Slim Arduino-gestuurd automatisch besproeiingssysteem

Onderdelen en benodigdheden

Benodigde tools

• Solderbout (standaard)
• Vijl (standaard)

Apps en online diensten

• Arduino IDE

Over dit project

Tijdens de heetste zomermaanden kunnen planten uittrogen, wat een eens kleurrijke tuin dodelijk kan maken. Handmatig wateren kost kostbare tijd en verspilt water. Dit systeem water automatisch alleen wanneer de grond droog wordt, zonder handmatige ingrening.

Hoe het werkt

Bodemvocht wordt gemeten met een Arduino Uno via een paar koolstof (grafiet) elektroden die ongeveer 10 cm in de grond worden gestoken. Het vochtniveau wordt gelezen als een spanning door een stroom door de staven en de grond te laten lopen. Naarmate de bodem vocht afneemt, neemt de spanning toe, wat een klep activeert om te wateren. Wanneer de bodem voldectend vochtig is, neemt de geleiding toe, de spanning daalt, en de klep gaat dicht.

Vochtigheidssensor voorbereiden

1. Breek de boorstaaf in twee.
2. Haal de koperen mantel van de grafietkern af met een vijl, laat 5 cm koper bovenaan zitten.
3. Soldeer een stuk 20-gauge koperdraad aan het kopergedeelte (verbinding naar Arduino). Zorg dat de draad lang genoeg is.
4. Steek de staven in de grond naast de plant, houd het koper boven de grond.

Arduino opzetten

De code is hieronder beschikbaar. Pas het aan voor het aantal staven en kleppen. De help-elektronica moet volgens het schema worden aangesloten; componentwaarden zijn richtlijnen. De drempelwaarde in de code moet worden afgestemd op de lokale bodemeigenschappen.

Verbind pins 4 en 8 met de gates van de twee transistors (IRF640, TIP120 of vergelijkbaar). Om de transistors te beschermen, plaats diodes in omgekeerde polariteit over de solenoid-kleppen.

Voeding

Gebruik een DC 12V net-isolerende voeding, batterij of zonnepaneel. Niet-isolerende wandadapters zijn verboden – ze vormen een schokgevaar omdat netspanning via de elektronica in de grond kan lopen.

Alles samenvoegen

Plaats Arduino en elektronica in een waterdichte doos, de solenoid-kleppen in een aparte doos. Slangetjes aan, stroom aan, en stel de diepte van de sensorstaven in voor optimale resultaten. Zorg dat de slang ver genoeg van de sensor af staat, zodat de plant goed wordt bewaterd voordat de sensor "nat" detecteert.

Opmerking over metalelektroden

Metalelektroden lijken handig, maar corrideren door de meetstroom, lekkage metalen ionen in de grond (slecht voor planten) en geven onbetrouwbare metingen. Koolstofstaven zijn superieur. Als boorstaven niet beschikbaar zijn, haal koolstofstaven uit zink-koolstofbatterijen of gebruik dik potloodgrafiet.

Volgende stappen

• Integratie met ESP8266 voor internet-besturing.
• Aangepaste 3D-geprinte behuizing voor nette opbouw.

En klaar is het! Laat je feedback en verbetervoorstellen in de reacties.

Code

Arduino-code op GitHub (werkt met elke Arduino Uno, met help-elektronica zoals in schema).

Schema