FBTUG-戶外土壤感測設計

緣起

去農場體驗土壤濕度感測，覺得不同深度同時感測滿有觀察的意義。所以想做一台機器可以在戶外觀察個幾天

Scope

可以於戶外，同時量測數個土壤濕度感測，並記錄下來
用最容易達成的方式，別為省幾毛錢花一大堆工
儘量沿用 FarmBot 的系統架構，類似的東西未來可以移植

安裝

將感測器安裝與想要感測的土壤中
給予 Wifi AP, SSID: LASS (密碼在盒子內)
插 110V AC 即完

校正：建議安裝上場域的時候需做一次感測器校正，請參考校正步驟

校正

感測器受電源的影響滿大的，校正可以改善感測的精準度

開電
按下按鈕-會看到 LED 閃爍，約一秒一次
以任何順序在空氣中與水中感測，皆需要 30 秒的時間。
- 水中感測請將水蓋過感測區域
- 兩個部分都感測了，應該會看到LED 快閃
按下按鈕，校正完成。
- 如果沒有在快閃情況下，按下按鈕。系統並不會存下校正結果。會回復出廠預設值

使用

找尋 RPI3 的 IP , 使用 network scanner(在 iPhone, Android, PC 都有類似免費軟體)
- 例如可用手機（iPhone）使用 "Network Analyzer Lite - wifi info, scanner & ping"
  - LAN scan → Raspberry Pi Foundation, end with 05:27
  - Android( Fing ), PC( Nmap )
ssh pi@[ip] (密碼在盒子內)
- 每秒感測值會持續添加到 ~/farmbot/humidity.txt
scp pi@[ip]:~/farmbot/humidity.txt .

更改 Wifi 帳密，借出版本請勿更改
- 將 RPI 接上螢幕與鍵盤，在 UI 上連上新的 AP 即可

設計

Arduino UART 輸出格式

Sensor1_ADC,Sensor1_VWC,Sensor1_LowBound,Sensor1_HighBound, Sensor2_ADC,Sensor2_VWC,Sensor2_LowBound,Sensor2_HighBound,
Sensor3_ADC,Sensor3_VWC,Sensor3_LowBound,Sensor3_HighBound,

相關零件

Arduino Micro (應該 Arduino 皆可)
RPI3
防水頭（夥伴贊助）
電容濕度感測器*3
Button 模組
插頭母座，110V 電源線含公頭，Micro USB cable*2, 手機充電器, 麵包板，杜邦線*n, 熱縮套管
隔離線 1m *3
防水盒子（用一般十元商店買的防潑水塑膠盒）18.5cm * 12cm *12cm

Arduino 接線

Connection:
Button : D2, default high
VWC sensor: A3,A4,A5
LED 13, embedded

Arduino Code

Code at GitHub

示意圖

外殼與接線

防水孔*4
- 鑽 10mm 孔，鎖緊
1m 線製作
- 將其中三條線焊上排針（兩邊都要），裝上熱縮套管（防水固定）
感測器防水
- 在接頭與電子部分，全部塗滿熱融膠
電源部分
- 將電線穿過防水孔後，製作電源母頭

RPI 系統安裝

沿用 FTBUG : 系統安裝

RPI 取資料

做這樣實驗，常會希望知道量測的時間，一般在控制器中取得真實時間不容易。真的把時間輸出，其他處理程式又會造成困擾。目前這樣的處理，簡單又方便

取得 Serial 輸出，補上時間

cat /dev/cu.usbmodem1421 | ts

輸出範例：

May 09 13:36:57 327,66.67,240,501 ,385,49.45,247,520 ,399,41.64,242,511

May 09 13:36:58 327,66.67,240,501 ,385,49.45,247,520 ,401,40.89,242,511

May 09 13:36:59 327,66.67,240,501 ,392,46.89,247,520 ,399,41.64,242,511

May 09 13:37:00 327,66.67,240,501 ,387,48.72,247,520 ,399,41.64,242,511

May 09 13:37:01 327,66.67,240,501 ,385,49.45,247,520 ,399,41.64,242,511

May 09 13:37:02 327,66.67,240,501 ,385,49.45,247,520 ,399,41.64,242,511

轉成 Google sheet

cat humidity.txt | awk ’{print $1" "$2" "$3","$4}’

Power Consumption

約 1.7W

出借

FBTUG 為了方便大家觀察與做實驗，無償借出給大家使用，請愛惜使用，用壞請將屍體送回，不用賠

出借條件：需分享實驗結果與原始資料，建議仿哈爸驗證的方式進行
- 使用完畢須負責將設備送回或寄回（費用自理）

出借期限：原則上以兩星期，需要長一點可討論。
欲出借請洽詢哈爸

零件