Návrhy v zemi, které fungují automaticky, mohou zjednodušit život majitele. Aby nedošlo k monotónní těžké práci, je instalován automatický zavlažovací systém. Aby se zabránilo přebytku vody, stojí za to umístit snímač vlhkosti půdy – není obtížné vytvořit takový design vlastníma rukama.
Co je to čidlo vlhkosti?
Čidlo vlhkosti je zařízení, které se skládá ze dvou vodičů. Jsou připojeny ke slabému zdroji energie. Pokud se vlhkost mezi elektrodami začne zvyšovat, odpor klesá a proud klesá. Pokud je vody málo, odpor se zvyšuje.
Mělo by být zřejmé, že elektrody budou ve vlhkých podmínkách. Z tohoto důvodu zkušení odborníci doporučují zapnout zařízení pomocí klíče. Tím se sníží negativní vliv koroze. V jiné situaci je celá konstrukce ve vypnutém stavu. Zapíná se, když je potřeba zkontrolovat vlhkost. Chcete-li to provést, stačí stisknout tlačítko.
Proč je toto zařízení potřeba?
Instalace čidel vlhkosti se provádí ve sklenících a na otevřeném prostranství. S jejich pomocí můžete ovládat čas zavlažování a člověk pro to nemusí nic dělat, bude stačit zařízení zapnout. Poté bude fungovat bez přerušení. Letní obyvatelé by však měli sledovat stav elektrod, protože se mohou zhoršit kvůli korozi. A ve skleníkových podmínkách a na otevřeném poli bude takový systém skvělým pomocníkem.
Takový systém ukazuje výsledek poměrně přesně ve srovnání s jinými podobnými návrhy. Často si člověk už myslí, že půda je suchá, ačkoliv přístroj ukáže sto jednotek vlhkosti. A po zavlažování půdy se tato čísla zvyšují na 700 jednotek.
Pokud má být takové čidlo použito venku, pak se doporučuje horní část dostatečně utěsnit. Tím nedojde ke zkreslení ukazatelů. K tomu se používá povlak s voděodolnou pryskyřicí.
Co je potřeba k výrobě senzoru vlastníma rukama?
Abyste si mohli senzor vyrobit sami, musíte získat následující nástroje:
- dvě elektrody. V tomto případě by jejich průměr měl být asi 3-4 mm.
- Základna, která byla vyrobena z textolitu nebo takového materiálu, který se nebojí koroze.
- Matice a podložky.
- Budou potřeba i další podpůrné nástroje.
Pokyny pro výrobu krok za krokem
Sběr senzoru probíhá v následujícím pořadí:
- Zpočátku jsou elektrody připevněny k základně. Hlavní věc je, že je chráněna před korozí.
- Poté se na konci elektrod odřízne závit. Na rubové straně jsou zahrocené, aby bylo snazší je zapustit do země.
- V základně textolitu jsou vytvořeny otvory. Dále se do nich našroubují elektrody. K jejich zajištění se používají matice a podložky.
Je nutné vybrat potřebné dráty, které budou pasovat na podložky. Poté jsou elektrody izolovány. Jdou hluboko do země o 5-10 centimetrů. Záleží na tom, jaká je využitá kapacita, jaké velikosti postelí. Aby snímač fungoval, je potřeba proud 35 mA a napětí 5V. Záleží na úrovni vlhkosti.
Video o jednoduchém senzoru vlhkosti:
Nakonec je připojen snímač. K tomu slouží 3 vodiče, které jsou připojeny k mikroprocesoru. Speciální ovladač poskytne možnost kombinovat zařízení s bzučákem. Poté je dán signál, pokud se vlhkost půdy příliš sníží. U některých senzorů se místo signálu mění světlo.
Funkce aplikace
Čidlo půdní vlhkosti má různá použití. Často jsou určeny pro automatické zavlažovací systémy. Senzory se vyrábějí v květináčích. Jsou užitečné pro rostliny, které jsou příliš citlivé na vlhkost v zemi. V případě, že se pěstují sukulenty, pak se používají spíše dlouhé elektrody. V tomto případě dojde k reakci na změnu vlhkosti u oddenku.
Často se takové senzory používají, pokud se pěstují fialky nebo rostliny s křehkými kořeny. Pokud nainstalujete senzor, můžete vědět, kdy zalévat. Taková zařízení jsou ideální, pokud se rostliny pěstují ve skleníkových podmínkách. Obdobný způsob návrhu snímače se používá také v případě, že je potřeba kontrolovat vlhkost vzduchu. To je zvláště užitečné pro rostliny, které jsou systematicky stříkány.
