Lue pinnan alta
Maaperän kosteusanturi ansaitsee paikkansa, kun tiedät, minkä ongelman se ratkaisee: basilika lakastuu neljältä iltapäivällä, tomaatit halkeilevat epätasaisen kastelun jälkeen, saviruukut kuivuvat nopeammin kuin ehdit tarkistaa. Tämä reitti käsittelee anturin valintaa, kalibrointia omaan maahan sekä sijoittamista sinne, missä juuret todella imevät vettä, jotta mikä tahansa pumppu tai venttiili, joka sitä kuuntelee, toimii todellisen tiedon varassa.
Valitse anturi, joka kestää kauden
Halvimmat anturit ovat resistiivisiä: kaksi paljasta metallipiikkiä johtaa pienen virran maan läpi ja mittaa, kuinka helposti se kulkee. Ne toimivat heti, mutta tasavirta kostean maan läpi aiheuttaa elektrolyysiä, ja piikit syöpyvät ulkona viikoissa. Lukemat ajelehtivat ja metalli-ioneja liukenee penkkiin.
Kapasitiiviset anturit, joita myydään usein nimillä "capacitive soil moisture sensor v1.2" tai v2.0, mittaavat, miten maan dielektriset ominaisuudet muuttuvat veden määrän kasvaessa. Maahan ei kosketa mikään johtava, joten ne kestävät paljon pidempään. Laatu vaihtelee erien välillä, mikä on yksi lisäsyy kalibroida jokainen anturi erikseen.
Työkaluluettelo ja tarkoitus
- Kapasitiivinen anturi – mittaa veden määrän pinnoitetun terän kautta
- Arduino Uno (10-bit, 0–1023) tai ESP32 (12-bit, 0–4095) – muuntaa analogisen signaalin numeroiksi
- Kolmijohtiminen ulkokaapeli – kuljettaa virran, maadoituksen ja signaalin
- Kutistesukka ja konformaalipinnoite – suojaa paljaita yläosan komponentteja
- Muistikirja – kirjaa lukemat kasvien näkyvän tilan viereen
Kalibroi kahdella purkilla omaa maata
Raakalukemilla ei ole merkitystä, ennen kuin tiedät, missä kohdassa mitta-asteikkoa maasi on. Täytä yksi purkki penkin maalla, joka on kuivattu alustalla useita päiviä, ja toinen samalla maalla, joka on liotettu, kunnes vesi jää seisomaan. Työnnä anturi kummassakin merkittyyn viivaan, odota kolmekymmentä sekuntia ja keskiarvoista kymmenen lukemaa. Nämä ovat kuivan ja märän rajasi, jotka kuvaat asteikolle 0–100 %.
Ilma ja lasillinen vettä antavat karkean ensimmäisen alueen, mutta savi, hiekkainen multa ja turpeeton kompostti antavat kaikki erilaisia lukemia. Oma maasi on luotettavin vertailukohta.
ESP32:ssa käytä ADC1-nastoja (GPIO 32–39). ADC2:ta ei voi lukea, kun Wi-Fi on päällä, ja se kaataa monet ensimmäiset rakennelmat. ESP32:n ADC on myös vähemmän lineaarinen ääriarvojen lähellä, joten keskiarvoistaminen ja kalibrointi ovat tärkeämpiä kuin tarkkuus.
Sijoita siihen, mistä juuret juovat
Anturi raportoi vain kosketuksissa olevasta maasta. Sijoita se juurivyöhykkeeseen: noin 10 cm syvyyteen salaatille ja yrteille, 15–20 cm tomaatille ja kesäkurpitsalle, ja ruukun keskimmäiseen kolmannekseen, kauas kuivuvasta reunasta. Työnnä pystysuoraan ja tiivistä maa terän ympäriltä sormin; ilmarako lukee kuivaa maata ikuisesti.
Älä aseta anturia suoraan tipan alle, jossa se näyttää märkää, vaikka muu penkki on kuiva, äläkä kohtaa penkin aurinkoista reunaa, joka kuivuu ensimmäisenä. Käytä yhtä anturia kutakin kastelualuetta kohti, jossa on samanlainen auringonvalo, maa ja kasvit. Pitkä penkki sekavarjossa voi tarvita kaksi.
Virransyöttö ja kestävyys
Syötä anturiin virta GPIO-nastasta tai pienestä MOSFET-transistorista vain lukemisen ajaksi. Maan kosteus muuttuu hitaasti, joten yksi lukema 15–30 minuutin välein riittää. Akulla ESP32 syvä-unessa lukemien välillä voi toimia viikkoja kahdella 18650-kennolla, etenkin pienellä aurinkolatauksella täydennettynä. Ohjelmisto voi olla yhtä yksinkertainen kuin Arduino-luonnos, joka tulostaa sarjamonitoriin, tai ESPHome, joka syöttää lukemat Home Assistantiin kuvaajia varten.
Pieni kokeilu vai luotettava asennus?
Anturi leivälevyllä ikkunalaudalla olevassa ruukussa on kokeilu, ja se on täysin hyvä lähtöpaikka. Ennen kuin se ohjaa vettä ulkona, tarvitaan juotetut liitokset, kaapelin vedonpoistaja, tipan silmukka, jotta vesi valuu pois ennen liitintä, ja tehtävään sopiva kotelo. IEC 60529 -standardin mukaan IP65 tarkoittaa pölytiivistä ja suojattua vesisuihkuilta; IP67 lisää tilapäisen upottamisen. Maahan haudattu liitin tarvitsee jälkimmäisen.
Tärkeintä on, että koodisi käsittelee mahdottomat lukemat, kuten kalibroidun alueen ulkopuolisen arvon tai irronneen nastan, merkkinä "älä kastele ja hälytä minua", ei koskaan merkkinä "hyvin kuiva, avaa venttiili".