Tarım endüstrisinde profesyonel olsanız, bahçecilikle ilgilenseniz veya sadece bitkileri sevseniz bile, bir toprak nem sensörü arsenalinizin önemli bir parçası olacaktır. Neyse ki, burada Seeed’de tam olarak bunu sunuyoruz! Herhangi bir Arduino kartıyla kullanımı basit ve kolay olan bu sensörle, tarım projelerinizi inşa etme konusunda endişelenmenize gerek kalmayacak.
Toprak sensörümüzü tanıtmadan ve bir Arduino ile nasıl kullanılacağını göstermeden önce, toprak nem sensörünün ne olduğunu, nasıl çalıştığını, uygulamalarını ve daha fazlasını inceleyelim!
Toprak Nem Sensörü Nedir ve Nasıl Çalışır?
Adından da anlaşılacağı gibi, bir toprak nem sensörü toprağın hacimsel su içeriğini ölçer. İki tür toprak nem sensörü vardır:
- Toprağın elektriksel özellikleri: dielektrik sabiti, direnç ve iyonlar aracılığıyla nemi ölçen bir sensör, ve
- diğeri ise alçı bloklar ve tensiyometreler kullanarak su potansiyelini ölçen bir sensördür.
Bugün, ilk grup sensörlerle çalışacağız. İkinci tür hakkında daha fazla bilgi edinmek için bu sayfa faydalı olabilir.
Neden Toprak Nem Sensörleri?
Tüm canlıların hayatta kalmak için suya ihtiyacı vardır. Ancak bitkiler ve tarım için, doğru miktarda suya sahip olmak (ne az ne de fazla sulama) çok önemlidir. Topraktaki nem seviyelerini gözle görmek imkansız olduğundan, toprak nem sensörleri sulama sistemleriniz hakkında içgörüler sağlamak için önemli bir rol oynar.
Toprak Nem Sensörleri ayrıca çevresel koşullara otomatik olarak yanıt veren akıllı tarım sistemleri geliştirmemizi sağlar. Örneğin, bir Arduino mikrodenetleyicisi kullanarak toprak nem okumalarını alabiliriz ve bu da nem yetersiz olduğunda otomatik olarak sulama sistemlerini açabilir.
Toprak Nem Sensörü: Çalışma Prensibi
Bir Toprak Nem Sensörü, toprak su içeriğini ölçmek için ya direnç ya da kapasitans değişikliklerini kullanabilir. Her iki çalışma prensibini daha iyi anlamak için, her birinin nasıl çalıştığına bakalım.
Dirençli Toprak Nem Sensörü
Dirençli bir toprak nem sensörü, elektrik direnci ile su içeriği arasındaki ilişkiyi kullanarak toprağın nem seviyelerini ölçer. Bu sensörlerin, toprak örneğine doğrudan yerleştirilen iki açık probu olduğunu göreceksiniz.
- Bir elektrik akımı bir probdan diğerine gönderilir, bu da sensörün aralarındaki toprak direncini ölçmesine olanak tanır.
- Topraktaki su içeriği yüksek olduğunda, daha yüksek bir elektrik iletkenliğine sahiptir (su iyi bir elektrik iletkenidir!). Bu nedenle, yüksek toprak nemini gösteren daha düşük bir direnç okuması elde edilir.
- Topraktaki su içeriği düşük olduğunda, daha düşük bir elektrik iletkenliğine sahiptir. Bu nedenle, düşük toprak nemini gösteren daha yüksek bir direnç okuması elde edilir.
Kapasitif Toprak Nem Sensörü
Kapasitif bir toprak nem sensörü, kapasitans değişimini ölçerek çalışır. Basit terimlerle, kapasitans, bir elektrik potansiyeli boyunca depolanabilen elektrik yükü miktarını ölçer. Kapasitif bir toprak nem sensörü genellikle bir pozitif ve bir negatif plaka ile inşa edilir ve bunlar ortada bir dielektrik ortamla ayrılır.
Bu durumda, toprak dielektrik ortamdır ve kapasitansı nem içeriği ile değişir. Sensörü bir zamanlayıcı devresi ile eşleştirerek, bir Arduino kartıyla okunabilen bir analog voltaj elde ederiz. Bu voltaj, toprak nem içeriği ile doğrudan ilişkilidir – tam da ihtiyacımız olan şey!
