Construire un capteur d'humidité du sol Raspberry Pi low-cost pour irrigation intelligente

Aux États-Unis, l'agriculture consomme 80 à 90 % de toute l'eau douce. Installer un capteur d'humidité du sol est l'un des moyens les plus simples de réduire la demande d'irrigation et de protéger les ressources en eau.

Voici un capteur d'humidité du sol capacitif économique qui utilise un Raspberry Pi et un condensateur coplanaire issu du blog Zero Characters Left. L'ensemble du système peut être assemblé pour moins de 25 $, sans compter le Pi lui-même.

Suivez ce guide pour construire le capteur et le câbler à une vanne d'irrigation extérieure, permettant à votre jardin de recevoir de l'eau uniquement quand le sol en a vraiment besoin.

Étape 1 : Matériel

Raspberry Pi
Le tutoriel suppose un Pi entièrement configuré avec les bibliothèques GPIO standard et un câble GPIO-vers-plaque d'essai. Pour un fonctionnement à distance, nous recommandons d'activer l'accès sans fil et SSH.

D'autres microcontrôleurs comme l'Arduino fonctionnent aussi bien si vous préférez une plateforme différente.

Résistance 1 MΩ
Cette valeur a fourni les lectures les plus stables dans notre configuration de test. Cependant, vous pouvez expérimenter avec d'autres valeurs de résistance pour affiner le capteur pour vos conditions de sol spécifiques.

Condensateur coplanaire
Téléchargez les deux fichiers EAGLE (schéma et circuit) depuis le blog Zero Characters Left et soumettez-les à OSHPark. Un jeu de 3 pièces coûte environ 10 $.

Fil 22 AWG plein ou toronné
Le fil toronné est préféré car il conduit mieux et est moins sujet à la rupture.

Plaque d'essai, fils de liaison et adaptateur GPIO-vers-plaque d'essai
Ces composants sont le minimum requis pour le prototypage. Une fois le circuit validé, vous pouvez encapsuler l'électronique dans de l'époxy ou migrer vers un PCB avec connecteurs Molex pour une installation extérieure plus durable.

Étape 2 : Outils

Kit de soudure (fer, soudure, tresse à dessouder)
Un fer à souder est essentiel pour attacher les fils au condensateur. Un kit de base coûte 20–30 $, ou vous pouvez utiliser un makerspace local.

Pinces à dénuder

Résine époxy (optionnel)
L'enrobage du circuit dans l'époxy assure une protection contre l'humidité pour une utilisation extérieure.

Multimètre (recommandé)
Utilisez un multimètre pour vérifier la continuité et déboguer le circuit RC pendant l'assemblage.

Étape 3 : Conception du capteur et du circuit

Nous employons une simple mesure de constante de temps RC pour traduire les changements de teneur en eau du sol en signal numérique. La valeur du condensateur augmente à mesure que le sol devient plus humide, ce qui allonge la constante de temps RC. Le Pi lit cette constante de temps sur la broche GPIO 14 en chronométrant le temps que met le condensateur à charger.

Pour une analyse plus approfondie du circuit et du code, consultez notre page détaillée Capteur d'humidité du sol Raspberry Pi.