ماژول سنسور رطوبت خاک و زمین YL-69

ماژول سنسور رطوبت خاک و زمین YL-100

سنسور رطوبت خاک دارای رابط آنالوگ Analog است و با استفاده از پایه های آنالوگ Analog میکروکنترلرها راه اندازی شده و میتوانیم دیتا را در هر لحظه بر اساس تغییرات ولتاژ بخوانیم. ولتاژ کاری سنسور بین ۳٫۳ تا ۵ ولت DC است. با استفاده از ماژول تشخیص رطوبت خاک یا Soil Moisture به همراه تجهیزات جانبی دیگر از جمله آردوینو و یک شیر برقی، می‌توانید سیستم آبیاری اتوماتیک بسازید. در این سیستم دقت آبیاری بسیار زیاد است، چرا که توسط سنسور رطوبت خاک که در نزدیکی ریشه گیاه قرار دارد، دقیقا در زمانی که گیاه به آب نیاز دارد، عملیات آبیاری توسط مدار انجام می‌شود. همچنن می‌توانید برای مواقعی که به سفر می‌روید از این سیستم برای نگهداری گیاهان منزل استفاده کنید. 

ویژگی های سنسور رطوبت خاک ماژول سنسور رطوبت خاک و زمین YL-100

• ولتاژ کاری 5 ولت DC
• دارای پین هدر جهت اتصال آسان
• دارای خروجی آنالوگ و دیجیتال متناسب با رطوبت خاک
• پشتیبانی از بردهای آردوینو، ESP و سایر میکروکنترلرها نظیر ARM

کاربردهای سنسور رطوبت خاک ماژول سنسور رطوبت خاک و زمین YL-100

•  کنترل و بررسی وضعیت خاک گیاهان 
• طراحی و پیاده سازی دستگاه های تستر رطوبت خاک
• طراحی و پیاده سازی سیستم های هوشمند کنترل آبیاری گیاهان

بررسی پایه های سنسور YL - 100

ماژول رطوبت خاک دارای 4 پایه AO, DO, GND, VCC است. جهت دریافت دیتا از پایه آنالوگ استفاده می‌کنیم. پایه VCC را به تغذیه 3.3 تا 5 ولت متصل می‌کنیم. 

• پایه GND ماژول رطوبت به GND آردوینو اتصال دهید.
• پایه VCC  ماژول رطوبت به ۵V آردوینو اتصال دهید.
• پایه AO ماژول رطوبت به پورت A0 آردوینو اتصال دهید.
•  پایه VCC رله به به ۵V آردوینو اتصال دهید.
•  پایه GND رله به GND آردوینو اتصال دهید.
•  پایه سیگنال رله را به پورت ۱۳ آردوینو اتصال دهید.

راه اندازی سنسور رطوبت خاک 

 سنسور رطوبت خاک Moisture Sensor از دو بخش تشکیل شده است. سنسور رطوبت خاک دارای یک مولتی ترن است که با چرخاندن مولتی ترین در جهت ساعتگرد حساسیت افزایش و در خلاف جهت حساسیت کاهش پیدا می‌کند. با قرار گرفتن سنسور در یک نمونه خاک، مقادیر سنسور از ۰ تا ۱۰۲۴ تغییر کرده و بر روی سریال مانیتور مقادیر خوانده شده از سنسور نمایش داده می‌شود. به همین ترتیب می‌توانید دیتای مورد نظر را یادداشت کرده و در کد اصلی برنامه جایگزین کنید. سنسور تشخیص رطوبت خاک، با استفاده از تنظیمات اولیه میزان رطوبت را از طریق اختلاف ولتاژ بین الکترودها می‌سنجد و به مدار آردوینو اطلاعات رطوبت خاک را ارسال می‌کند. سپس مدار آردوینو به شیر برقی فرمان می‌دهد و گیاه آبیاری می‌شود.

راه اندازی سنسور رطوبت خاک با آردوینو و اتصال به رله

رله نوعی کلید الکترونیکی عملگر است که به دو حالت خاموش و روشن میتوانید آنرا تغییر وضعیت دهید. توسط رله می‌توانید جریان را عبور و یا قطع کنید. تمامی ماژول های رله در تعداد پایه‌های خروجی برابر است و مدل‌های مختلفی مانند رله تک کانال، رله دو کانال، چهار کانال و هشت کانال در بازار موجود است. مشخصا اتصال پایه‌های سنسور به پایه‌های ورودی رله بسیار ساده است. پایه‌هایی که با IN مشخص شده است مستقیم به پایه‌های برد میکروکنترلر متصل می‌شود. در این آموزش از رله دو کانال استفاده شده است که هر کانال را جداگانه میتوانید به یک خروجی مانند فن، پمپ وصل کنید. در صورت نیاز به اتصال پمپ به رله همانند زیر اجرا کنید.

• پایه COM: پایه مشترک Common است.
• پایه NC به معنای نرمالی کلوز یا همان پیش فرض بسته است و زمانی استفاده می‌شود که بخواهید رله به صورت پیش فرض بسته باشد. به این صورت که جریان در مدار وجود دارد و در صورت ارسال سیگنال از آردوینو مدار باز شده و جریان را متوقف می‌کند.
• پایه NO به معنای نرمالی اوپن یا همان پیش فرض باز است و به این معنی که رله همیشه باز است و مدار باز بوده و پس از ارسال سیگنال از آردوینو مدار بسته خواهد شد.

