Ab heute neu: Bodenfeuchtesensor

Hallo zusammen,

heute möchte ich Ihnen einen neuen Sensor vorstellen, den wir ab heute in unserem Shop haben. Unser kapazitives Hygrometer V1.2

Dieses Modul funktioniert kapazitiv, d.h. es findet im Gegensatz zum Vorgängermodell keine Korrosion durch galvanische Prozesse statt. Der Output dieses Sensors ist analog, d.h. er kann, obwohl er 3.3V Controller unterstützt, nicht von einem Raspberry ausgelesen werden, die dieser keinen Analog Input hat. Prinzipiell ist dieses Sensormodul nicht nur zum Messen der Feuchte in Substrat, sondern auch zur Anzeige eines Füllstandes geeignet. Bevor wir den Sensor produktiv nutzen muss unser Sketch auf die jeweiligen Werte kalibriert werden.

Für unser Anwendungsbeispiel benutzen wir einen NanoV3. Und ein Glas Wasser anstatt eines Blumentopfs, da sich die Feuchte des Substrats nicht so leicht ändern lässt wie der Füllstand eines Glases. Libarys sind nicht erforderlich.

Die Pinbelegung:

Wir starten mit der einfachsten Inbetriebnahme, dem AnalogReadSerial Beispiel welches bereits in der IDE integriert ist: Beispiele -> Basics -> AnalogReadSerial

und erhalten im Serial Monitor folgende Ausgabe:

im Serial Plotter sieht es etwas ansprechender aus, ist jedoch immer noch nicht ideal:

Wir bedienen uns am Smoothing Tutorial auf Arduino.cc, hier der Code:

/*
  Smoothing

  created 22 Apr 2007
  by David A. Mellis  <dam@mellis.org>
  modified 9 Apr 2012
  by Tom Igoe

  This example code is in the public domain.

  http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Smoothing
*/

const int numReadings = 10;

int readings[numReadings];      // the readings from the analog input
int readIndex = 0;              // the index of the current reading
int total = 0;                  // the running total
int average = 0;                // the average

int inputPin = A0;

void setup() {

  Serial.begin(9600);

  for (int thisReading = 0; thisReading < numReadings; thisReading++) {
    readings[thisReading] = 0;
  }
}

void loop() {
  // subtract the last reading:
  total = total - readings[readIndex];
  // read from the sensor:
  readings[readIndex] = analogRead(inputPin);
  // add the reading to the total:
  total = total + readings[readIndex];
  // advance to the next position in the array:
  readIndex = readIndex + 1;

  // if we're at the end of the array...
  if (readIndex >= numReadings) {
    // ...wrap around to the beginning:
    readIndex = 0;
  }

  // calculate the average:
  average = total / numReadings;
  Serial.println(average);
  delay(1);        // delay in between reads for stability
}

Nachdem wir den Code hochgeladen haben ist die optische Ausgabe etwas angenehmer:

Wir stellen also fest, dass das leere Glas Werte um 792 liefert. Somit haben wir den höchsten Wert ermittelt. Jetzt ermitteln wir den niedrigsten Wert, indem wir unseren Sensor bis zu einer von Ihnen festgelegten Höhe in Wasser tauchen.

Die Eintauchtiefe, also die Höhe des Pegels im Glas/Substrat muss für Vergleiche immer gleich bleiben, wir haben uns für den Punkt von v1.2 als Markierung entschieden. Und erhalten folgende Werte:

Das volle Glas liefert also ca. 419. D.h. wir bewegen uns in einem Bereich von 792 - 419. Bitte achten Sie darauf diese Kalibrierung in dem Medium auszuführen welches Sie später nutzen wollen, da die Werte je nach Substrat abweichen.

Da dieser Sensor so vielfältig einsetzbar ist, unterschiedliche Substrate möglich sind, Pflanzen unterschiedliche Vorlieben haben und wir Ihre Skala nicht abschätzen können stellen wir an dieser Stelle Code zur Verfügung den wir schon in unseren AlcoTester gezeigt haben:

if (average >= 0 and average <= 400) {
    state = "Sensor defekt?";
  }
  else if (average >= 400 and average <= 500) {
    state = "Durst!";
  }
  else if (average >= 500 and average <= 649) {
    state = "Feucht!";
  }
  else if (average >= 650 and average <= 800) {
    state = "Patschnass!";

Ein Gehäuse zum selberdrucken gibt es Gratis dazu, Sie finden die benötigten Dateien hier.

Viel Spass beim Probieren und Experimentieren, vielleicht findet sich ein treuer Leser der Lust hat ein smartes Trinkglass zu basteln, was dem Barkeeper den Füllstand seiner Gäste anzeigt. :) Bis zum nächsten Beitrag