TZT CJMCU Заводская сигнализация орошения оповещение влажность датчик модуль почвы

Что это такое?

Chirp это растительная сигнализация орошения-так просто, как это. Вы положите его в почву возле растения, и он испускает крошечный щебень, когда почва высохнет, Напоминая вам о поливе растения. Chirp используетЕмкостное измерение влажностиВ отличие от резистивного определения влажности, это означает, что он не делает электрический контакт с почвой, избегая коррозии электродов и электролиза почвы, что приводит к лучшей точности и более длительному сроку службы батареи.

Особое внимание было принято, чтобы не сделать его еще одним источником раздражения-Chirp будет молчать, когда будет темно и ограничится от слишком большого шума.

Уровень сигнализации может быть установлен для каждого завода индивидуально. Поскольку вода потребляется растением, Chirp обнаруживает низкий уровень влажности и начнет излучать Редкие короткие chirps. Поскольку больше воды испаряется, Chirp увеличит частоту тревоги. Chirp может обнаруживать, если это день или ночь, измеряя количество окружающего светильник, и не будет шуметь, когда будет темно.

Chirp-это аппаратное обеспечение с открытым исходным кодом, доступное по лицензии CERN Hardware v.1.1. Устройство доступно для продажи непосредственно от производителя за 15 $.

Как его использовать?

Chirp был разработан, чтобы питаться от запаха члена пчелы, но увы, пчелы трудно поймать и содержать, таким образом, мы сделали его работать на 3V CR2032 литиевая монетная батарея. Батарея должна работать до одного года, в зависимости от того, насколько хорошо вы помните, чтобы поливать ваши растения. Большая часть энергии потребляется при излучении звука и измерении уровня светильник-это происходит, когда растение слишком сухое.

Когда вы вставляете аккумулятор, Chirp будет издавать один короткий chirp, ненадолго Мигать Светодиодный, а другой короткий chirp после завершения измерения. Это означает, что устройство работает должным образом. Он мгновенно измерит уровень влажности на сенсорной панели и сохранит его как «сухую точку»-уровень тревоги влаги.

Кнопка на верхней стороне устройства сбрасывает «сухую точку». После того, как вы нажмете на него, устройство будет излучать короткий Щебень и Мигать Светодиодный индикатор. Вы можете играть с ним, закрывая сенсорную панель влажным пальцем, нажимая кнопку и снимая палец после того, как услышите второй звук. Chirp будет думать, что он вставляется в сухую почву и действует так, как будто растение слишком сухое.

Установка

Для начала использования Chirp: * подождите, пока ваше растение не будет полировано, чтобы вы могли сказать Chirp, сколько влаги слишком мало. * Установите батарею (смотрите полярность!) * осторожно вставьте устройство в почву до линии, показанной на устройстве. Аккуратно упакуйте почву вокруг щебня, чтобы не было зазоров между датчиком и почвой. * Нажмите кнопку. При этом старайтесь не шевелить устройством слишком сильно. Не прикасайтесь к устройству, растению или горшку в течение 5 секунд после нажатия кнопки-Chirp требует некоторое время для измерения уровня влажности без беспокойства. * Поливайте растение. Попытайтесь не получить слишком много воды на Chirp.

Когда уровень влаги в грунте падает, Chirp сообщит вам об этом.

Если растение уже слишком сухое и щебень тихий, осторожно нажмите кнопку, не шевелите устройство, подождите 5 сек. И поливайте растение. Таким образом Chirp устанавливается на новый «слишком сухой» уровень.

Если Chirp начинает звучать, когда растение еще слишком влажное, вытяните устройство из почвы немного-1 см (1/2 дюйма), нажмите кнопку и положите Chirp обратно. Компактный грунт вокруг устройства.

Полностью упаковывается

Я сделал это устройство hackable и open. Он основан на микроконтроллере ATTINY44A, код доступен на Github (см. Ниже). Стандарт AVR 6 pin ISP программирующий Заголовок Доступен на плате для программирования и последовательной связи.

Устройство выступает в качестве slave I2C, заголовок может использоваться для считывания уровня влажности и светильник. Другой микроконтроллер или плата, такая как Arduino, может использоваться в качестве I2C master для чтения этих уровней.

• Pin 1 - MISO

• Pin 2 - VCC

• Pin 3 - SCK / SCL - I2C часы

• Pin 4 - MOSI / SDA - I2C данные

• Pin 5-сброс

• Штифт 6 - GND

После сброса Chirp считывает уровень емкости и светильник. Это может занять от 1 до 9 секунд в темное время суток. Если какая-либо связь I2C получена в течение этого времени, Chirp будет переключаться в режим датчика-он не будет chirp, просто отвечайте на запросы I2C. По умолчанию адрес Chirp-0x20.

