土壤湿度检测自动浇花实验上下限设置校准自动抽水灌溉学习教程

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湿度检测继电器自动浇花系统土壤传感器免编程

一：使用视频演示

二：硬件接线图

注意事项：务必对照引脚标识接线，不可插错，否则通电后会烧毁传感器

三：校准/阈值按键说明

1.按键介绍

按键	功能介绍
1.功能	按下功能按键可切换上限与下限阈值设定模式（上限为红灯亮），（下限为绿灯亮）。
2.加	在限阈值模式里单按每次数字+1，长按住不松数字会快速增加。
3.减	在限阈值模式里单按每次数字-1，长按住不松数字会快速减小。
4.确认	单按时进入校准传感器湿度值，如果在阈值模式里按确认即可保存并自动返回到检测模式。
5.跳帽	取下跳帽则是关闭报警功能，插上跳帽则是开启报警功能。

2.湿度校准说明

校准最低值：在检测界面按一下“确认”按键，开始闪烁L0且绿灯亮，此时将传感器金属探头尖尖接触到一点水，在按下确认为保存最低湿度值

校准最高值：在检测界面按两下“确认”按键，开始闪烁H99且红灯亮，此时将传感器金属探头部分完全插入水中，在按下确认为保存最高湿度值

3.设定上下阈值

逻辑说明：当实际的湿度值低于下限开始启动抽水，直到湿度值恢复到上限才会停止抽水。

设定上限阈值：在检测界面按一下“功能”按键，数字闪烁且亮红灯上限，此时通过+-设定数字，最后按下确认即保存为上限停止抽水阈值。

设定下限阈值：在检测界面按两下“功能”按键，数字闪烁且亮绿灯下限，此时通过+-设定数字，最后按下确认即保存为下限启动抽水阈值。

四：继电器控制端口

端口类型	功能介绍
NC常闭	如果负载接NC，默认开启设备，当检测湿度低于下限阈值后关闭。高于上限阈值后开启。
NO常开	如果负载接NO，默认关闭设备，当检测湿度低于下限阈值后开启。高于上限阈值后关闭。
COM公端	COM默认采用板载电源供电，如果取下继电器跳帽，可外部输入更大的电压实现控制更大负载设备。
NC常闭	板载GND负极

五：如何控制大电压水泵

默认继电器采用跳帽从主板自身取5v电压。如果我们负载电压要求比较大，而主板自身电源才5V无法控制大型设备，这时候需要先取下跳帽断开板载到供电，再把大电压输入到COM公端即可。（继电器可承受范围0v～250V/10A）如下图介绍。

下图以控制大型220V交流电工业抽水泵为例，先将跳帽取了插在单根针上面。在将220v输入到COM公端，继电器NO在接水泵即可

（控制220V大型交流电时请务必注意用电安全风险⚡️，继电器的最大功率支持250V10A，有疑问可咨询技术工程师）

六：运行逻辑原理

这款控制板的核心运行逻辑是基于“土壤传感器采集 ➤微控制器处理 ➤人机交互/判断 ➤执行机构输出”的典型闭环控制系统。

1.核心工作流程（Loop循环）

系统上电后，内部的微控制器（MCU）会以极高的频率不断重复执行以下四个步骤：

1.数据采集

2.阈值比对

3.状态更新

4.执行输出

第一步：数据采集（输入端）微控制器通过采集土壤湿度传感器S针脚输出电压，经过计算并转化为湿度值0-99%的数据

第二步：阈值比对（处理端）MCU将实时采集到的数值，与用户通过按键设定并保存在芯片内部的“阈值上限”和“阈值下限”进行数值大小比对。

第三步：状态更新（人机交互）实时数值通过三位数码管屏显示刷新。如果湿度数值超过上限或低于下限，触发报警和控制效果。

第四步：执行输出（执行端）湿度比对结果，MCU向继电器和蜂鸣器发出控制信号，决定继电器是吸合还是断开，蜂鸣器是报警还是静音。

2.核心逻辑功能块解析

阈值触发逻辑，用户可以在板子上设定湿度阈值{下限/上限}：当实时湿度值 < 下限：触发下限报警，下限绿色指示灯亮，蜂鸣器响起，继电器切换状态（例如：启动水泵或关闭）。当湿度在上下限的安全阈值内：系统处于安全/正常状态，蜂鸣器停止，继电器保持默认状态。

3.按键中断与参数存储逻辑

当用户按下“功能键”时，MCU会暂停当前的测量循环，中断检测并进入到设置模式。如果再次按下“功能键”会在上限与下限之间来回切换。

此时单按加减按键可调整阈值数字增加与减小，如果长按不松会更加快速的增加减小数字。最后按下“确认键”，数据会被写入微控制器的 EEPROM（掉电记忆芯片）中。这意味着即使切断电源重新上电，前面调好的参数也不会丢失。每次上电都会读取最后一次的设置参数记忆！

4.安全隔离逻辑继电器原理

控制器主板部分属于 5V 弱电系统。当MCU决定输出时，它用 5V 微弱电流驱动光耦或三极管，进而让继电器内部的电磁铁吸合。更加巧妙的设计在继电器旁边通过跳帽可以直接从板载5V进行取电给继电器，也可以取下这个跳帽外界控制大型直流与交流电。（简单理解控制5V设备可以插上跳帽直接控制，如果控制大型电压可取下跳帽，从COM公端输入实现控制）这种巧妙的设计实现了“弱电控制强电”，既保护了控制板和人身安全，又具备了强大的带载能力。为DIY开发提供了极大的便利性！