Dirençli mi Kapasitif mi – Hangisi Daha İyi?
Her iki sensör de size toprak nem seviyelerini yüzde hacim olarak (su ile toprak hacmi oranı) verir.
Dirençli toprak nem sensörlerinin yaygın bir şikayeti, zamanla korozyona duyarlı olmalarıdır, çünkü prob aralarındaki elektrik akımı elektroliz oluşturabilir. Buna karşılık, kapasitif toprak nem sensörü açık elektrotlara sahip değildir ve karşılaştırmalı olarak korozyona dayanıklıdır. Ancak, genellikle daha maliyetlidir.
Frekanslı Toprak Nem Okumaları gerekiyorsa Kapasitif Sensörü seçin…
- Frekanslı Toprak Nem Okumaları
- Daha Uzun Bakım / Değiştirme Döngüleri
Aksi takdirde, nadir toprak nem okumaları gerekiyorsa Dirençli Sensörü seçin…
- Nadir Toprak Nem Okumaları – Korozyon o kadar şiddetli olmayacaktır
- Maliyet bir Endişe
Toprak Nem Sensörü Kullanım Alanları
Tarım
Bir tarım arazisini yönetirken, ne zaman doğru miktarda su uygulamanız gerektiğini bilmeden düşünün. Korkunç bir durum değil mi? İşte tam da bu nedenle toprak nem sensörü kullanılır – çiftçilere tarlalarının tam toprak nem koşullarını bilmede yardımcı olur ve kritik büyüme aşamalarında mahsullerin genel yönetimini iyileştirir.
Ev Bahçeciliği
Toprak nem sensörleri nispeten ucuz ve erişilebilir olduğundan, hobi sahipleri veya ev bahçıvanları için bitkilerinin yeterli nem alıp almadığını kontrol etmek için popüler bir seçenek haline gelmiştir.
“`html
Araştırma ve Tahmin
Tarım ve bitkilerin ötesinde, toprak nem sensörleri araştırma amaçları için kullanılmaktadır. Uzun vadeli toprak nem verilerinin toplanması, meteorologların ve jeologların potansiyel kuraklık, toprak kaymaları, erozyon vb. durumları tahmin etmelerine olanak tanıyabilir. Analizleri, yetkililerin felaketler meydana gelmeden önce önleyici tedbirler geliştirmesine yardımcı olabilir.
Spor Alanları için Sulama
Amerikan futbolu, futbol veya golf olsun, hepsi sulama gerektiren spor alanlarında oynanmaktadır. Toprak nem sensörleri, bu tür alanların iyi bir şekilde bakımını sağlarken aşırı sulamayı önler.
Toprak Nem Sensörlerimizi Satın Alın!
Seeed, her ikisi de uygun fiyatlı ve Arduino veya Raspberry Pi ile kullanımı kolay olan iki Toprak Nem Sensörü sunmaktadır, bunun için Grove sayesinde!
Grove, karmaşık kablolama veya lehimleme gerektirmeden elektronik donanımı süper kolay hale getiren standartlaştırılmış ve modüler bir prototipleme sistemidir! Grove tabanlı Toprak Nem Sensörlerimizle başlamak için tek ihtiyacınız olan, Arduino cihazınızla birlikte kullanmak için bir Grove Base Shield’dir. Bu, basit ve kolay bir tak-çalıştır toprak nem sistemidir!
Eğer paylaştıklarımız hoşunuza gittiyse, işte dikkatinize sunulan Toprak Nem Sensörlerimiz!
Grove – Kapasitif Nem Sensörü
Bu, Grove – Kapasitif Nem Sensörü’dür. Adından da anlaşılacağı gibi, toprak nemini kapasitif değişimler aracılığıyla ölçer ve bu da onu dirençli olanlara göre birçok avantaj sağlar!
- Metal elektrotların doğrudan maruziyeti olmadığından, bu nem sensörü neredeyse korozyona karşı dayanıklıdır, bu da sensörün çalışma ortamı açısından önemli bir özelliktir.
- Toprak nemi tespitinin yanı sıra, sensör otomatik sulama sistemleri gibi uygulamalar için de uygundur.