Majitelé na venkově si mohou odpočinout, protože senzor za ně rozhodne, kdy je potřeba rostliny zalít. Tímto způsobem můžete zjistit, jak je půda mokrá. To ochrání postele před nadměrnou vlhkostí. Existují další případy, kdy lidé instalují senzory. Mohou pomoci udržet vlhkost půdy v suterénu. Někteří lidé jej instalují do oblasti umyvadla.
Pokud potrubí začne unikat, automatický design o tom okamžitě řekne.
Tímto způsobem budou provedeny včasné opravy. Snímač vlhkosti půdy tedy umožňuje vytvářet zařízení za pár dní v různých oblastech a zónách letní chaty. Není nutné běžet pro odbornou pomoc, protože takový návrh lze snadno provést sami. K tomu stačí dodržovat určitá pravidla a posloupnost.
Zdravím čtenáře Habra! Chci se s vámi podělit o svůj další projekt, dnes si povíme něco o malém senzoru pro měření vlhkosti půdy na čipu CC2530. Projekt je založen na vývoji open source DIYRUZ Květina, vývojář @anonymass. Měření půdní vlhkosti senzoru probíhá kapacitní metodou, je napájen baterií CR2450 nebo CR2477, je zde ochrana proti přepólování baterie, senzor je určen pro práci v sítích Zigbee.
Již delší dobu sleduji Zigbee, obrovské množství levných továrně vyrobených zařízení, která se objevila v posledních letech, a rychlost, s jakou po vzniku projektu zigbee2mqtt tato technologie začala uchvacovat mysl domova. automaty, vynikající DIY projekty, které se v mnoha ohledech také staly tahounem této popularity, všechna tato fakta prostě křičela, že tam musíte jít.
Téměř jakmile jsem získal malý počet továrních a DIY zařízení a spustil síť Zigbee, chtěl jsem pro sebe něco udělat. Zrozený nápad vytvořit senzor půdní vlhkosti organicky zapadal do mých plánů, protože jsem právě dokončoval testy mého dalšího projektu podobného senzoru na nRF52 s e-ink obrazovkou. Kompaktní rozměry a vzhled jsou vše, co bylo stanoveno z požadavků v budoucím projektu a na tyto požadavky jsem již měl polotovar.
▍ Po několika hodinách strávených přepracováním projektu na nRF52 byla železná část projektu na CC2530 připravena:
Na základě zkušeností (byť skromných, jelikož nejsem agronom) s každodenním používáním takovýchto senzorů na parapetech a s přihlédnutím ke spotřebě parametrů čipů CC2530 měl senzor minimální funkčnost, pouze měřil úroveň zašpinění vlhkost. Ukázalo se, že senzorová deska má rozměry 137 mm x 20 mm, pro snadnou montáž jsou elektronické součástky umístěny na jedné straně desky, s výjimkou držáku baterie, který je připájen na zadní straně desky. Snímač má LED, pár tlačítek, programovací port, jednoduchou ochranu proti přepólování baterie na tranzistoru. Doba montáže snímače při ručním pájení je 10-15 minut, obvod snímače se skládá pouze z 10 prvků včetně rádiového modulu.
▍ Senzorový obvod:
Pokud montáž senzoru trvá 10-15 minut, tak se tím bohužel výroba pouzdra pochlubit nemůže.
▍ S vývojem modelu pouzdra nebyly žádné zvláštní problémy, protože jako základ bylo vzato také pouzdro z projektu snímače půdní vlhkosti na nRF52 s e-ink. Pár tahů v editoru a pouzdro se trochu ztenčilo a bez výřezu pro obrazovku, s několika dalšími tahy bylo pouzdro doplněno o okénko pro indikaci LED umístěné na desce. Okamžitě jsem udělal dvě možnosti zadního krytu pro baterie CR2450 a CR2477. Tisk všech tří částí těla trvá něco málo přes hodinu. Zde světelná část s pouzdrem končí, pak začíná smutný příběh, broušení, vrtání, plnění indikačního otvoru pro LED tekutým UV polymerem, leštění. Celá tato doba zabrala asi hodinu a půl. Asi jako nejlepší a nejsprávnější možnost výroby pouzdra stojí za zvážení pouhý tisk pouzdra na dobře vyladěné tiskárně, jsem si jistý, že výsledek nebude horší.
