Een Goedkope Raspberry Pi Grondvochtigheidssensor Bouwen voor Slimme Irrigatie

In de Verenigde Staten consumeert landbouw 80–90% van al het zoetwater. Het installeren van een grondvochtigheidssensor is een van de eenvoudigste manieren om irrigatievraag te verminderen en waterbronnen te beschermen.

Hieronder volgt een kosteneffectieve capacitieve grondvochtigheidssensor die een Raspberry Pi en een co-planaire condenser gebruikt, afkomstig van de Zero Characters Left-blog. Het hele systeem kan voor onder de $25 gemonteerd worden, niet inclusief de Pi zelf.

Volg deze handleiding om de sensor te bouwen en aan een buitensproeiklep aan te sluiten, zodat uw tuin water ontvangt alleen wanneer de grond het echt nodig heeft.

Stap 1: Materialen

Raspberry Pi
De tutorial gaat uit van een volledig geconfigureerde Pi met de standaard GPIO-bibliotheken en een GPIO-naar-breadboard-kabel. Voor remote-operatie raden we aan wireless-toegang en SSH in te schakelen.

Alternatieve microcontrollers zoals de Arduino werken ook goed als u een ander platform prefereert.

1 MΩ-weerstand
Deze waarde leverde de meest stabiele metingen in onze testsetup. U kunt echter experimenteren met andere weerstandswaarden om de sensor af te stellen op uw specifieke grondcondities.

Co-planaire condenser
Download de twee EAGLE-bestanden (schema en bord) van de Zero Characters Left-blog en dien ze in bij OSHPark. Een 3-stuks set kost ongeveer $10.

22-AWG massieve of gesteelde draad
Gesteelde draad is te verkiezen omdat het beter geleidt en minder geneigd is tot breken.

Breadboard, draadbrugjes en een GPIO-naar-breadboard-adapter
Deze componenten zijn het minimum vereist voor prototyping. Eenmaal het circuit gevalideerd, kunt u de elektronica in epoxy encapsuleren of migreren naar een PCB met Molex-connectors voor een meer duurzame buiteninstallatie.

Stap 2: Tools

Solderkit (bout, soldeer, soldeerwick)
Een soldeerbout is essentieel voor het bevestigen van draadgeleiders aan de condenser. Een basiskit kost $20–$30, of u kunt een lokale makerspace gebruiken.

Wijknechten

Epoxyhars (optioneel)
Het coating van het circuit in epoxy biedt vochtbescherming voor buitengebruik.

Multimeter (aanbevolen)
Gebruik een multimeter om doorverbinding te verifiëren en het RC-circuit tijdens assemblage te debuggen.

Stap 3: Sensor & Circuitontwerp

We gebruiken een simpele RC-tijdconstante-meting om veranderingen in grondwatergehalte om te zetten in een digitaal signaal. De waarde van de condenser stijgt naarmate de grond natter wordt, wat de RC-tijdconstante verlengt. De Pi leest deze tijdconstante op GPIO-pin 14 door te timen hoe lang de condenser erover doet om op te laden.

Voor een diepere duik in de circuitry en code, zie onze gedetailleerde Raspberry Pi Grondvochtigheidssensor-pagina.