معرفی محصول
کیت ماژول سنسور رطوبت خاک YL-69، یک ابزار سنجش رطوبت خاک برای راهاندازی پروژههای آبیاری خودکار و کشاورزی هوشمند است. این کیت شامل یک پراب دو شاخک با روکش نیکل (مقاوم در برابر خوردگی و زنگزدگی) و یک برد درایور پردازشگر با چیپ مقایسهگر پرسرعت و پایدار LM393 به همراه کابل ارتباطی است. این ماژول دارای خروجی دوگانه آنالوگ (AO) جهت سنجش پیوسته و دقیق رطوبت خاک و دیجیتال (DO) با قابلیت تنظیم آستانه حساسیت از طریق پتانسیومتر مولتیترن است که امکان اتصال آسان و مستقیم به بردهای آردوینو (Arduino)، رزبری پای، میکروکنترلرهای AVR/ARM و همچنین کنترل مستقیم ماژولهای رله و بازر را فراهم میسازد.
ویژگیها
خروجی دوگانه (Dual Output): دارای خروجی آنالوگ (AO) برای اندازهگیری پیوسته و دقیق سطح رطوبت، و خروجی دیجیتال (DO) با سطح منطقی ۰ و ۱ برای تشخیص سریع رد شدن از نقطه آستانه.
چیپ پردازشگر LM393: بهرهگیری از آیسی مقایسهگر ولتاژ LM393 با پایداری عملکرد بالا و نویزپذیری پایین.
تنظیم حساسیت آستانه: مجهز به پتانسیومتر آبی رنگ روی برد درایور جهت تنظیم دقیق نقطه تریگر خروجی دیجیتال با توجه به میزان رطوبت خاک.
پراب با پوشش نیکل (Nickel-Plated): سطح شاخکهای سنسور دارای روکش آبکاری نیکل است که علاوه بر افزایش رسانایی الکتریکی و وسعت سطح سنجش، از زنگزدگی و اکسید شدن سریع پراب در محیط خاک جلوگیری کرده و طول عمر مفید آن را بالا میبرد.
نشانگرهای LED مجزا: مجهز به الایدی قرمز جهت نمایش وضعیت روشن بودن مدار (Power LED) و الایدی سبز جهت نمایش وضعیت تحریک خروجی دیجیتال (DO Switch LED).
محدوده ولتاژ کاری استاندارد: کارکرد پایدار با ولتاژ ۳.۳ الی ۵ ولت DC و سازگاری کامل با سطوح منطقی بردهای امبدد و میکروکنترلری.
نصب آسان و فیزیک استاندارد: دارای حفره پیچ نصب (Bolt Hole) بر روی برد درایور و دو سوراخ نصب روی پراب جهت فیکس کردن آسان در انواع سازهها و گلدانها.
کاربردها
سیستمهای آبیاری خودکار و هوشمند: پیادهسازی پروژههای آبیاری اتوماتیک گلدانهای خانگی، فلاورباکسها، باغچهها و زمینهای کشاورزی بدون نیاز به حضور کاربر.
گلخانههای هوشمند (Smart Greenhouses): پایش پیوسته سطح آب و رطوبت بستر کشت جهت مدیریت مصرف آب و افزایش بازدهی محصولات.
پروژههای اینترنت اشیاء (IoT) و کشاورزی دقیق: ارسال دادههای لحظهای رطوبت خاک به پلتفرمهای مانیتورینگ آنلاین با بردهای ESP8266/ESP32/Arduino.
سیستمهای آلارم و هشدار کمآبی: اتصال خروجی دیجیتال ماژول به بازر (Buzzer) یا چراغ اخطار جهت اطلاعرسانی زمان آبیاری گیاه.
پروژههای آموزشی و آزمایشگاهی: مناسب برای یادگیری مبانی الکترونیک، سنسورها و رباتیک در مدارس، دانشگاهها و مسابقات طراحی بر پایه آردوینو.
نحوه راه اندازی و استفاده
چیدمان پایهها (Pinout):
ترمینال ۲ پین (اتصال به پراب): اتصال به دو پین شاخک سنجش خاک (YL-69) از طریق سیم دو سر مادگی دوپونت (بدون جهت و پلاریته خاص).
پایههای ۴ پین هدر خروجی:
VCC: اتصال به منبع تغذیه مثبت (3.3V تا 5V DC)
GND: اتصال به قطب منفی / زمین مدار (Ground)
DO: خروجی دیجیتال (Digital Output) با سطح ولتاژ منطقی 0 و 1 TTL
AO: خروجی ولتاژ آنالوگ (Analog Output) در محدوده 0 تا 4.2 ولت (متناسب با تغذیه ورودی)
منطق و نحوه عملکرد خروجیها:
خاک خشک (Dry Soil):
مقاومت الکتریکی بین دو تیغه پراب افزایش مییابد.
خروجی آنالوگ (AO): ولتاژ خروجی به سمت حداکثر (نزدیک به ولتاژ VCC) میل میکند (Higher Output Voltage).
خروجی دیجیتال (DO): سطح خروجی دیجیتال مقدار منطقی High (یک) خواهد بود و الایدی سبز خاموش میماند.
خاک مرطوب (Wet Soil):
به دلیل رسانایی آب و املاح، مقاومت بین شاخکها به شدت افت میکند.
خروجی آنالوگ (AO): ولتاژ خروجی کاهش یافته و به صفر نزدیک میشود (Lower Output Voltage).
خروجی دیجیتال (DO): زمانی که رطوبت از آستانه تنظیمشده عبور کند، خروجی دیجیتال Low (صفر) شده و الایدی سبز خروجی دیجیتال روشن میشود.
دستورالعمل راهاندازی و کالیبراسیون:
پراب YL-69 را توسط کابل ۲ رشته دوپونت به هدر دو پین برد مقایسهگر متصل کنید.
پایههای VCC و GND را به خروجی تغذیه ۳.۳ ولت یا ۵ ولت برد آردوینو (یا هر منبع DC پایدار) وصل کنید؛ الایدی قرمز (PWR) روشن خواهد شد.
شاخکهای پراب را تا عمق مناسب درون خاک گلدان قرار دهید.
تنظیم مد دیجیتال (DO): پتانسیومتر آبی رنگ روی برد را بچرخانید تا دقیقاً در نقطه رطوبت دلخواه، خروجی دیجیتال سوئیچ کند (روشن/خاموش شدن الایدی سبز). سپس پایه DO را به پین دیجیتال آردوینو، ورودی ماژول رله یا ترانزیستور درایور پمپ آب متصل نمایید.
استفاده در مد آنالوگ (AO): پایه AO را مستقیماً به ورودی آنالوگ آردوینو (مانند پین A0) متصل کنید. با خواندن مقدار ADC (عددی بین ۰ تا ۱۰۲۳ در مبدل ۱۰ بیتی آردوینو)، میتوانید نمودار تغییرات رطوبت را به صورت پیوسته و با دقت تحلیل کنید.
نکته مهم برای افزایش طول عمر سنسور:
جریان برق مداوم درون خاک مرطوب ممکن است در طولانیمدت به دلیل پدیده الکترولیز باعث استهلاک شاخکها شود. برای پروژههای دائمکار توصیه میشود پایه VCC سنسور را به یک پین دیجیتال آردوینو متصل کرده و تنها در زمان نمونهبرداری (مثلاً چند میلیثانیه در هر ۱۰ دقیقه) سنسور را روشن و پس از خواندن داده خاموش کنید.
