ESP32 チュートリアル 24/55 - 灌漑のための土壌湿度の測定

このレッスンはの一部です: SunFounder の ESP32 IoT 学習キットに基づく ESP32 Arduino コース (55 のチュートリアル/ビデオ)

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ESP32 チュートリアル 24/55 - 灌漑のための土壌湿度の測定 | SunFounder の ESP32 IoT 学習キット

このチュートリアルでは、SunFounder ESP32と土壌水分センサーを使用して土壌の水分レベルを測定し、自動灌漑システムを自動化する方法を学びます。水分レベルを監視することで、水分が一定の閾値を下回ったときにブザーが鳴るようにトリガーすることができ、植物が水を必要としていることを示します。このプロジェクトは植物の健康を維持するのに価値があり、さまざまな環境センサーアプリケーションに拡張できます。 (ビデオにて :00)

私たちは、周囲の媒体の水分含量に応じて変化する2つのプレート間の静電容量の変化を測定することで動作する容量式土壌水分センサーを使用します。このセンサーは水分レベルを反映するアナログ出力を提供し、私たちが読み取りに基づいて意思決定を行うことを可能にします。ESP32はアナログ出力を読み取り、土壌が乾燥しすぎている場合にブザーを鳴らします。

ハードウェアの説明

このプロジェクトの主なコンポーネントは、SunFounder ESP32 マイクロコントローラー、静電容量型土壌水分センサー、およびブザーです。ESP32 は内蔵の Wi-Fi と Bluetooth を備えており、リモート監視と制御が可能です。土壌水分センサーは、土壌の水分レベルに応じて変化する静電容量を測定する二つのプレートで構成されています。この静電容量の変化は出力電圧を変え、ESP32 がそのアナログ入力を通じて読み取ります。ブザーは、水分レベルが設定された閾値を下回った場合に警告を発します。

データシートの詳細

製造業者	サンファウンダー
部品番号	土壌水分センサー
動作電圧	3.3から5 V
出力タイプ	アナログ
信号範囲	0から3.3 V
レスポンスタイム	速い
寸法	約 60 x 20 mm
ノート / バリアント	静電容量型センサー

センサーが水に完全に浸からないようにして、損傷を防いでください。
必要に応じて、安定した読み取りのために適切なプルアップ抵抗を使用してください。
特定の土壌タイプに合わせてセンサーをキャリブレーションし、正確な湿度測定を行ってください。
信号損失を避けるために、適切な配線接続を維持してください。
過電圧の状況を避けるために、電源に注意してください。

配線指示

土壌水分センサーをESP32に配線するには、センサーのVCCピンをESP32の3.3Vピンに接続します。次に、センサーのGNDピンをESP32のGNDピンに接続します。土壌水分センサーのアナログ出力ピンはアナログピンに接続する必要があります。35ESP32において。ブザーには、正のピンをデジタルピンに接続します。13ESP32の負のピンをGNDに接続します。すべての接続が確実であることを確認し、動作中の不具合を避けてください。

コードの例とウォークスルー

以下は、シリアル通信を初期化し、湿度センサーの値を読み取るコードの簡単な抜粋です：

void setup() {
  // Initialize serial communication at 115200 bits per second:
  Serial.begin(115200);
}

このスニペットはシリアル通信を設定し、シリアルモニターで湿度センサーの読み取り値を表示できるようにします。

次に、センサーからアナログ値を読み取るメインループがあります。

void loop() {
  // Read the analog value
  int analogValue = analogRead(35);
  
  // Print out the values
  Serial.printf("Analog value = %d\n",analogValue);
  
  delay(300);  // delay between reads for clear read from serial monitor
}

このループでは、コードがピンからアナログ値を継続的に読み取ります。35そして、300ミリ秒ごとにシリアルモニターに出力します。これにより、リアルタイムで湿度レベルを監視することができます。

デモンストレーション / 期待すること

湿度センサーが乾燥した土壌に置かれると、アナログ値は高くなり、低湿度を示します。逆に、センサーが湿った土壌に挿入されると、値は大幅に低下します。読み取り値が定義されたしきい値（例：2000）を下回ると、ピンに接続されたブザーが鳴ります。13植物に水やりが必要であることを示すために、アクティブになります。浮遊する入力に注意し、センサーが推奨される限界を超えて水にさらされないようにしてください（ビデオでは02:30に示されています）。