使用Arduino的自动灌溉电路

在这篇文章中，我们将使用arduino和土壤湿度传感器来构建一个小型花园的自动灌溉系统。

介绍

拟议的系统可以监测土壤水分水平当土壤湿度低于预置值时，触发12V直流泵预定时间。通过16 × 2 LCD显示屏实时监控系统的土壤湿度水平状态等功能。

据估计，全球有3万亿棵树，这比我们的家园银河系的数量还要多，银河系估计有1000亿棵树。但是，我们人类砍伐了无数的树木，以满足我们的基本需求，奢侈的需求。

大自然母亲是用反馈系统设计的，当一个物种引入巨大的干扰，自然会将该物种消灭。

几个世纪以来，人类一直在不知不觉地干扰着大自然，但即使在科学技术取得巨大发展之后，干扰的速度也没有减少。

气候变化就是一个例子，当它变得足够剧烈时，我们的物种将无法持续太久。
这个项目在保护自然方面迈出了一小步，它可以在没有任何人类互动的情况下灌溉你可爱的小花园。现在让我们讨论一下这个项目的技术细节。

土壤水分传感器:

这个项目的核心是土壤水分传感器它可以感知土壤中的水分含量。传感器给出模拟值和微控制器将解释这些值和显示水分含量。

有两个电极，将被插入土壤中。电极连接到由比较器IC、LED、微调电阻输入和输出引脚组成的电路板上。

土壤水分传感器示意图:

它有4 + 2引脚，2引脚用于电极连接，其余4引脚为Vcc, GND，数字输出和模拟输出。我们将只使用模拟输出引脚来传感土壤湿度。
由于我们不使用数字输出引脚，我们将不会使用板载微调电阻校准传感器。

现在，这就是土壤湿度传感器。

原理图:

电路保持相当简单和初学者友好。为了减少重复项目时的混乱，示意图被分成了同一个项目的两个部分。

上面的示意图是液晶,arduino线路。提供了一个10K电位器来调整液晶显示器的对比度。

这里是其余的原理图，包括土壤湿度传感器，12V直流泵，校准按钮和12V(1 - 2安培)电源。请使用至少大于500mA的12V直流泵额定电流的电源。

MOSFET IRF540N(或任何等效的n通道)被用来代替bjt来提高系统的整体功率效率。

水泵会给你的小花园浇水，确保你总是有足够的水可用。

程序代码:

//------------- 项目由R.Girish -------------//
# include < LiquidCrystal.h >
液晶液晶显示器(12,11,5,4,3,2);
int Time = 5;//设置时间为分钟
Int阈值= 30;//设置阈值的百分比80,70,60,50,40,30,20只。
int我;
int x;
int y;
int z;
int开始;
int calibrateValue;
const int calibrateBTN = A1;
const int input = A0;
Const int motor = 7;
布尔校准=假;
Boolean rescue = false;
无效的设置()
｛
Serial.begin (9600);
pinMode(输入,输入);
pinMode (calibrateBTN、输入);
pinMode(电动机、输出);
digitalWrite (calibrateBTN、高);
lcd.begin(16日2);
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(“倒水”);
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。打印(“按校准”);
而(校准)
｛
如果(digitalRead (calibrateBTN) = =低)
｛
calibrateValue = analogRead(输入);
x = 1023 - calibrateValue;
x = x / 10;
系列。打印("差异= ");
以(x);
系列。print("校准值= ");
以calibrateValue);
延迟(500);
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(“校准完成”);
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。打印(“成功!”);
校准= true;
延迟(2000);
｝
｝
｝
无效循环()
｛
如果(analogRead(输入)< = calibrateValue)
｛
延迟(500);
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(土壤水分);
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。打印(水平:100%);
｝
如果(analogRead(input) > calibrateValue && analogRead(input) <= calibrateValue+x)
｛
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(土壤水分);
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。print("Level: 90 to 99%");
｝
如果(analogRead(input) > calibrateValue+x && analogRead(input) <= calibrateValue+2*x)
｛
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(土壤水分);
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。print("Level: 80 to 90%");
开始= 80;
｝
if(analogRead(input) > calibrateValue+2*x && analogRead(input) <= calibrateValue+3*x)
｛
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(土壤水分);
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。print(“等级:70 - 80%”);
开始= 70;
｝
如果(analogRead(input) > calibrateValue+3*x && analogRead(input) <= calibrateValue+4*x)
｛
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(土壤水分);
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。print("Level: 60 - 70%");
开始= 60;
｝
如果(analogRead(input) > calibrateValue+4*x && analogRead(input) <= calibrateValue+5*x)
｛
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(土壤水分);
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。print("Level: 50 - 60%");
开始= 50;
｝
如果(analogRead(input) > calibrateValue+5*x && analogRead(input) <= calibrateValue+6*x)
｛
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(土壤水分);
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。print("Level: 40 - 50%");
开始= 40;
｝
如果(analogRead(input) > calibrateValue+6*x && analogRead(input) <= calibrateValue+7*x)
｛
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(土壤水分);
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。print("Level: 30 - 40%");
开始= 30;
｝
如果(analogRead(input) > calibrateValue+7*x && analogRead(input) <= calibrateValue+8*x)
｛
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(土壤水分);
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。print(“等级:20 - 30%”);
开始= 20;
｝
如果(analogRead(input) > calibrateValue+8*x && analogRead(input) <= calibrateValue+9*x)
｛
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(土壤水分);
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。print("Level: 10 - 20%");
开始= 10;
｝
如果(analogRead(input) > calibrateValue+9*x && analogRead(input) <= calibrateValue+10*x)
｛
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。打印(土壤水分);
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。打印(级别:< 10%);
救援= true;
｝
If (start == threshold || rescue)
｛
y =时间;
digitalWrite(电机、高);
时间= * 60;
z =时间;
(我= 0;我<时间;我+ +)
｛
Z = Z - 1;
延迟(1000);
lcd.clear ();
lcd.setCursor (0,0);
液晶显示器。print("PUMP IS ON, WILL");
lcd.setCursor (0,1);
液晶显示器。打印(“关掉:”);
lcd.print (z);
｝
时间= y;
救援= false;
digitalWrite(电机、低);
｝
延迟(1000);
｝
//------------- 项目由R.Girish -------------//

如何校准这个自动灌溉系统:

•完成硬件后，将电极插入土壤中水流路径的某处。
•现在改变程序中的两个值1)时间的数量将需要浇水所有的植物(分钟)。2)低于arduino触发泵的阈值水平。您只能设置百分比值80、70、60、50、40、30、20。

int Time = 5;//设置时间为分钟
Int阈值= 30;//设置阈值的百分比80,70,60,50,40,30,20只。

更改程序中的值。

•上传代码到arduino，并为电路供电。它将显示“倒水和按校准”。现在你必须手动给花园浇水。
•浇水后，按下校准按钮。这将确定在完全湿润的土壤中导电和抓拍的参考值。
•现在系统已经准备好为您的小花园服务了。请尝试为这个项目增加一个电源备份。当电源故障时，参考校准值将从内存中删除，您将不得不再次校准系统。

作者的原型:

土壤水分水平指示:

一旦开启泵，将显示剩余的时间关闭(秒)。