▍ Základem softwarové části projektu je oblíbený projekt DIYRUZ Flower. Rozhodně nejsem programátor, moje minulost je pár let programování v Arduinu, což mi v podstatě umožnilo přečíst kód projektu a porozumět mu. Obtížným momentem je možná nastavení prostředí pro rozvoj. Vynechám ale popis problémů, na které jsem narazil, v tomto článku dám jen pár odkazů na manuály a články, o které jsem se opíral (odkaz 1, odkaz 2, odkaz 3) a také poděkuji chatu ZIGDEV účastníků, kterým nejsou lhostejné problémy druhých, kteří pomohli radou. Změny, které jsem provedl v kódu původního projektu: zvýšení intervalu čtení snímače vlhkosti půdy na 1 hodinu, uložení předchozích hodnot vlhkosti půdy pro porovnání s novými hodnotami a odesílání dat do sítě pouze při změně hodnot o 1 %. Přidáno čtení vnitřního teplotního čidla CC2530, porovnání a odesílání dat při změně teploty o 1°C. Přesnost teploty z vnitřního teplotního čidla má samozřejmě velkou chybu, ale obecně dává pochopení změny teploty vzduchu. Přesněji řečeno, tento parametr lze zkalibrovat v převodníku zigbee2mqtt, nicméně zvláštní (a ne speciální) potřebu jsem pro to neviděl.
Takto vypadá přenos dat o úrovni půdní vlhkosti s dotazem na úroveň půdní vlhkosti prostřednictvím modulu Telegram v Majordomo
Problém, na který jsem narazil při testování
Rozhodl jsem se to zmínit, jsem si jistý, že to někomu pomůže najít řešení rychleji, když stojí před něčím podobným. Otázka, která vyvstala při testování senzorů, způsobila nedorozumění, kterým směrem kopat, dala vzniknout různým teoriím magického charakteru :). Podstata problému byla v tom, že senzory se slabým signálem (linkquality < 90) začaly poměrně často posílat hlášení koordinátorovi, nebylo moc jasné, kdo koho ztrácí, respektive, delší dobu vzhůru, senzor byl aktivnější ztrátu energie baterie. Problém byl vyřešen po zakoupení koordinátora od Jet Home (CC2652) zakoupeného s možností propagace.
Předtím síť fungovala na ZigBee stick koordinátoru V4 (RF Star CC2652). Myslím, že tady jde o firmware koordinátora, bohužel nevím, jaký firmware je v mém starém, ale toto je ten, na kterém není zapojena LED indikace na desce koordinátoru, v budoucnu budu plánovat přeformátování starého koordinátora do routeru.
Zatímco tyto problémy byly pozorovány, dokonce jsem vyrobil jinou verzi desky pro jiný rádiový modul, její jediné plus je +5 jednotek karmy ke kvalitě propojení, ale cenovka tohoto modulu tento buff zcela resetuje :).
▍ Sám GITHUB pro ty, kteří si chtějí zopakovat Zveřejnil jsem soubory projektu gerber pro objednání desek, seznam součástek, schéma, modely skříní, zdroje projektů, zkompilované soubory programů pro blikající rádiové moduly.
Zařízení již bylo přidáno do seznamu projektů zigbee2mqtt podporovaných na githubu, autor projektu velmi rychle reaguje na žádosti o stažení.
Trochu smutné v tomto směru, na svém místě používám Majordomo jako systém chytré domácnosti, na tento systém je napsán nádherný modul z2m, bohužel můj pull request tam visí bez uvážení už měsíc, takže zatím napsal návod na můj github , kde je potřeba provést změny, aby výstup informací o senzoru v majordomu jiskřil barvami :).
Stejný smutný příběh s dalším projektem – SLS gateway. Plánoval jsem nasadit na chatě síť Zigbee spravovanou přes bránu SLS, otestovat ji, řídit své senzory a sdílet své dojmy. Nikdy se mi ale nepodařilo získat slíbený firmware s podporou pro můj senzor, pravděpodobně zapomněli a externí převodníky nejsou v tomto projektu podporovány :(.
Venkovní zigbee snímač teploty a vlhkosti se zesilovačem
Pokud chcete, stejně jako já, porozumět tomu, co je Zigbee, zkuste si vyrobit své první DIY Zigbee zařízení, pak vás zvu do chatu pro vývojáře zigbee zařízení / firmwaru ZIGDEV
Pokud vás zajímá vše, co souvisí s DIY, jste DIY vývojář nebo jen chcete začít, zajímá vás používání DIY zařízení a chcete se o mých projektech dozvědět jako první, pak zvu všechny na telegramový chat – DIYDEV.
Vyzývám také čtenáře, aby diskutovali o tomto a dalších zařízeních v nejdůležitějším telegramovém chatu na Zigbee.
