ESP32——土壤湿度传感器实验

编程入门行业动态更新时间:2024-10-23 17:26:12

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ESP32——土壤湿度传感器实验

1、实验前言：

土壤湿度传感器用于计算盆栽泥土的湿度，当泥土干枯的时候，我们需要给泥土浇水，这个时候，我们可以利用这个传感器检测，进而制作自动灌溉系统。

图（1）：传感器模块和ESP32开发套件

2、实验目的

采用盆栽土壤的光照强度，并在OLED显示，显示方式为：Dry-干，Normal-中等，Wet-湿。

3、实验讲解

（1）土壤湿度传感器模块的介绍：

图（2）：土壤湿度传感器模块图片

XH2.54 3P座：插座型号。

GND：电路图上和电路板上的GND(Ground)代表地线或0线.GND就是公共端的意思，也可以说是地，但这个地并不是真正意义上的地。是出于应用而假设的一个地，对于电源来说，它就是一个电源的负极。它与大地是不同的。有时候需要将它与大地连接，有时候也不需要，视具体情况而定。 GND分为数字地（DGND）模拟地（AGND）。

VDD: 电源电压(单极器件);电源电压(4000系列数字电路);漏极电压(场效应管)

VCC：电源电压(双极器件);电源电压(74系列数字电路);

VSS：多电器共用电源电压

VEE：负电压供电;场效应管的源极(S)

VPP：编程/擦除电压。

Single：是指单一模式或单通道模式。单一模式是指传感器仅能测量一个通道或一个参数，比如土壤湿度。这意味着传感器只提供一个读数，即土壤湿度的值。与之相对的是多通道模式，这种模式下传感器可以同时测量多个参数或通道，比如土壤湿度、温度、光照等。在多通道模式下，传感器可以提供多个读数，每个读数对应一个参数或通道的值。

图（3）：传感器参数模块

土壤湿度传感器输出的是模拟信号：0-3V，这代表土壤的湿度情况。接近0V时湿度为干枯，接近3.3V时，湿度情况为湿润。

土壤湿度传感器接在传感器接口1 ，对应pyBase的引脚是“Y11”，也就是说pyWiFi-ESP32-S3的‘10’因脚本，ADC使用内部11DB衰减器，将量程增加至0-3.3V,使用13bit精度，即最大值为2^12-1=4095。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：[0,1247]，中等：[1247,2238]，湿润：[2238-4095]。开发者可根据实际情况来调整数值。

4、编程流程以及代码

图（4）编程流程图

参考代码：

'''
实验名称：土壤湿度传感器
版本：v1.0
日期：2023.7
作者：JonasTao
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
from machine import Pin,SoftI2C,ADC,Timer
from ssd1306 import SSD1306_I2C
#初始化相关模块
i2c=SoftI2C(sda=Pin(42),scl=Pin(40))
oled=SSD1306_I2C(128,64,i2c,addr=0x3c)#初始化ADC，Pine是10，开启11DB衰减，量程增加至0-3.3V
Soil=ADC(Pin(10))
Soil.atten(ADC.ATTN_11DB)
#中断回调函数
def fun(tim):oled.fill(0)#清屏显示黑色背景oled.text('JonasTao',0,0)#首行显示oled.text('Soil test:',0,15)#此行显示value=Soil.read()#获取ADC数值#显示数值oled.text(str(value)+' (4095)',0,40)#计算电压值，获得的数据 0-4095 相当于 0-3.3V，（'%.2f'%）表示保留 2 位小数#判断土壤湿度，分3档显示。if 0<=value<=1247:oled.text('Dry',60,55)if 1247 < value <= 2238:oled.text('Normal', 60, 55)if 2238 < value <= 4095:oled.text('Wet ', 60, 55)oled.show()
#开启 RTOS 定时器
tim = Timer(-1)
tim.init(period=1000, mode=Timer.PERIODIC, callback=fun) #周期 1s