ESP32 - Bodemvochtigheidssensor
Deze handleiding legt uit hoe u met een ESP32 de bodemvochtigheid uitleest met een sensor. We behandelen in detail:
- Verschil tussen Capacitive Moisture Sensor en Resistive Moisture Sensor
- Hoe u met de ESP32 de waarde uitleest van een capacitive moisture sensor
- Hoe u een capacitive moisture sensor kalibreert
- Hoe ESP32 bepaalt of de bodem nat of droog is
Hardware Vereist
Of u kunt de volgende kits kopen:
| 1 | × | DIYables Sensorkit (30 sensoren/displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensorkit (18 sensoren/displays) |
Aankoopadvies: Veel capacitieve bodemvochtsensoren op de markt zijn van lage kwaliteit, ongeacht de versie. We raden u ten zeerste aan de sensor met TLC555I-chip van het merk DIYables te kopen via de bovenstaande link. We hebben het getest en het werkte goed.
Over de Bodemvochtigheidssensor
Er zijn twee typen vochtigheidssensoren:
- Resistive moisture sensor
- Capacitive moisture sensor
Beide sensoren leveren een bodemvochtigheidswaarde, maar hun werkingsprincipe verschilt. Wij raden sterk aan om de capacitive moisture sensor te gebruiken vanwege de volgende redenen:
- De resistive bodemvochtigheidssensor corrodeert na verloop van tijd. De elektrische stroom die tussen de sondes van de sensor vloeit veroorzaakt elektrochemische corrosie.
- De capacitive bodemvochtigheidssensor corrodeert NIET. De elektroden van de sensor zijn niet blootgesteld en er vloeit geen elektrische stroom tussen.
De onderstaande afbeelding toont corrosie op een resistive bodemvochtigheidssensor.
In de rest van deze handleiding gebruiken we de capacitive bodemvochtigheidssensor.
Pinout van de Capacitive Soil Moisture Sensor
Een capacitive bodemvochtigheidssensor heeft drie pinnen:
- GND pin: sluit deze aan op GND (0V)
- VCC pin: sluit deze aan op VCC (5V of 3.3V)
- AOUT pin: analoge signaaluitgang die een spanning levert die omgekeerd evenredig is aan het vochtigheidsniveau van de bodem. Verbind deze pin met een analoge inputpin van de ESP32.
Hoe Het Werkt
Hoe meer water aanwezig is in de bodem, hoe lager de spanning op de AOUT-pin is.
Aansluitschema
- Hoe u de ESP32 en bodemvochtigheidssensor aansluit met een breadboard
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
- Hoe u de ESP32 en bodemvochtigheidssensor aansluit met een schroefklem breakout board (gevoed via USB-kabel)
ESP32 Code
Snelle Stappen
- Kopieer bovenstaande code en plak deze in de Arduino IDE
- Klik op de Upload-knop in de Arduino IDE om de code naar de ESP32 te uploaden
- Graaf de sensor in de bodem en giet daarna water in de bodem. Of dompel de sensor langzaam onder in een glas zoutwater.
- Controleer het resultaat in de Serial Monitor. Dit ziet er ongeveer zo uit:
※ Notiz:
- Vermijd het gebruik van puur water voor de test, aangezien dit geen elektriciteit geleidt en dus de sensorwaarden niet beïnvloedt.
- De sensorwaarden komen nooit op nul uit. Het is normaal dat de waarden tussen ongeveer 3100 en 2600 liggen, maar dit kan variëren afhankelijk van diverse factoren: de diepte van het inbrengen van de sensor, samenstelling van de bodem of het water, voedingsspanning.
- Begraaf het circuitgedeelte (bovenop de sensor) niet in de bodem of water, omdat dit de sensor kan beschadigen.
Kalibratie voor Capacitive Soil Moisture Sensor
De gemeten waarde van de vochtigheidssensor is relatief. Het is afhankelijk van de samenstelling van de bodem en water. In de praktijk moet u kalibreren om een drempelwaarde (THRESHOLD) te bepalen die nat en droog van elkaar scheidt.
Hoe kalibreren:
- Start de bovenstaande code op de ESP32
- Plaats de vochtigheidssensor in de bodem
- Bewater de bodem langzaam
- Kijk in de Serial Monitor
- Noteer de waarde wanneer u merkt dat de bodem overgaat van droog naar nat. Deze waarde heet de THRESHOLD.
Bepalen of de Bodem Nat of Droog is
Na de kalibratie werkt u de THRESHOLD-waarde bij in de onderstaande code. Deze code bepaalt of de bodem nat of droog is.
Het resultaat in de Serial Monitor:
※ Notiz:
Deze handleiding maakt gebruik van de functie analogRead() om waarden uit te lezen van een ADC (Analog-to-Digital Converter) verbonden met de bodemvochtigheidssensor. De ADC van de ESP32 is geschikt voor projecten die geen hoge nauwkeurigheid vereisen. Voor projecten die preciezere metingen vragen, geldt:
- De ADC van de ESP32 is niet perfect nauwkeurig en kan kalibratie nodig hebben voor correcte resultaten. Elke ESP32 kan iets verschillen, dus u moet de ADC voor elk board apart kalibreren.
- Kalibratie kan lastig zijn, zeker voor beginners, en levert niet altijd de gewenste nauwkeurigheid op.
Voor projecten met hoge precisie, overweeg het gebruik van een externe ADC (bijv. ADS1115) samen met de ESP32, of gebruik een Arduino die een betrouwbaardere ADC heeft. Wilt u toch de ADC van de ESP32 kalibreren, raadpleeg dan ESP32 ADC Calibration Driver
Video Tutorial
We overwegen het maken van videotutorials. Als u videotutorials belangrijk vindt, abonneer u dan op ons YouTube-kanaal om ons te motiveren de video's te maken.
Bekijk onze video-tutorial voor visuele begeleiding bij dit project! De video biedt extra inzichten en toont stap-voor-stap het aansluitproces, de codeupload en het uitlezen van de sensorwaarden.