DIY”花园帮手“检测土壤湿度和肥力?

zhuzhu2308

种肉不行，折腾不停。

温度湿度和照度传感器得到了各位花友的肯定。很多花友反映土壤中的湿度其实对植物的影响最大，毕竟植物是通过根系吸收土壤里的水分，因此建议我做一款能检测土壤湿度的传感器。如果能增加土壤肥力的检测那就是最好了。

既然大家喜欢那就查资料，开始做。先给设备起个名字吧，就叫“花园帮手”。

关于土壤湿度：
网上查了资料，检测土壤湿度有电阻式和电容式两种方式。电阻式误差大，就不考虑了。
电容式的土壤湿度传感器如下。



湿度检测原理是模仿美国DECAGON公司生产的ECH2O系列传感器。其结构如下：



原理是把两个电容的极板插到了土壤里，并且这个两个极板在同一水平面。土壤加板子上的漆构成了电容的介质层。当土壤潮湿时，电容的电介质发生变化，从而改变电容的大小。因此检测电容的大小就可以测量出土壤的湿度。
V2.0版本的原理图如下：


原理搞清楚，就可以整合到咱们“花园帮手”里了。

关于土壤的肥力：先说结论TDS值和肥力没有直接关系。
土壤肥力是个比较复杂的概念，（打酱油的可以跳过本段文字）
土壤肥力是土壤的基本属性和本质特征，是土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力，是土壤物理、化学和生物学性质的综合反应。四大肥力因素有：养分因素、物理因素、化学因素、生物因素。
养分因素简单说就是土壤里氮、磷、钾的含量。
物理因素就是土壤的质地、构成透气度等。
化学因素就是酸碱度、阳离子吸附和交换能力。
生物因素就是微生物及其生理活性，就是能分解土壤里有机物的微生物是否活跃。

其实土壤里面无非就是各种固体，各种导电的、不导电的离子。我就想怎么把这些固体的总量用简单的方法测量出来，从而反应土壤含有的各种导电离子的多少。参考水中的可溶性总固体，（英文：Total dissolved solids，缩写TDS），又称溶解性固体总量，测量单位为毫克/升（mg/L）,它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体。TDS值越高，表示水中含有的溶解物越多。
TDS的测量也很简单，测试设备也很多，增加到咱们传感器上，用土壤（潮湿时测试，干燥的土壤测不出TDS值）潮湿时的TDS，间接反应土壤里导电离子的多少。可以很肯定的说TDS不能反应土壤的肥力，它只能表示土壤的一个具体特性，因此不能误导大家。这个土壤的TDS有多大用处，我也没有定论。
因此，测量出来的土壤TDS无论是否准确，都不能反映土壤的肥力。我个人认为土壤TDS值，仅供参考，基本无实际意义。

买个TDS检测笔，看看怎么集成到咱们的“花园帮手”上。



TDS原理更简单，就是测量两个电极之间的电压，根据电压值来测量土壤\水的导电性。从而评估土壤\水里的导电离子的多少。

最后”花园帮手“定型，功能如下：
1.电容法测量土壤湿度功能
2.土壤潮湿时TDS测量功能
3.空气温度湿度检测功能
4.照度检测功能
5.数据超出设定范围后手机短信报警功能
6.低能耗（10分钟查询一次，待机2个月）
7.防水IP54
8.TypeC或太阳能充电

设计图如下：



考虑设备会淋雨，因此采用橡胶堵头，将有可能进水的地方防护起来。
”花园帮手“可以淋雨，但是不能泡水。


实物如下：


同样使用“微信”-“小程序”-“花园帮手”添加设备后进行数据查看。
界面如下：


”花园帮手“可以插在地里，也可以插花盆里，都挺好。


两款设备的性能对比：



最后，有兴趣的花友可以加我微信13572998357，交流养花经验。
感谢大家的耐心阅读。

樱嘤怪

技术党

白云清波

这也太牛了吧

luiskang

加油，干翻小米

颜小五

就是2代产品多了个测试土壤TDS功能，啥时候安排插卡的进程

四魂之玉

挺厉害，不过这就有些像烹饪，很多大厨都是靠经验来判断，而有些人做饭就是挨个上秤，不过楼主可以依据这个多观察，到时候做出一个结论，某某品种事宜温度，湿度。那样的话，这个产品就会大卖，甚至获得专利大量生产了

胖子火

前排留名，牛啊，果然技术大佬。
快快更新插卡温度传感器。

xxxwe

朱老师给力！花园帮手现在反馈的数据还是很稳定的！

立夏summer

膜拜大佬，太强了！！

zhuzhu2308

颜小五 发表于 2022-3-21 15:28
就是2代产品多了个测试土壤TDS功能，啥时候安排插卡的进程

在路上了！