Перейти к содержимому

 

Фотография

Самодельный датчик влажности почвы. Часть 1 (до сентября 2014)

приборы

  • Закрытая тема Тема закрыта
Сообщений в теме: 743

#541 osetroff

osetroff

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 36 сообщений
  • Меня зовут:Андрей

Отправлено 21 February 2014 - 20:13

Роутер наверное будет менее функционален, чем Raspberry Pi или другой аналогичный комп.

Конечно, в роутерах и процессор слабже и RAM, как правило, меньше.

 

Удобно, что роутер сразу имеет linux и все, что нужно для коммуникаций: ethernet порты, wi-fi, можно подключить 3G/4G модем.

 

Думаю, вы легко сможете собрать мои исходники под Raspberry Pi и внести в них свои изменения, 

т.к. для Raspberry Pi существуют дистрибутивы linux и кросс-компиляторы.



#542 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 22 February 2014 - 11:34

Эх... "Не гонялся бы ты поп за дешевизной" Использовать различные подсобные контроллеры для запуска управляющего приложения будет не дешево и не эффективно. В дополнение к контроллеру потребуется дисплей, клавиатура, блок питания и конечно корпус. Все это нужно заказать/изготовить, смонтировать, прошить и упаковать. Могут возникнуть и возникнут проблемы совместимости оборудования. Без нормального пользовательского интерфейса все это будет очень криво выглядеть. В общем, задач для решения и вариантов что-то сделать не так - масса. А цена б/у нетбука Asus eeePc порядка 100$.

#543 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 529 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 23 February 2014 - 03:39

Игорь, так в том же и прелесть когда своими руками. Промышленные и датчики и контроллеры есть - но не интересно..... Насчет цены: Raspberry Pi В - 2200р, дисплей - телевизор, USB клава - 150р да и то почти у всех уже есть, блок питания USB зарядка - тоже копейки, корпус сделать не проблема, ну еще флешка под все про все 250р - вот и все затраты... Так что не дороже нетбука получается.

#544 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 24 February 2014 - 19:48

Игорь, так в том же и прелесть когда своими руками. Промышленные и датчики и контроллеры есть - но не интересно.....

Поразмышлял я над такой идеей. Интересно-то оно конечно, и собрать все это в кучу действительно не сложно. Но если рассматривать такой комплект с точки зрения программирования, то это не выглядит простым решением, по крайней мере для меня. Для разработки нормального приложения надо знать среду как свои пять, иначе будет не приложение, а результат большого эксперимента. Мои восьмиэтажные датчики наконец-то заработали как положено, пришлось несколько раз менять компоновку и разводку для исключения влияния элементов схемы друг на друга. Эксперимент с изготовлением трубки нужного диаметра из стеклоткани и эпоксидки с треском провалился (руки не от туда растут). Нашел готовую трубу из полиэтилена ф16 с толщиной стенки 1.5мм. Теперь вот нужно управляющее приложение обучить новому типу датчика с непонятной (пока) логикой включения полива и графическим отображением. Кстати, если многоуровневый датчик располагать горизонтально, то можно охватить намного большую площадь для анализа влажности.

#545 osetroff

osetroff

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 36 сообщений
  • Меня зовут:Андрей

Отправлено 24 February 2014 - 21:26

Возьмем гипотетический шар, который не пропускает воду, но пропускает воздух и пар.

Поместим его в почву.

Внутрь шара поместим обычные сенсоры влажности и температуры.

 

Будет ли влажность и температура воздуха в таком шаре идентична влажности и температуре почвы?

Думаю, температура будет выше, т.к. нет прямого контакта с землей.

Про влажность идей нет, надо экспериментировать.

 

Попробую заказать в китае dht11 (32р с доставкой за шт).

И поместить их в разные пакетики-мембраны, а потом закопать и полить.

Если не утонут - будет новый недорогой сенсор влажности и температуры почвы,

подключаемый к arduino 3мя проводами и pull-up резистором.

Основная проблема - подобрать мембрану.

Начну с паропроницаемых кровельных (после стройки куча обрезков).

Про материалы для современных курток прочитал - выдерживают метровый столб воды, не пропуская воду,

а воздух пропускают.

 

Собственно, такому датчику главное - не потонуть при поливе.

А как влага впиталась, пар внутрь шара легко проникнет.

 

Мне нравится идея с закапыванием датчика в землю: только черные провода будут торчать, вид не портится.

Закопав на нужную глубину, получим влажность и температуру именно на этой глубине.

 

Покритикуйте, пожалуйста, и подскажите идеи насчет мембран.



