Capteur d'humidité du sol Raspberry Pi

L'agriculture consomme entre 80 et 90 % de toute l'eau douce aux États-Unis. Un moyen simple de conserver l'eau dans le secteur agricole consiste à installer un capteur d'humidité du sol. Les capteurs d'humidité du sol mesurent la quantité d'eau dans le sol pour maintenir des conditions de sol constantes et idéales pour les plantes. Dans certains cas, l'installation d'un capteur d'humidité du sol réduit l'irrigation résidentielle jusqu'à 50 %.

Ce qui suit est un simple capteur d'humidité du sol capacitif utilisant un Raspberry Pi et un condensateur coplanaire du blog Zero Characters Left.

À l'exception du Pi, le système peut être construit pour moins de 25 $.

Voici un tutoriel sur la façon de contrôler une vanne d'irrigation extérieure pour arroser automatiquement vos plantes lorsque le sol est sec.

Étape 1 : Matériaux

Framboise Pi
Ce tutoriel est basé sur un Raspberry Pi entièrement configuré, comprenant des bibliothèques GPIO + un câble GPIO avec un connecteur de maquette. Je recommande également de le configurer pour le sans fil + SSH.

D'autres microcontrôleurs, comme un Arduino, fonctionnent également.

— résistance 1 MOhm

Cette résistance était la meilleure pour mon système, mais une valeur de résistance différente pourrait mieux fonctionner pour votre propre configuration. Expérimentez avec différentes résistances de valeur et voyez ce qui se passe !

— Condensateur coplanaire

Enregistrez les deux fichiers EAGLE (fichier de schéma et de carte), puis envoyez-les à OSHPark. Cela coûte ~ 10,00 $ pour trois.

— Fil à âme pleine ou toronné de calibre 22

Recommandé pour obtenir un fil toronné b/c plus conducteur et moins susceptible de se casser.

— Planche à pain, fils de la planche à pain + convertisseur de la planche à pain GPIO

C'est le strict minimum nécessaire pour construire et tester le système. Si vous souhaitez l'installer à l'extérieur après qu'il ait été testé et confirmé pour fonctionner, enduisez le tout d'époxy ! … Bien qu'un meilleur moyen soit de remplacer la maquette par une carte PCB. Les connecteurs Molex sont également un ajout intéressant.

Étape 2 : Outils

Fer à souder, soudure &ventouse (ou mèche à souder)
Un fer à souder est (presque) indispensable pour ce projet, notamment pour attacher les fils conducteurs au condensateur coplanaire. Vous pouvez acheter un fer à souder, de la soudure et une mèche à souder (enlève la soudure) pour environ 20 à 30 $, ou trouver un makerspace/hackerspace local qui vous permettra d'entrer et d'utiliser un fer à souder sur place.

— Pinces à dénuder

— Epoxy

— Facultatif (mais fortement recommandé) :Multimètre (pour tester et déboguer !)

Étape 3 :Conception du capteur et du circuit

Un circuit RC fournit un moyen simple et rapide de mesurer les changements dans la capacité du capteur dus aux changements dans la teneur en eau du sol.

Chaque circuit RC a une constante de temps associée, qui est le temps qu'il faut au condensateur pour atteindre ~ 63% de sa charge maximale. La constante de temps est égale à la résistance totale du circuit multipliée par la capacité du circuit :τ =R * C

La constante de temps est utilisée pour mesurer les changements dans la capacité du capteur dus aux changements dans la teneur en eau du sol. À mesure que la teneur en eau augmente, la capacité augmente, entraînant une augmentation de la constante de temps du circuit associé. Le Raspberry Pi GPIO Pin 14 mesure, ou compte, la constante de temps du circuit (combien de temps il faut au condensateur pour charger).

Pour plus de détails :capteur d'humidité du sol Raspberry Pi