Půdní kapacitní vlhkoměr

Půdní kapacitní vlhkoměr je vstupní modul pro Arduino. Tento modul umožňuje detekovat vlhkost půdy a substrátů. Veškerá elektronika a samotná měřící část se nachází na jedné desce plošných spojů. A tato deska je také z většiny pokryta antikorozním lakem, který by ji měl ochránit před degradací. Výstupní informací je pak proměnný analogový výstup.
Pro napájení tohoto modulu je možné využít napájecí napětí 5 V.

Pro úspěšné propojení modulu vlhkoměru a Arduino desky je nutné zapojit celkem 3 vodiče. Propojíme GND se zemí Arduina, VCC s 5V Arduina a AOUT s pinem A0. Pro pin AOUT pak můžeme zvolit jiný analogový pin. Ale všechny změny je nutné provést také na začátku programu.

Ukázkový kód obsahuje na svém začátku nastavení čísla propojovacího pinu a vytvoření proměnné pro ukládání naměřených hodnot. V podprogramu setup pak zahájíme komunikaci po sériové lince, abychom mohli odesílat údaje do počítače.
Na začátku nekonečné smyčky vždy načteme data ze senzoru do proměnné a poté vytiskneme vše po sériové lince. Následně je uvedena v programu ukázka detekce zvolené hranice, kdy jsem pro ukázku vytvořil if podmínku, která je aktivována při hodnotě větší než 500. V tomto případě se vytiskne ještě informace o překročení hranice po sériové lince. Na konci programu je už jen pauza po dobu 500 milisekund.

// Arduino kapacitní senzor vlhkosti v půdě

// nastavení propojovacího pinu
#define analogPin A0
// proměnná pro ukládání výsledků měření
int data = 0;

void setup() {
  // inicializace sériové linky s rychlostí 9600 baud
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // načtení hodnoty ze senzoru
  data = analogRead(analogPin);
  // vytištění výsledků po sériové lince
  Serial.print("Hodnota nactena ze senzoru: ");
  Serial.println(data);
  // pokud je překonána nastavená hranice,
  // vytiskneme ještě upozornění
  if (data > 500) {
    Serial.println("Prekrocena nastavena hranice, senzor na suchu!");
  }
  // pauza před novým měřením
  delay(500);
}

Po nahrání ukázkového kódu do Arduino desky s připojeným modulem půdního vlhkoměru dostaneme například tento výsledek:

Hodnota nactena ze senzoru: 604
Prekrocena nastavena hranice, senzor na suchu!
Hodnota nactena ze senzoru: 604
Prekrocena nastavena hranice, senzor na suchu!
Hodnota nactena ze senzoru: 376
Hodnota nactena ze senzoru: 346

Půdní kapacitní vlhkoměr je pokročilejší variantou již déle prodávaného vlhkoměru s rezistivní sondou. Ta měla totiž problémy s výdrží, protože na sondě byla odhalená měď. Tento problém ale řeší právě tato kapacitní sonda, která nejen pracuje na jiném principu, ale také je její měřící část plně zakryta izolačním lakem.
Já jsem v tomto návodu použil jednoduchý postup pro měření, při kterém je modul stále napájen, ale pro reálné použití doporučuji postupovat podobně, jako v tomto starším návodu. Tedy zapojit napájení pomocí digitálního pinu a tím zapínat modul pouze při měření.

Seznam použitých komponent:
https://dratek.cz/arduino/974-arduino-uno-r3-atmega328p-1424115860.html
https://dratek.cz/arduino/4875-analogovy-snimac-vlhkosti-pudy-v1.2.html