- 3.3V / 5V ile çalışır, bu da herhangi bir mikrodenetleyici ile kolayca eşleştirilmesini sağlar.
Bu Nem Sensörünün Özellikleri:
- Kapasitif Toprak Nem Algılama
- Korozyona Dayanıklı
- Entegre Amplifikatör
Grove – Nem Sensörü (Dirençli Seçenek)
Biraz daha ucuz bir alternatif arıyorsanız, bu Grove – Nem Sensörü sizin için ideal!
Bu toprak nem sensörü dirençli çalışma prensibini kullanmasına rağmen, zamanla korozyona karşı duyarlı hale gelse de, çoğu toprak algılama uygulamanızda etkili bir şekilde kullanılabilir, örneğin:
- Ev Bahçeciliği
- Küçük Ölçekli Otomatik Sulama Sistemlerinin Prototiplenmesi
- Dayanıklılığın maliyetin ön planda olduğu diğer uygulamalar
Dirençli bir toprak nem sensörü kullanırken, yalnızca gerektiğinde ölçüm yapın! Bu şekilde, elektroliz derecesi ve hızı sınırlanacak, bu da sensörünüzdeki korozyon etkisini azaltacaktır!
Arduino ile Başlarken
Artık toprak nem sensörleri hakkında her şeyi öğrendiğimize göre, Grove – Kapasitif Nem Sensörü‘nü Arduino ile nasıl kullanabileceğinize dair basit bir eğitime başlayalım!
Eğer Grove – Nem Sensörü (Dirençli) hakkında eğitimi arıyorsanız, wiki sayfamıza buradan ulaşabilirsiniz!
Gerekli Malzemeler
Bugünkü eğitimi takip etmek için aşağıdaki öğelere ihtiyacınız olacak!
Seeeduino, Seeed’in kendi Arduino kartıdır ve orijinaline göre bazı avantajlarla tasarlanmıştır. Eğer bir Seeeduino satın almak istemiyorsanız, bu eğitim aşağıdaki Arduino kartları için de geçerlidir: Arduino UNO, Arduino Mega, Arduino Leonardo, Arduino 101, Arduino Due.
Ayrıca, I2C arayüz yeteneklerine sahip herhangi bir Grove uyumlu Arduino sistemi de kullanabilirsiniz, örneğin Wio Terminal veya Seeeduino XIAO ve onun Grove Shield veya Genişletme Kartı.
Not: Eğer bir Arduino UNO kullanıyorsanız, DC güç kaynağını kullanın. Aksi takdirde, VCC’nin maksimum dalgalanması 100mV’yi aşabilir.
Donanım Kurulumu
Adım 1: Grove – Kapasitif Nem Sensörü’nü Grove Base Shield’in A0 portuna veya Seeeduino üzerindeki Grove portuna bağlayın. Eğer başka bir Grove uyumlu platform kullanıyorsanız, sadece Analog Grove portuna takın.
Adım 2: Grove Base Shield’i Seeeduino’nun Grove portuna takın.
Adım 3: Grove – Kapasitif Nem Sensörü’nü toprak örneğinize yerleştirin, aşağıda gösterildiği gibi beyaz çizgiyi geçmemeye dikkat edin.
Adım 4: Seeeduino’yu (veya kullandığınız Arduino cihazını) USB aracılığıyla PC’nize bağlayın.
“`
Örneğimizde, bir saksı bitkisi kullanıldı. Yukarıdaki adımlardan sonra kurulumunuz aşağıdaki gibi görünmelidir.
Yazılım Yapılandırması ve Kalibrasyonu
Eğer bu, Arduino ile bir proje oluşturduğunuz ilk kezse, bu bölümle devam etmeden önce Arduino ile başlama kılavuzumuzu gözden geçirmenizi şiddetle tavsiye ederiz!
Adım 1: Aşağıdaki kodu yeni bir skeç içine kopyalayın ve Arduino’nuzda yükleyin.
Eğer Arduino kodunu nasıl yükleyeceğinizden emin değilseniz, lütfen buraya bakın.