#546 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 24 February 2014 - 22:09

Андрей, влажность в шаре будет изменяться в соответствии с влажностью почвы в которой он размещен с большой инерционностью. Следует иметь в виду, что способность воздуха впитывать влагу сильно зависит от его температуры. Это будет мешать в данном случае. Надеюсь, что вы не сможете найти идеальную мембрану не пропускающую влагу совсем, иначе датчик всегда будет совсем сухой :) Идея, безусловно, реализуемая. Меня несколько смущает надежность такой конструкции и, подозреваю, что будет трудно добиться идентичности датчиков в мягком корпусе. Андрей, а вы это собираетесь в доме использовать или в огороде?

 

 

Еще по поводу мембран. Можно вообще без них обойтись. Перевернутый вверх дном стакан можно опустить под воду, а можно и в землю закопать с тем-же успехом. Ну.. надеюсь вы поняли :)



#547 osetroff

osetroff

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 36 сообщений
  • Меня зовут:Андрей

Отправлено 25 February 2014 - 00:40

способность воздуха впитывать влагу сильно зависит от его температуры

 

Безусловно.

Нужен эксперимент.

В интернете подобные дорогие конструкции есть, но там сама мембрана, наверное, стоит 80% от стоимости сенсора.

А вдруг, дешевая альтернатива будет прилично работать (не выдержал и прямо сейчас заказал десяток dht11).

 

 

 

 Меня несколько смущает надежность такой конструкции

 

Пока планирую с изоспана начать, им оберну.

Налил в него воды - не пропускает.

Как только его снизу заклеить, где провода выходить будут? Макать в эпоксидку?

Хочется чего-то технологичного. Вроде скотч для этого изоспана тоже есть - им попробую.

 

Да, у всего есть плюсы и минусы.

Такая конструкция может вообще слабо отзываться на влажность.

Зато, если заработает:

1. Невидимость. Провода можно через вент дырку в донышке горшка вывести.

2. Нахождение на нужной глубине, т.к. при пересадке растения, помещаем ее в район корней.

3. Дешевизна. Из китая: arduino + датчики, почтой, только проводки припаять, печатных схем не нужно.

 

трудно добиться идентичности датчиков в мягком корпусе.

 

Самоделка есть самоделка.

Мне идея пришла, когда я вспомнил, как в одних погребах сыро и влажно, а в других - сухо.

Вот и подумал, что воздух в шаре тоже будет зависеть от температуры и влажности почвы.

 

 

 Перевернутый вверх дном стакан 

 

Попробую.

Тут вообще все неоднозначно.

Сверху будет влажно, а стакан пары не пропустит.

Либо пары скопятся под стаканом.

Так точно будет погрешность.

 

Суть моей идеи: полость в почве, воздух которой является посредником между почвой и сенсором,

передавая сенсору от почвы температуру и влажность.

 

 

вы это собираетесь в доме использовать или в огороде

 

И там и там.

В саду капельный давно, включаем вручную. Хочется автоматики.

Дома цветы вручную поливаются из-за удовольствия от процесса.

Я считаю, расчетный полив домашним капризулям больше понравится.

Плюс, хочу зимой дома зелень: лук, укроп, петрушку и щавель.

Для них точно автоматика нужна - досветка, ну и автополив до кучи.

 

Игорь и Николай, я вам очень благодарен за эту интереснейшую тему.

Надеюсь, что и свои 5 копеек добавлю.



#548 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 529 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 25 February 2014 - 01:38

В интернете подобные дорогие конструкции есть, но там сама мембрана, наверное, стоит 80% от стоимости сенсора.

Андрей, там внутри такая штука стоит http://www.farnell.c...heets/63149.pdf В принципе похожа на dht11 только помельче, разрядность АЦП 8/12/14бит, интерфейс I2C ну и цена значительно выше. Мембрана у них спеченные металлические шарики - технология явно не для умелых рук. 



#549 Vell65

Vell65

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 80 сообщений
  • Меня зовут:Валерий
  • Пол:
  • Город:Биробиджан

Отправлено 25 February 2014 - 02:00

Плюс, хочу зимой дома зелень: лук, укроп, петрушку и щавель.

Для них точно автоматика нужна - досветка, ну и автополив до кучи.

Андрей не забудьте в данный проект для зимней зелени включить термостат для подогрева почвы (инфракрасная пленка) и регулировку высоты ламп над растениями. 



#550 osetroff

osetroff

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 36 сообщений
  • Меня зовут:Андрей

Отправлено 25 February 2014 - 11:46

 

спеченные металлические шарики - технология явно не для умелых рук

 

Я у китайцев и другие варианты видел - чуть ли не поролон (он канцерогенен, у себя не буду пробовать).

В земле у dht11 может замкнуть:

1) Vcc и GND;

2) Vcc и Data,

3) Data и GND.

