IMZ Pojemnościowy czujnik wilgotności gleby V1.2

1. Podłączenie

1. Wyłącz zasilanie układu.
2. Podłącz GND czujnika do masy mikrokontrolera.
3. Podłącz VCC do stabilizowanego napięcia 5 V.
4. Podłącz AOUT do wejścia analogowego.
5. Sprawdź poprawność polaryzacji.
6. Włącz zasilanie.
7. Odczytaj surową wartość ADC.

2. Prawidłowe umieszczenie sondy

• W podłożu należy umieścić wyłącznie długą, czarną część pomiarową.
• Nie wolno zakopywać części z elementami elektronicznymi.
• Granicę bezpiecznego zanurzenia wyznacza linia oddzielająca część pomiarową od elektroniki.
• Złącze i przewód powinny pozostawać nad powierzchnią gleby.
• Odczyt zależy od głębokości wsunięcia oraz stopnia ubicia ziemi wokół sondy.

3. Kalibracja

Czujnik nie mierzy bezpośrednio wilgotności w procentach. Wartość procentową należy obliczyć na podstawie dwóch punktów odniesienia.

Punkt suchy

1. Pozostaw sondę w powietrzu albo umieść ją w całkowicie suchym podłożu.
2. Poczekaj na ustabilizowanie wyniku.
3. Zapisz wartość jako DRY_VALUE.

Punkt mokry

1. Umieść część pomiarową w dobrze nawodnionym podłożu.
2. Nie zanurzaj elektroniki ani złącza.
3. Poczekaj na ustabilizowanie wyniku.
4. Zapisz wartość jako WET_VALUE.

Typowo:

DRY_VALUE > WET_VALUE

4. Obliczanie orientacyjnej wilgotności

wilgotnosc_procent =
(DRY_VALUE - aktualny_odczyt) × 100
-----------------------------------
(DRY_VALUE - WET_VALUE)

Wynik należy ograniczyć do zakresu 0–100%.

5. Program testowy — Arduino

const int PIN_CZUJNIKA = A0;

// Wprowadź wartości uzyskane podczas własnej kalibracji.
const int DRY_VALUE = 520;
const int WET_VALUE = 260;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
  const int raw = analogRead(PIN_CZUJNIKA);

  int wilgotnosc = map(raw, DRY_VALUE, WET_VALUE, 0, 100);
  wilgotnosc = constrain(wilgotnosc, 0, 100);

  Serial.print("ADC: ");
  Serial.print(raw);
  Serial.print(" | Wilgotnosc orientacyjna: ");
  Serial.print(wilgotnosc);
  Serial.println("%");

  delay(1000);
}

Wartości 520 i 260 są jedynie przykładem. Należy zastąpić je wynikami uzyskanymi z własnego czujnika.

6. Program testowy — ESP32

const int PIN_CZUJNIKA = 34;

// Przykładowe wartości. Należy wykonać własną kalibrację.
const int DRY_VALUE = 3000;
const int WET_VALUE = 1300;

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
}

void loop()
{
  const int raw = analogRead(PIN_CZUJNIKA);

  int wilgotnosc = map(raw, DRY_VALUE, WET_VALUE, 0, 100);
  wilgotnosc = constrain(wilgotnosc, 0, 100);

  Serial.print("ADC: ");
  Serial.print(raw);
  Serial.print(" | Wilgotnosc orientacyjna: ");
  Serial.print(wilgotnosc);
  Serial.println("%");

  delay(1000);
}

7. Poprawa stabilności odczytu

Aby ograniczyć chwilowe wahania, można uśrednić kilka pomiarów:

int odczytSredni(int pin)
{
  long suma = 0;

  for (int i = 0; i < 20; i++)
  {
    suma += analogRead(pin);
    delay(10);
  }

  return suma / 20;
}

Dodatkowo zaleca się:

• wykonywanie odczytów w podobnych odstępach czasu,
• zachowanie stałej głębokości umieszczenia sondy,
• unikanie pustych przestrzeni powietrznych wokół płytki,
• kalibrację w podłożu, w którym czujnik będzie docelowo pracował,
• okresowe sprawdzanie punktów kalibracyjnych,
• włączanie zasilania czujnika tylko na czas pomiaru w instalacjach bateryjnych.