정해진 일정에 따라 물을 주는 대신 식물에 실제로 물이 필요한 시점을 알고 싶으신가요? FC-28 토양 수분 센서 는 토양이 얼마나 젖었거나 건조한지 측정하고, 그 정보를 Arduino 기반 프로젝트에서 활용할 수 있는 간단한 방법입니다.
이 프로젝트에서는 FC-28 센서를 Arduino Uno에 연결하고, 아날로그 출력을 읽어 측정값을 대략적인 수분 백분율로 변환한 다음 16×2 I2C LCD에 결과를 표시합니다. 또한 센서의 디지털 출력을 테스트하고 내장 포텐셔미터를 사용해 임계값을 조정하는 방법도 살펴봅니다.
이 구성은 자동 식물 급수 시스템, 정원 모니터, 온실 제어기, 관개 시스템과 같은 프로젝트의 출발점으로 사용할 수 있습니다.
이 프로젝트에는 다음이 필요합니다:
FC-28은 저항식 토양 수분 센서입니다. 프로브에는 토양에 삽입되는 노출된 전도성 트랙 두 개가 있습니다.
이 전도체 사이의 전기 저항은 토양에 존재하는 물의 양에 따라 변합니다. 일반적으로 습한 토양은 전기를 더 잘 전도하므로 저항이 낮아집니다. 건조한 토양은 전도성이 낮아 저항이 높아집니다.
센서 모듈은 이러한 변화를 Arduino에서 읽을 수 있는 전기 신호로 변환합니다.
FC-28 모듈은 일반적으로 3.3 V~5 V에서 작동하며 아날로그 출력과 디지털 출력을 모두 제공합니다.
중요: FC-28에서 계산되는 수분 백분율은 대략적인 상대 측정값입니다. 특정 토양 유형에 맞게 센서를 적절히 보정하지 않는 한, 실험실에서 측정한 체적 함수율과는 동일하지 않습니다.
FC-28 구성은 두 가지 주요 부분으로 이루어집니다:
포크 모양의 프로브는 토양에 삽입되는 부분입니다. 두 개의 노출된 전도성 표면으로 구성되어 있습니다.
토양에 삽입하면 이 전도체 사이의 전기 저항이 토양 수분에 따라 변합니다. 2핀 커넥터를 사용하여 프로브를 센서 모듈에 연결할 수 있습니다.
작은 인터페이스 보드는 프로브의 신호를 처리하고 아날로그 출력과 디지털 출력을 제공합니다.
모듈의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:
LM393 비교기:
LM393은 센서 전압을 조정 가능한 기준 전압과 비교하는 데 사용됩니다. 이 비교를 통해 디지털 출력이 생성됩니다.
10 kΩ 가변저항기:
온보드 트리머 포텐셔미터는 비교기가 사용하는 임계값을 제어합니다. 이를 돌리면 디지털 출력이 HIGH와 LOW 사이에서 전환되는 지점이 변경됩니다.
전원 LED:
이 LED는 모듈에 전원이 공급되고 있음을 나타냅니다.
출력 LED:
두 번째 LED는 비교기 출력의 상태를 나타냅니다.
모듈에는 일반적으로 네 개의 핀이 있습니다:
다음 AO 핀 은 Arduino 아날로그 입력을 사용하여 측정할 수 있는 연속적으로 변하는 전압을 제공합니다.
다음 DO 핀 은 포텐셔미터로 설정한 임계값에 따라 간단한 HIGH/LOW 신호를 제공합니다.
두 출력은 서로 다른 용도에 유용합니다.
아날로그 출력은 수분 수준에 대한 더 많은 정보를 얻고자 할 때 유용합니다.
예를 들어 Arduino는 analogRead()를 사용하여 센서를 읽고, 그 결과값으로 수분 백분율을 추정할 수 있습니다.
이 방법은 수분 수준을 표시하거나 여러 수분 범위에 따라 급수를 제어하려는 애플리케이션에 더 적합합니다.
디지털 출력은 스위치와 비슷하게 작동합니다.
LM393은 센서 신호를 포텐셔미터로 설정한 기준 전압과 비교합니다. 임계값에 따라 출력 상태가 변경됩니다.
이 기능은 프로젝트에서 토양이 건조한지 또는 충분히 습한지만판단하면 될 때 유용합니다.
서로 다른 토양에서는 서로 다른 측정값이 나올 수 있으므로 보정이 중요합니다.
프로젝트에서 센서를 사용하기 전에 다음 단계를 따르세요:
정확한 방향과 임계값은 모듈 버전에 따라 다를 수 있으므로, 가변저항의 회전 방향에만 의존하기보다는 조정하는 동안 LED와 출력을 관찰하는 것이 좋습니다.
아날로그 수분 백분율을 확인하려면, 건조 상태와 습윤 상태가 알려진 조건에서 측정값을 기록하고 해당 값을 Arduino 프로그램에서 보정 지점으로 사용하세요.
analog experiment에서는 다음과 같이 연결하세요:
FC-28 → Arduino Uno
I2C LCD의 경우:
Arduino Uno는 표준 Uno R3 pinout에서 SDA에 A4를, SCL에 A5를 사용합니다.
FC-28은 토양 수분 모니터링을 실험하기에 저렴하고 초보자에게 친숙한 센서입니다. analog output을 Arduino Uno에 연결하면 가변 측정값을 얻고 이를 대략적인 수분 수준으로 변환할 수 있습니다. digital output을 사용하면 토양이 선택한 threshold를 넘었는지 더 간단하게 감지할 수 있습니다.
FC-28은 학습과 소규모 프로젝트에 유용하지만, resistive sensor이므로 장기간 사용할 때는 프로브 부식과 calibration이 중요한 문제가 될 수 있다는 점을 기억하세요.
기본 Arduino 회로가 작동하면 더욱 실용적인 자동 식물 급수 또는 smart irrigation system으로 발전하는 데 필요한 모든 준비가 끝난 것입니다.
소스 코드는 Play with Circuit(playwithcircuit.com)에서 확인하세요
원문: https://www.instructables.com/Interfacing-Soil-Moisture-Sensor-With-Arduino-1/
https://www.instructables.com/Interfacing-Soil-Moisture-Sensor-With-Ar…