// Bir kez çalıştırılacak kod
void setup() {
// 9600 bit/saniye hızında seri iletişimi başlat:
Serial.begin(9600);
}
// Sürekli çalışacak kod
void loop() {
// analog pin 0'dan girişi oku:
int sensorValue = analogRead(A0);
// okuduğunuz değeri yazdır:
Serial.println(sensorValue);
delay(100); // okuma aralarında stabilite için gecikme
}Adım 2: Arduino IDE’nin Seri Monitörünü açmak için Araçlar -> Seri Monitör’e tıklayın ve baud hızını 9600 olarak ayarlayın. Her şey yolunda gittiğinde, aşağıda gösterilen örnekteki gibi bir çıktı göreceksiniz.
Arduino Seri Monitörü hakkında daha fazla bilgi için lütfen bu kılavuza başvurun.
678
663
631
615
615
624
616
618
620
616
605Bu sensör, toprağın nemini niteliksel olarak ölçer. Toprağın nemi arttıkça, çıkış değeri azalır; tersine, nem azaldığında çıkış değeri yükselir. Gördüğünüz sayılara anlam katmak için, önce kuru ve sulanmış toprakla referans sensör değerlerini elde ederek sensörünüzü kalibre etmek kritik öneme sahiptir!
Toprak Nem Sensörü Projeleri
Elbette, herhangi bir sensörün yetenekleri yalnızca hayal gücümüzle sınırlıdır! Bu nedenle, toprak nem sensörünü elektronik projelerinizde kullanmak için yaratıcılığınızı harekete geçirecek bazı diğer örnekler burada!
ESP8266 & Seeed Nem Sensörü Projesi
Arduino yerine ESP8266 Breakout Board kullanıyor musunuz? Eğer öyleyse, bu proje toprak nem sensörü ile eşleştirmek için harika bir öğretici işlevi görüyor!
Ne gerekiyor?
- NodeMCU ESP8266 Breakout Board
- Intel Edison için Seeed Grove Başlangıç kiti
- Mongoose OS
Daha fazla bilgi almak ister misiniz? Hackster.io’da Mongoose OS Ekibi: Toly tarafından hazırlanan tam öğreticiye göz atın!
AWS IoT Kullanarak Bitki İzleme Sistemi
Tatil sırasında bitkiniz ve nem seviyeleri hakkında endişeli misiniz? Bu bitki izleme sistemi ile bitkinizi Amazon Web Services for IoT üzerinden takip edebilir ve kolayca izleyebilirsiniz!
Ne gerekiyor?
- Arduino Yun
- Intel Edison için Seeed Grove Başlangıç Kiti Plus
- Seeed Grove – Nem Sensörü
- 5mm LED: Kırmızı
- 330 Ohm Direnç
- Amazon Web Services AWS IoT
- dweet.io
- Arduino IDE
- Herhangi bir Genel 3D Yazıcı
Daha fazla bilgi almak ister misiniz? Hackster.io’da CJA3D tarafından hazırlanan tam öğreticiye göz atın!
Otomatik Bitki Sulama Sistemi
Kendi otomatik bitki sulama sisteminizi yapmak istiyorsanız, bu DIY projesi herhangi bir donanım programlama, kodlama veya lehimleme gerektirmeden bunu yapmanızı sağlar! Bu proje, Grove modülleri ile bağlantılı IoT projeleri oluşturmak için bir Wi-Fi geliştirme kartı olan Wio Link’i kullanır.
Ne gerekiyor?
- Wio Link ve Wio Link uygulaması
- Grove – Röle
- Grove – Nem Sensörü
- Su pompası
- Su pompasını çalıştırmak için 12V DC Adaptör
Daha fazla bilgi almak ister misiniz? Instructables’ta tam öğreticimize göz atın!
Özet
Bugün toprak nem sensörleri hakkında bu kadar. Umarım bugünkü öğretici ile onların ne olduğunu, nasıl çalıştıklarını ve tarım veya bahçecilik projelerimizde nasıl kullanılabileceklerini daha derin bir şekilde anlayabilirsiniz! Bugün Grove – Kapasitif Toprak Sensörü ile bir toprak sensörü projesi oluşturmaya başlayın!
Daha kapsamlı bir paket istiyorsanız, endüstriyel sınıf Toprak Nem ve Sıcaklık Sensörü, toprak nem ölçümlerine ek olarak sıcaklık okumaları da sunar!