Sensor de humedad del suelo Raspberry Pi

La agricultura consume entre el 80 y el 90% de toda el agua dulce en los Estados Unidos. Una forma sencilla de conservar agua en el sector agrícola es instalar un sensor de humedad del suelo. Los sensores de humedad del suelo miden la cantidad de agua en el suelo para mantener condiciones de suelo consistentes e ideales para las plantas. En algunos casos, la instalación de un sensor de humedad del suelo reduce el riego residencial hasta en un 50%.

El siguiente es un sensor capacitivo de humedad del suelo simple que usa una Raspberry Pi y un capacitor coplanar del blog Zero Characters Left.

Excluyendo el Pi, el sistema se puede construir por menos de $ 25.

Aquí hay un tutorial sobre cómo controlar una válvula de riego al aire libre para regar automáticamente sus plantas cuando el suelo está seco.

Paso 1:Materiales

Raspberry Pi
Este tutorial se basa en una Raspberry Pi completamente configurada, que incluye bibliotecas GPIO + cable GPIO con conector de placa. También recomiendo configurarlo para conexión inalámbrica + SSH.

Otros microcontroladores, como un Arduino, también funcionan.

- Resistencia de 1 MOhm

Esta resistencia fue la mejor para mi sistema, pero un valor de resistencia diferente podría funcionar mejor para su propia configuración. ¡Experimente con resistencias de diferentes valores y vea qué sucede!

- Condensador coplanar

Guarde los dos archivos EAGLE (esquema y archivo de placa), luego envíelos a OSHPark. Cuesta ~ $ 10.00 por tres.

- Alambre de núcleo sólido o trenzado calibre 22

Recomendado para obtener cables trenzados b / c que se conducen mejor y es menos probable que se rompan.

- Placa de pruebas, cables de placa de pruebas + convertidor de placa de pruebas GPIO

Este es el mínimo necesario para construir y probar el sistema. Si desea instalarlo en el exterior después de que se haya probado y se haya confirmado que funciona, ¡cubra todo con epoxi! … Aunque una mejor manera podría ser reemplazar la placa de pruebas con una placa PCB. Los conectores Molex también son una buena adición.

Paso 2:Herramientas

Soldador, soldador y ventosa de soldar (o mecha de soldador)
Un soldador es (casi) esencial para este proyecto, especialmente para conectar cables al condensador coplanar. Puede comprar un soldador, una soldadura y una mecha para soldar (quita la soldadura) por ~ $ 20-30, o encontrar un espacio para creadores / hackerspace local que le permita entrar y usar un soldador en el lugar.

- Pelacables

- Epoxi

- Opcional (pero muy recomendable): Multímetro (¡para probar y depurar!)

Paso 3:Diseño de circuitos y sensores

Un circuito RC proporciona una forma rápida y sencilla de medir los cambios en la capacitancia del sensor debido a cambios en el contenido de agua del suelo.

Cada circuito RC tiene una constante de tiempo asociada, que es el tiempo que tarda el capacitor en alcanzar ~ 63% de su carga máxima. La constante de tiempo es igual a la resistencia total del circuito multiplicada por la capacitancia del circuito:τ =R * C

La constante de tiempo se usa para medir cambios en la capacitancia del sensor debido a cambios en el contenido de agua del suelo. A medida que aumenta el contenido de agua, la capacitancia aumenta, lo que hace que aumente la constante de tiempo del circuito asociado. El pin 14 GPIO de Raspberry Pi mide, o cuenta, la constante de tiempo del circuito (cuánto tarda el capacitor en cargarse).

Para más detalles:Sensor de humedad del suelo Raspberry Pi