جهت اتصال پمپ به رله با توجه به ولتاژ کاری به یک تغذیه جداگانه نیاز دارید. پس از انجام این مرحله با نزدیک شدن دست به سنسور آلتراسونیک، مدار عمل کرده و مایع ریز اتوماتیک کرونا، فعال می‌شود. پمپ دارای دو سیم است. یکی از سیم‌ها را به دلخواه به یکی از پایه‌های تعذیه اتصال دهید.سیم دیگر پمپ Pump را به پایه COM رله اتصال دهید.پایه NO رله را به پایه دیگر تغذیه اتصال دهید.

void setup(){

Serial.begin(9600);
pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop(){
delay(500);
digitalWrite(13, LOW);
int soil_moisture=analogRead(A0);  // read from analog pin A3

Serial.print("analog value: ");
Serial.println(soil_moisture);

if(soil_moisture<30) {

Serial.println("Dry soil");

}

if((soil_moisture>300)&&(soil_moisture<700)) {

Serial.println("Humid soil");

}

if((soil_moisture>700)&&(soil_moisture<950)){
  Serial.println("water");
  digitalWrite(13, HIGH);
  }

}

راه اندازی سنسور رطوبت خاک با میکروپایتون و ESP32

جهت راه اندازی سنسور رطوبت خاک YL100 از میکروپایتون می‌توانیم استفاده کنیم. برد ESP32 قابلیت برنامه نویسی با میکروپایتون را دارد. در ادامه نمونه کد راه اندازی سنسور با میکروپایتون نوشته شده است. برای اجرا کد را در نرم افزار Thonny IDE کپی کنید.

from machine import Pin, ADC
import time

# Pin number for the analog output of the moisture sensor
moisture_sensor_pin = 34

# Initialize ADC object for analog input
adc = ADC(Pin(moisture_sensor_pin))

while True:
    # Read the analog input value from the moisture sensor
    moisture_value = adc.read()

    # Convert the analog value to a percentage
    moisture_percentage = (moisture_value/4095)*100

    # Print the moisture percentage value
    print("Moisture: {:.2f}%".format(moisture_percentage))

    # Wait for 1 second before taking the next reading
    time.sleep(1)

راه اندازی سنسور رطوبت خاک با میکروپایتون و RP2040

جهت راه اندازی سنسور رطوبت خاک YL100 از میکروپایتون می‌توانیم استفاده کنیم. برد رزبری پای Raspberry Pi قابلیت برنامه نویسی با میکروپایتون را دارد. در ادامه نمونه کد راه اندازی سنسور با میکروپایتون نوشته شده است. برای اجرا کد را در نرم افزار Thonny IDE کپی کنید. 

import machine
import utime

# Define the pin number for the sensor data pin
moisture_pin = machine.A0

# Define the threshold moisture level
moisture_threshold = 500

# Set up the ADC to read analog values
adc = machine.ADC(machine.ADC.CORE_TEMP)

while True:
    # Read the analog value from the sensor
    moisture_value = adc.read_u16(moisture_pin)

    # Convert the analog value to a percentage
    moisture_percentage = 100 - (moisture_value / 65535 * 100)

    # Print the moisture percentage to the console
    print("Moisture level: {:.2f}%".format(moisture_percentage))

    # Check if the moisture level is below the threshold
    if moisture_value < moisture_threshold:
        # Do something if the moisture level is too low
        print("Moisture level too low!")
    
    # Wait for some time before taking another reading
    utime.sleep(1)

آموزش اول: راه اندازی سنسور رطوبت خاک Moisture sensor

سنسور رطوبت خاک دارای رابط آنالوگ Analog است و با استفاده از پایه های آنالوگ Analog میکروکنترلرها راه اندازی شده و میتوانیم دیتا را در هر لحظه بر اساس تغییرات ولتاژ بخوانیم. ولتاژ کاری سنسور بین ۳٫۳ تا ۵ ولت DC است. با استفاده از ماژول تشخیص رطوبت خاک یا Soil Moisture به همراه تجهیزات جانبی دیگر از جمله آردوینو و یک شیر برقی، می‌توانید سیستم آبیاری اتوماتیک بسازید. در این سیستم دقت آبیاری بسیار زیاد است، چرا که توسط سنسور رطوبت خاک که در نزدیکی ریشه گیاه قرار دارد، دقیقا در زمانی که گیاه به آب نیاز دارد، عملیات آبیاری توسط مدار انجام می‌شود. همچنن می‌توانید برای مواقعی که به سفر می‌روید از این سیستم برای نگهداری گیاهان منزل استفاده کنید. سنسور تشخیص رطوبت خاک، با استفاده از تنظیمات اولیه میزان رطوبت را از طریق اختلاف ولتاژ بین الکترودها می‌سنجد و به مدار آردوینو اطلاعات رطوبت خاک را ارسال می‌کند. 

ادامه آموزش

آموزش دوم: پایش و نمایش دما و رطوبت گلدان هوشمند رزبری پای با نرم افزار Node-RED

گلدان هوشمند برای ساخت یک محیط گرافیکی UI و یا به عبارتی ساخت یک دشبورد گرافیکی جهت مدیریت گلدان هوشمند در صدر پروژه های کاربردی IOT به شمار می‌آید. در این آموزش توسط دو سنسور دما رطوبت DHT11 و سنسور رطوبت خاک Moisture  یک گلدان هوشمند را در داشبورد UI کنترل و مشاهده خواهیم کرد.

ادامه آموزش