智慧土壤濕度監控&溫溼度感測器

Description

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國立暨南國際大學應用材料及光電工程學系學士班一年級

作者:郭芷辰、林采蓉、張芷榕、賴妤旻、江宜儒、李玟儀

指導教授:曹永忠 博士

 

創作發想

參加服務學習的時候,參觀溫室聽到老師介紹智慧監測土壤溼度以及環境的溫溼度,運用此裝置,可監測並將植物的生長環境的資料數據化,可使照顧植物的工作與科技結合,更加便利,也將植物的生長條件規格化,使經驗得以傳承。

運用材料

1. DHT-11 溫度濕度傳感器

此模塊使用的溫濕度感測元件是 DHT-11(藍色小方盒),可用來偵測周邊環境空氣中的溫度及濕度,感測元件本身會將溫度及濕度資訊以數位方式從資料 PIN 腳傳回,如下圖:

此模塊的規格如下:

  1. 溫度偵測範圍及誤差:0℃~50℃ , ±2℃%
  2. 濕度偵測範圍及誤差:20%~90% , ±5%
  3. 電壓:3V~5V
  4. 偵測頻率:0.5Hz(大約是2秒一次)
  5. 注意:資料讀取速度不可以超過2秒

2. 土壤濕度計

檢測土壤中的含水量,假如自己家裡有盆栽、室內花園、果園,甚至是有旱田,都可運用到此模組。土壤溼度檢測模塊的原理很簡單,其實就是在測量物體的導電值。

左圖中的模塊,總共有六支腳位,上方的二支腳接檢測板,沒有極性的分別,直接插上即可,下方的四支腳位,由上至下分別是 VCC(正極)、GND(負極)、D(數位腳位)、A(類比腳位),數位腳位傳回的訊號是 0 及 1,就是有水及無水的區別,但是這個判斷的標準,我們可以透過精密可變電阻(模塊上的藍色方塊)來做設定,類比腳位傳回的訊號則是一個量值,我們可以根據此量值來換算得知目前土壤中的含水量。

3. Arduino UNO 板

4. LED 紅 & 藍

5. RGB LED

實驗步驟

  1. Arduino UNO—將程式寫入板⼦並輸出控制零件
  2. DHT-11 溫度濕度傳感器—偵測周邊環境空氣中的溫度及濕度,回傳偵測到的數值,並顯⽰於 監控視窗
  3. ⼟壤濕度計—偵測⼟壤的溼度並以數位及類比訊號回傳,換算可得⼟壤中的含水量
  4. LED 紅—若⼟壤濕度計偵測出「乾燥」, 則會亮起紅色 LED 燈做為需要澆水的警⽰
  5. LED 藍—若⼟壤濕度計偵測出「潮濕」則會亮起藍色 LED 燈,表⽰⼟壤的水分足夠,不須給植物澆水
  6. RGB LED—若溫度⼤於 30°C,則亮 RGB LED 紅⾊及藍⾊;若溫度等於 30°C,則 RGB LED 全亮;若溫度⼩於 30°C,則亮 RGB LED 綠⾊及藍⾊。


小結

此裝置將植物的生長環境資料數據化、生長條件規格化,可協助觀察、分析作物的生長狀況,也使照顧植物的經驗得以傳承,有助於作物育種,另也可做為施肥效果評估、病蟲害防治、科學研究等等。

[learn_more caption=”參考資料” state=”open”]

  1. 溫濕度傳感器
  2. 土壤濕度檢測

[/learn_more]

(MakerPRO 編輯部代發)

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      參觀溫室聽到老師介紹智慧土壤濕度監控&溫溼度感測器,此裝置將植物的生長環境資料數據化、生長條件規格化,可協助觀察、分析作物的生長狀況,也使照顧植物的經驗得以傳承,有助於作物育種,另也可做為施肥效果評估、病蟲害防治、科學研究等等。
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