Data у меня к Vcc подтянута 10кОм.

Вопрос: как предусмотреть все 3 варианта, чтобы не спалить arduino?

Знаю лишь один вариант: разделить питание и сделать Data через оптрон.

Вы тоже так считаете?

Или можно на стороне контроллера какой недорогой микросхемой подстраховать и не мучаться с разделением питания?

При разделении питания, тоже надо будет как-то контроллировать пробой, а это сложнее.

Может просто какие плавкие вставки на стороне контроллера где вставлять - и датчик просто перестанет отвечать, а arduino уцелеет?.

 

 

термостат для подогрева почвы (инфракрасная пленка) и регулировку высоты ламп над растениями. 

 

Отпишу в личку, т.к. эта тема про датчик влажности.



#551 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 25 February 2014 - 14:04

Можно поставить резистор на 1К между шиной Data и входом Arduino , он защитит от перегрузки в случае замыкания Data на VCC или GND. Замыкание по питанию скорее убьет блок питания, чем контроллер. 

 

А не сильно жирно на каждый датчик по arduino ставить? Можно ведь на каждый контроллер несколько датчиков повесить.



#552 osetroff

osetroff

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 36 сообщений
  • Меня зовут:Андрей

Отправлено 25 February 2014 - 15:30

скорее убьет блок питания, чем контроллер. 

 

Тогда где плавкую вставку в случае п.1 делать: на GND или на Vcc?

 

 жирно на каждый датчик по arduino ставить?

 

Конечно, один arduino будет на несколько датчиков.

Есть два варианта:

1) использовать arduino uno и к нему PCF8574 пробовать прикрутить;

2) использовать arduino mini на столько датчиков, сколько останется свободных пинов после подключения rtc и max485.

Когда придут dht11, проверю, на какой длине кабеля сигнал устойчивый.

Питание к датчикам предполагаю общими 2мя проводами.

А вот Data, получается, каждому свой.



#553 osetroff

osetroff

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 36 сообщений
  • Меня зовут:Андрей

Отправлено 25 February 2014 - 16:19

Выделил для себя три области применения датчиков влажности:

открытая грядка, теплица и рассада (зелень).

 

Именно, первые две меня беспокоят из-за сравнительно больших расстояний и тяжелых погодных условий.

Думаю, arduino и клеммники помещать в подобные коробки , располагать прямо на земле.

Как их задекорировать - дело женское.

Провода прикопаю в землю, если грядки стационарные; иначе - в тонкие пластиковые трубы (лучше в пвх короба) и в землю.

От одной коробки - два или четыре dht11 на разную глубину.

 

В коробку приходят: Vcc, Gnd, data-провода.

В коробке  - wago клеммники, без отвертки подключил-отключил.

Если провода тонкие, но жесткие - можно и по два-три провода в одно отверстие клеммника - пробовал.

Причем в коробке от Vcc клеммника к каждому dht11 питание идет через плавкую вставку.

Т.е. в коробке плавких вставок по числу подключенных в этой коробке dht11.

Если один выйдет из строя, остальные продолжат работу.

По плавкой вставке можно определить, была ли проблема в замыкании питания.

Питание на всю цепочку хочу подавать включением с arduino ssr реле.

Подал питание, считал в цикле показания со всех датчиков, отправил серверу по rs485, выключил питание.

В будущем, планирую это хозяйство питать от мелкого аккумулятора и 100Вт солнечной панели.

 

Один arduino буду использовать как тестер.

Подошел к коробке, отключил датчик, подключил к тестеру - на экранчике результат.

Не с компьютером ведь бегать по участку.

 

Поскольку, конкретное место для помещения датчика в землю не так важно - Gnd и Vcc ведется любыми двужильными кусками.

Т.е. очередная коробка и сенсоры будут там, где кончится кусок кабеля :)

А вот для data проводов нужна бухта очень мягкого одножильного провода.



#554 osetroff

osetroff

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 36 сообщений
  • Меня зовут:Андрей

Отправлено 25 February 2014 - 19:49

Судя по внутреннему устройству, dht11 - контактный датчик (с воздухом).

В документации так прямо и сказано: пар от химических веществ может влиять на чувствительный элемент, а высокая концентрация может его разрушить.

 

Так что, бесконтактные датчики Николая и Игоря вне конкуренции.

Моя идея с dht11 требует экспериментов.

Возможно, dht11 под землей может корродировать и выйти из строя.



