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土壤湿度传感器

前言​

土壤湿度传感器用于检测盆栽泥土的湿度，当泥土干枯时候，我们就需要给植物浇水了。这个用途非常广泛，如自动灌溉。

实验平台​

麦哲伦开发套件和土壤传感器模块。

iamge

实验目的​

采集盆栽土壤的的光照强度并在LCD显示，显示方式为：Dry-干，Normal-中等，Wet-湿。

实验讲解​

我们先来看看土壤湿度传感器模块的介绍：点击购买>>

iamge

产品参数
供电电压3.3V
工作电流<20mA
接口定义XH2.54防呆接口（3Pin）【GND、VCC、Single】
输出信号模拟信号：0-3.3V （VCC=3.3V时）
模块尺寸4.5*2.5cm

从上表可以看到，土壤湿度传感器输出的是模拟信号：0-3.3V，这代表土壤的湿度情况。接近0V时湿度为干燥，接近3.3V时，湿度情况为湿润。因此我们可以使用基础实验-ADC学习过的内容来编程。

土壤湿度传感器接在3P传感器接口，对应的引脚是“PB1”。ADC使用16bit精度，即最大值为2^16-1=65535。然后我们根据实际测试数据将检测到的数值0-4095分成三段，分别代表土壤干燥：【0-19952】，中等：【19952-35808】，湿润：【35808-65535】。当然开发者可以根据自己实际情况来调整数值。编程流程图如下：

代码编写流程如下：

参考代码​

'''
实验名称：土壤湿度传感器
版本：v1.0
平台：麦哲伦开发套件
作者：01Studio
说明：通过土壤湿度传感器对土壤湿度测量并显示。
'''

#导入相关模块
import machine,time
from machine import Pin
from tftlcd import LCD43R

#定义常用颜色
WHITE=(255,255,255)
BLACK = (0,0,0)
RED=(255,0,0)

#初始化LCD
d=LCD43R(portrait=4) #竖屏
d.fill(WHITE) #填充白色

#初始化ADC
Soil = machine.ADC('B1')

#显示标题
d.printStr('01Studio Soil Test', 10, 10, BLACK, size=4)
while True:

    value=Soil.read_u16() #获取ADC数值

    #LCD显示
    d.printStr('Vol:'+str('%.2f'%(value/65535*3.3))+" V", 10, 100, BLACK, size=4)
    d.printStr('Value:'+str(value)+"   ", 10, 200, BLACK, size=4)
    d.printStr("(65535)", 300, 200, BLACK, size=4)

    #判断土壤湿度，分3档位显示
    if 0 < value <=19952:
        d.printStr('Dry   ', 10, 300, BLACK, size=4)

    if 19952 < value <=35808:
        d.printStr('Normal', 10, 300, BLACK, size=4)

    if 35808 < value <=65535:
        d.printStr('Wet   ', 10, 300, BLACK, size=4)

    time.sleep(1)#延时1秒

实验结果​

使用Thonny IDE运行代码，将传感器插到干燥的土壤中，可以见到LCD显示干燥-Dry：

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从传感器侧面往土壤浇水，让土壤变得湿润。注意不要浇到传感器电路上！可以看到土壤湿度测量值发生变化。

iamge

从实验可以看到，土壤湿度传感器背后的原理是对ADC的应用，实现了该功能后。我们可以自行扩展深入，制作自己喜欢的电子产品。