuge aus. Stellen Sie sicher, dass der richtige Anschluss für den Anschluss des Mikrocontrollers ausgewählt ist.
Jetzt können Sie mit dem Schreiben des Programms beginnen. Definieren Sie zunächst die Variablen, die die vom Bodenfeuchtigkeitssensor erhaltenen Werte speichern.
Verwenden Sie die "Setup" -Funktion, um den Mikrocontroller einzurichten. Stellen Sie die Baudrate für die Kommunikation mit dem Computer ein und konfigurieren Sie die Pins, an die der Bodensensor angeschlossen ist.
Beschreiben Sie dann in der Loop-Funktion den Algorithmus des Mikrocontrollers. Lesen Sie die Sensordaten aus und wenden Sie die erforderlichen Schritte an, z. B. geben Sie Informationen auf dem Bildschirm aus oder senden Sie sie an einen Remote-Server.
Fügen Sie bei Bedarf Code hinzu, um Fehler wie falsche Werte, fehlende Kommunikation mit dem Sensor usw. zu behandeln.
Sobald das Programm beendet ist, laden Sie es auf den Mikrocontroller hoch, indem Sie auf die Schaltfläche "Download" in der Arduino IDE klicken. Nach erfolgreichem Download beginnt der Mikrocontroller entsprechend Ihrem Programm zu arbeiten.
Überprüfen Sie, ob der Sensor ordnungsgemäß funktioniert, indem Sie mehrere Testmessungen durchführen. Passen Sie bei Bedarf das Programm oder die Parameter des Mikrocontrollers an.
Ihr Bodenfeuchtesensor ist jetzt vollständig konfiguriert und einsatzbereit.
