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I2C soil moisture sensor

Artikel-Nummer: Cat-nip-soil-moisture
€24,95
exkl. MwSt.

I2C soil moisture sensor

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Der Sensor ist mit Epoxidharz beschichtet, ausgehärtet und zusätzlich durch einen mit Klebstoff beschichteten Schrumpfschlauch geschützt. Das 1m (3 Fuß) lange Kabel ist bereits angelötet. Der Lichtsensor ist mit Schrumpfschlauch abgedeckt!!, so dass die Lichtmessung immer völlige Dunkelheit anzeigt.

Der Sensor kann über das I2C-Protokoll ausgelesen werden und bietet diese Funktionen:

Messung der Bodenfeuchtigkeit

Lichterfassung
Temperaturmessung
Chip zurücksetzen
I2C-Adressänderung
Tiefschlaf

Technische Daten

Version 2.7.5
Versorgungsspannung 3,3V - 5V
Stromverbrauch: 1,1mA @ 5V, 0,7mA @ 3,3V im Leerlauf, 14mA @ 5V, 7,8mA @ 3,3V bei einer Messung. Wenn der Sensor ständig mit voller Geschwindigkeit abgefragt wird, beträgt die Stromaufnahme durchschnittlich 4,5mA @ 5V, 2,8mA @ 3,3V
Betriebstemperatur 0°C - 85°C
Drift der Feuchtemessung mit der Temperatur - <10% über den gesamten Temperaturbereich
Vergessen Sie nicht, Pullups für SCL- und SDA-Leitungen vorzusehen
Standard I2C-Adresse ist 0x20 (hex)
Zum Ablesen der Bodenfeuchte 2 Bytes aus Register 0 lesen
Um den Lichtpegel zu lesen, starten Sie die Messung durch Schreiben von 3 an die I2C-Adresse des Geräts, warten Sie 3 Sekunden und lesen Sie 2 Bytes aus Register 4
Um die Temperatur zu lesen, lesen Sie 2 Bytes aus dem Register 5
Um die I2C-Adresse des Sensors zu ändern, schreiben Sie eine neue Adresse (ein Byte [1..127]) in Register 1; die neue Adresse wird nach dem Reset wirksam
Um den Sensor zurückzusetzen, schreiben Sie 6 in die I2C-Adresse des Geräts.
Schließen Sie den Sensor nicht im laufenden Betrieb an den aktiven I2C-Bus an - der Befehl zur Adressänderung ist nicht geschützt und könnte dazu führen, dass eine Zufallszahl als Adresse des Sensors eingestellt wird. Verwenden Sie den I2C-Scan-Sketch, um die Adresse herauszufinden, wenn der Sensor nicht mehr mit den richtigen Werten antwortet.

Weitere Dokumentation und Beispielcode ist auf der Github-Seite verfügbar. 

Der einfachste Weg, den Sensor in einer Arduino-kompatiblen Umgebung zum Laufen zu bringen, ist die Verwendung der Bibliothek von Ingo Fischer, die über die Arduino-Umgebung verfügbar ist. Stellen Sie sicher, dass Sie die Version 1.1.4 oder höher verwenden, da sie einige Fehlerbehebungen für Adressänderungen und Bus-Hang-Fehler enthält, die in der Firmware-Version 2.6 behoben wurden.

Wie man die Messwerte interpretiert

Sowohl Licht- als auch Feuchtigkeitssensoren geben relative Werte an. Das heißt, je mehr Feuchtigkeit, desto höher der Messwert, je mehr Licht, desto niedriger der Messwert.

Die Feuchtigkeit ist eher linear. Ich teste alle Sensoren vor der Auslieferung und sie geben etwa 290 - 310 in freier Luft bei 5V Versorgung.

Der Lichtsensor zeigt 65535 in einem dunklen Raum ohne Schreibtischlampe an. Wenn es dunkel ist, dauert es länger, um Licht zu messen, das Ablesen des Lichtregisters, während die Messung im Gange ist, gibt den vorherigen Wert zurück.

Die Temperatur wird durch den Thermistor am Sensorgehäuse gemessen. Die berechnete absolute Messgenauigkeit ist besser als 2 %. Der zurückgegebene Wert wird in Zehntelgraden Celsius angegeben. D.h. der Wert 252 bedeutet 25,2°C.

Hinweis: Beim Ablesen des Feuchte- oder Temperaturwerts wird ein Wert aus dem vorherigen Lesebefehl zurückgegeben und die neue Messung gestartet. Wenn Sie seltene Messungen durchführen und sofort handeln wollen, führen Sie zwei aufeinanderfolgende Messungen durch, um die aktuellsten Daten zu erhalten. Sie können auch das GET_BUSY-Register über i2c lesen - es zeigt an, wann die Messung abgeschlossen ist. Grundsätzlich läuft der Prozess folgendermaßen ab: Lesen von GET_CAPACITANCE, Verwerfen der Ergebnisse, dann Lesen von GET_BUSY, bis Sie eine '0' als Antwort erhalten, dann erneutes Lesen von GET_CAPACITANCE - der zurückgegebene Wert ist die aktuelle Bodenfeuchte.

Controller-Unterstützung

Der Sensor funktioniert gut mit Arduino und RaspberryPi. Beispiele sind auf der github-Seite verfügbar.

Arduino-Bibliothek: https://github.com/Apollon77/I2CSoilMoistureSensor
Raspberry Pi Bibliothek: https://github.com/ageir/chirp-rpi
Partikel-Proton-Bibliothek: https://github.com/VintageGeek/I2CSoilMoistureSensor
Micropython-Bibliothek: https://github.com/scopelemanuele/pyChirpLib
Hinweis für ESP8266-basierte Systeme

In einigen Fällen hat die standardmäßige ESP8266 Arduino I2C Bibliothek das Zeitlimit für die Taktverlängerung zu niedrig eingestellt. Wenn Sie eine unterbrochene Kommunikation erleben, fügen Sie dies zu Ihrem Code hinzu: Wire.setClockStretchLimit(4000)

Die Pinbelegung:

ROT - VCC
SCHWARZ - GND
BLAU oder GRÜN - SDA
GELB - SCK

Die Abschirmung ist auf der Sensorseite nicht geerdet und muss auf der Masterseite geerdet werden.

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