Вот некоторые примеры кода ArduinoДля Chirp:

# Включает <провод. h> void setup() { Wire.begin(); Serial.begin(9600); } void writeI2CRegister8bit(int addr, int value) { Wire.beginTransmission(addr); Провод. Запись (значение); Провод. endTransmission(); } unsigned int readI2CRegister16bit(int addr, int reg) { Wire.beginTransmission(addr); Провод. Запись (reg); Провод. Передача данных (); Задержка (1100); Провод. Запрос (addr, 2); unsigned int t = Wire. Чтение () <8; T = t | Провод. Чтение (); Возврат t; } пустая петля () {серийный. Печать (readI2CRegister16bit(0x20, 0); /чтение емкостного регистра writeI2CRegister8bit(0x20, 3); /запрос на задержку измерения (9000); Светильник/Это может занять некоторое время серийного производства. Печать (", "); Серийный. println(readI2CRegister16bit(0x20, 4); /светильник для чтения задержки регистрации (500); }

Автономный Датчик разработан специально для работы в качестве датчика, поэтому его можно читать быстрее:

# Включает <провод. h> void writeI2CRegister8bit(int addr, int value) { Wire.beginTransmission(addr); Провод. Запись (значение); Провод. endTransmission(); } unsigned int readI2CRegister16bit(int addr, int reg) { Wire.beginTransmission(addr); Провод. Запись (reg); Провод. Передача данных (); Задержка (20); Провод. Запрос (addr, 2); unsigned int t = Wire. Чтение () <8; t = t | Провод. Чтение (); Возврат t; } Настройка пустоты () {Провод. begin(); Serial.begin(9600); writeI2CRegister8bit(0x20, 6); /reset } void loop() { Serial. Печать (readI2CRegister16bit(0x20, 0); /чтение емкостного регистра. Печать (", "); Серийный. Печать (readI2CRegister16bit(0x20, 5); /температурный регистр. Печать (", "); writeI2CRegister8bit(0x20, 3); /запрос на светильник серийного измерения. println(readI2CRegister16bit(0x20, 4); /светильник для чтения

Датчик влажности

Chirp использует Емкостное Зондирование для измерения влажности. 1 МГц квадратная волна (для этого используются системные часы) выводится из микросхемы через резистор в большую прокладку, которая вместе с окружающей наземной плоскостью образует паразитный конденсатор. Резистор и конденсатор образуют фильтр низких частот, частота отключения которого меняется с изменением емкости. Почва вокруг датчика выступает в качестве электролита, чей диалектрический постоянный меняется в зависимости от количества влаги в нем, поэтому емкость нашего самодельного конденсатора также меняется. Фильтрованная квадратная волна питается в пиковый детектор, образованный из диода и конденсатора-диод пропускает положительные пики, и конденсатор сохраняет максимальное напряжение этих пиков. Это напряжение измеряется ADC в микроконтроллере. Я написалДлинный писательНа этой технике некоторое время назад.

Светильник с датчиком

В качестве датчика используется простой светодиодный светильник. Используются емкостные свойства диодов. Светодиодный индикатор движется вперед-смещается в течение некоторого времени, затем он управляется обратным образом, чтобы зарядить внутреннюю емкость. Время, необходимое для разрядки внутренней диодной ёмкости, зависит от количества светильник, который попадает в диод. Таймер микроконтроллера используется для измерения этого времени и оценки количества окружающего светильник.

Открытый источник

Chirp-это оборудование с открытым исходным кодом, доступное подCERN открытая лицензия на оборудование v.1.1.

Все схемы и код доступны наHttp://github.com/Miceuz/PlantWateringAlarm.

История

Чирп начал в шутку-я был уверен, что забуду поливать растения, поэтому я положил вместе простой opamp на основеПрототипЭто сработает нормально, но не практично. После этого я поручил себе создать низкую мощность на основе идеи емкостного зондирования.

Сначала я прошел прямой путь вперед-просто зарядите емкость и подсчитайте время, необходимое для разрядки. Этот апроач работает для строительных конденсаторов, но имеет значительный недостаток-для того, чтобы получить разумное разрешение, мне пришлось запустить микроконтроллер на высокой частоте и использовать довольно большой резистор во время разрядки емкости датчика. Этот резистор с высоким значением является проблемой, так как трек датчика выступает в качестве довольно хорошей антенны и хочет получить любой шум, который там находится.

Затем я пошел за подходом, который используется в текущей конструкции-фильтровать квадратную волну и половина исправить его, чтобы получить оценку емкости. Этот подход позволяет мне использовать гораздо более низкое сопротивление (10k вместо 510k) и избавиться от проблем с шумом.

Тогда был вопрос-какая форма трека даст мне самый динамический диапазон? Я решил этот опыт, сделав несколько сенсорных колодок и протестировав их отдельно.

... И множество прототипов позже, это то, что у нас есть...