Czujnik deszczu YL-83
Czujnik wilgotności gleby YL-69
Czujnik wilgotności gleby YL-69 występuje też pod innymi nazwami np. FC-28, HL-69 itp. zależnie od tego jaki chiński producent go wyprodukował jednak nadal jest to ten sam czujnik o identycznych parametrach pracy i tym samym sposobem obsługi przez Arduino. Czujnik ten jest bardzo fajnym i niezbyt skomplikowanym czujnikiem służącym do mierzenia wilgotności gleby jak również innych sypkich materiałów o konsystencji pozwalającej na umieszczenie w nich sondy czujnika. Najczęściej czujnik taki wykorzystywany do sprawdzania wilgotności gleby, w której rosną rośliny o wysokich wymaganiach co do ilości wody w glebie i które stale trzeba pod tym względem monitorować. Można też po prostu zbudować automatyczne urządzenie na bazie tego czujnika i Arduino do podlewania roślin doniczkowych dla tych, którzy rzadko pamiętają o regularnym podlewaniu swoich roślin doniczkowych.
Parametry modułu
Wymiary modułu głównego: 30 x 1,6 mm
Wymiary czujnika: 60 x 20 mm
Napięcie zasilania: 5 V
Wyjście analogowe: 1
Wyjście cyfrowe: 1 (czułość regulowana potencjometrem)
Diody statusowe sygnalizujące zasilanie oraz osiągnięcie progu wilgotności
Zasada działania czujnika wilgotności gleby
Czujnik wilgotności YL-69 jest zbudowany w zasadzie z dwóch modułów: modułu głównego kontrolnego, który podłącza się bezpośrednio do Arduino i płytki czujnika podłączanej do modułu głównego, której końcówka musi być wbita w glebę aż do poziomu pomalowanego farbą laminatu.
Moduł główny to standardowa płytka z układem komparatora LM393 używana w wielu podobnych czujnikach np. czujniku deszczu, czujniku światła, czujniku ognia, czujniku dźwięku i w wielu innych. Poza tym samym układem komparatora, tymi samymi wyjściami co inne tego typu płytki posiada potencjometr za pomocą, którego ustawia się czułość sygnału cyfrowego D0 tzn. możemy za jego pomocą ustawić przy jakim poziomie wilgotności pojawi się sygnał 0 na wyjściu cyfrowym i zapali się dioda D0-LED. Zadaniem modułu głównego jest zamiana analogowej wartości prądu i oporu jaki pojawia się na płytce czujnika na wartości cyfrowe.
Płytka czujnika to drugi moduł składający się na czujnik wilgotności gleby i jest to część, która jest jest bezpośrednio wystawiona na działanie deszczu.
Moduł ten to po prostu płytka drukowana w kształcie widelca z odsłoniętymi ścieżkami drukowanymi zabezpieczonymi najczęściej cyną aby nie ulegały procesowi utleniania się. Kształt obwodu drukowanego tej płytki może się nieco różnić zależnie od producenta danej płytki. Na górze płytki znajdują się dwa piny połączeniowe z modułem głównym natomiast dwie ścieżki są proste i ułożone są równolegle do siebie nie mając ze sobą fizycznego połączenia.
Dzięki temu, że ścieżki na płytce czujnika nie mają ze sobą żadnego połączenia płytka zachowuje się jak rezystor o zmiennej rezystancji. Jeśli w glebie, w której jest umieszczony czujnik nie ma wody czujnik zachowuje się jak rezystor o nieskończenie dużej rezystancji, a przepływ prądu jest niemożliwy. Jeśli w glebie występuje jakakolwiek woda zaczynają się tworzyć elektryczne połączenia między dwoma rozdzielonymi ścieżkami tej płytki, rezystancja spada, a niewielki prąd jest w stanie przepływać przez lekko wilgotną glebę. Jeśli gleba jest całkowicie mokra większe ilości prądu są w stanie przepływać, a rezystancja istotnie maleje. Zmiany tej rezystancji jest w stanie wychwycić główny moduł czujnika i zamienić ją na odpowiednią wartość cyfrową.
Przykładowy program Arduino IDE
Poniżej prosty przykładowy program. Program odczytuje wartości analogowe z czujnika wilgotności i wypisuje je w oknie monitora szeregowego (okno to można włączyć kombinacją klawiszy Ctrl + Shift + M), a także odczytuje wartość odczytywaną na pinie cyfrowym i wypisuje ją po tabulatorze obok wartości analogowej, gdzie 0 oznacza przekroczenie ustawionej potencjometrem wilgotności, a 1 nieprzekroczenie tej wartości wilgotności.
Schemat podłączenia
Podłączenie dwóch wyjść czujnika wilgotności gleby cyfrowego i analogowego jest opcjonalne zawsze możemy podłączyć tylko jeden z nich zależnie od tego czy chcemy mieć tylko informację czy gleba przekroczyła ustawiony próg wilgotności - wtedy podłączamy tylko wyjście cyfrowe - czy chcemy wiedzieć dokładnie jaka jest wilgotność gleby - wtedy musimy mieć podłączone wyjście analogowe. Poniższy schemat przedstawia podłączenie obu wyjść czujnika i w takim wariancie jesteśmy w stanie odczytywać dokładne informacje o intensywności opadów jak i informację cyfrową czy gleba przekroczyła ustawiony próg wilgotności.