#555 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 25 February 2014 - 22:51

Андрей, идея использовать воздушный датчик влажности в полости под землей имеет право на испытания :) Идея мне нравится возможностью охватить достаточно большой объем измеряемого пространства, что важно для грядок, где почва поливается менее равномерно и плотность почвы от места к месту может сильно отличаться. Воздушная полость будет усреднять значения для достаточно большого объема почвы и, для такой конструкции, исключается ощутимая погрешность из-за плотности прилегания датчиков к почве. Опять же плотность почвы практически исключается из влияния на показания датчика. Электрическим цепям не стоит уделять так много внимания, достаточно использовать нормальный кабель и разъемы, или залить места контактов и соединений термоклеем например. Разъемы можно использовать типа RJ45, всю конструкцию легко соединить обычными патч-кордами. В качестве корпусов для контроллеров можно еще использовать корпуса на DIN рейку. Я сам сейчас к таким корпусам приглядываюсь.

#556 osetroff

osetroff

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 36 сообщений
  • Меня зовут:Андрей

Отправлено 27 February 2014 - 23:59

Игорь, благодарю.

Действительно, попробую с 8 жильной TP (две жилы - питание (или 4, посмотрим), 6 - для data сенсоров) и на RJ45 разъемах.

Для сенсоров, возможно, RJ11 (чтобы компактнее).

Все равно, планирую грозозащиту; Николай уже посоветовал вариант.



#557 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 03 March 2014 - 11:44

Добавил многоуровневый датчик в управляющее приложение. Статистику раскрасил в зависимости от влажности. Пока это выглядит вот так.

Прикрепленный файл  sg_diag.jpg   51.98К   6 Количество загрузок:

Задействованы только пять нижних уровней (верхние в горшок не влезли :))

PS: многоуровневый датчик влажности отлично работает как бесконтактный датчик уровня жидкости.

 

Игорь. так и обычный датчик с двумя полосками уровень жидкости хорошо показывает если небольшую нелинейность скорректировать.

В принципе можно и обычный откалибровать, максимальная глубина и точность все-же не та будет. Николай, у вас там как процесс-то идет? Чем-то очень серьезным занялись видимо :) А я вот пытаюсь уменьшить размер датчика без ущерба точности и линейности, печатку уже самостоятельно изготовить не получается, договариваюсь с местными производителями. Одновременно веду переоборудование под пленочный фоторезист.



#558 osetroff

osetroff

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 36 сообщений
  • Меня зовут:Андрей

Отправлено 12 March 2014 - 20:48

Пришли DHT11 (16 дней из Китая) начал тесты.
 
Завернул датчик в мембрану, заклеил бутиловой лентой (скотч для заклейки контактов ик пленок теплого пола).
Датчик мелкий, заклеивать большими пальцами было трудно.
Чтоб не спалить arduino: 1Ком резистор после пина на data линию датчика, плавкую вставку на 250мА после 5V arduino.
Делал замер на воздухе, потом погружал в емкость с водой комнатной температуры.
Сушил феном от паяльной станции - и так по кругу.
Тестовая температура и влажность бралась с домашней метеостанции.
Далее, первый параметр - температура, второй - влажность,
метеостанция - "м", DHT11 на воздухе - "д", в воде - "в".
 
1 тур :
м 19.9 37
д 22 47
в 20 95
 
2 тур:
м 21.3 35
д 22 38
в 20 95
 
3 тур (вода холодная):
м 21.4 34
д 22 37
в 17 93
 
Не понравилось: нестабильность показаний.
Понравилось: очень быстрая реакция на изменение влажности - практически сразу.
 
Волнует: не забьются ли микроотверстия в мембране землей.
Посадил датчик в горшок.
Буду поливать/сушить.
Через недельку подведу итоги.
 
Попробовал припаять DHT11 на конец 25м витой пары.
Показания либо неверные, либо ошибка.

Андрей, поздравляю с почином! Интересно как в земле покажет.



#559 vovka.sv19

vovka.sv19

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 43 сообщений
  • Меня зовут:Владимир
  • Пол:

Отправлено 13 March 2014 - 00:07

А если использовать типа такого: http://www.tme.eu/ru...ziki-wlaznosti/
и чем-то заклеить?

Владимир, попробуйте. Но учитывайте, что к этому сенсору еще измерительную схему надо разработать. Как я понял, там относительно влажности изменяется реактивное сопротивление на частоте 1 кГц.



#560 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 13 March 2014 - 16:23

Не понравилось: нестабильность показаний. Понравилось: очень быстрая реакция на изменение влажности - практически сразу.

Андрей, быстрая реакция случайно не результат полного намокания датчика? Если извлечь датчик из мембраны сразу после погружения в воду и не сушить его, будут ли показания правильными? Нестабильность показаний просто отличная, для замера влажности почвы даже +-10% это хорошо :)



Темы с аналогичным тегами приборы

Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей

Copyright © 2024 homecitrus.ru
 

Яндекс цитирования