【超业余DIY】家庭楼顶智慧园艺 | 玉米篇

精人的兰芬芬 · 发表于 2023-8-30 22:45

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楼主按：楼主是一个农学院新生，因为要去外省上学，而我家人不会种植，为了让我家人依旧能吃到我种植的特色农产品、以及给一个妹子吃到我种的番茄，不惜氪金（自己打工挣的钱！）自己组建了一个自动灌溉系统，好让我在外地操控浇水。农谚说得好：“有收无收在于水，收多收少在于肥”。但是楼主没有任何水电工基础，完全是小白级别的施工，漏洞百出；条件也很有限（没法买很多工具），还请大家包涵指正！求轻喷~
购买清单：

【电子产品】
8路物联网控制器*1（7-24V弱电版）【可远程在线操控浇水、读取传感器数据、智能控制】

开关电源：12V、24V

6分科雨电磁阀

土壤水分传感器（RS485型）

485串口集线器

USB转485

移动WiFi

增压泵*1

【五金器具】

二出水龙头*1

铜制6分内丝转19mm宝塔头*3

铜制6分外丝转19mm宝塔头*4

Y型三通*1

304钢电箱

RVSP屏蔽线（485信号线）

0.3平方电线

一字螺丝刀（2mm）

一字螺丝刀（3mm）

3M SUPER 33＋ PVC绝缘胶带

3M 防水绝缘胶带

3M强力胶贴

3M 90A助粘剂

20PE管

20承插堵头

20固定杆

压力补偿滴头

2爪毛管

毛管打孔器

首先，包着忐忑的心，给控制器接线，第一次接线，害怕自己被电死，然后给控制器配网。这就是控制器控制界面（手机APP）的样子，可以支持定时、传感器条件智能控制等功能，特意选的8路控制器，实际上用不到8路，只是8路控制器功能更多罢了。

一开始电箱是放在地上的，我又没有电钻，我也不会电钻，但是放地上下雨水淹就会烧坏电子器件，所以得想办法把电箱固定在墙上。这时我想到了“双面胶”，对的，很离谱，但不是文具用的双面胶，而是强力的双面胶贴。

然而，双面胶贴直接粘，并不牢固，因为瓷砖、塑料、金属、橡胶等材质属于低表面能表面，直接粘使用时间长了会脱落，比如我的电箱导轨，虽然是金属和金属之间粘连，但是没涂助粘剂，几天就掉下来了（用的增压泵送的胶贴）。

所以要用助粘剂来解决这个问题，助粘剂专门是用来提高低能表面的粘连性能的。把墙、电箱擦干净，除灰，把对应胶贴两面粘贴的对应地方都涂上助粘剂，一粘，就非常牢固了。

说起来这个导轨，我一开始折腾导轨都折腾了半个小时。不知道怎么卡导轨。卡导轨的东西就是两个扣子。其实很简单，把扣子往这个图中的方向（此时是反方向）向下打，听到咔嚓一声，然后放上导轨，再往反方向打，就能卡住导轨了。

还有这个端子也是，先扭松端子螺丝，在把剥了绝缘层的电线插进去，再把螺丝拧禁，这样接线就很牢固了。

我的接线手法，哈哈哈，非常拙劣。这个3M的防水胶带有点像偏硬的橡皮泥，时间长了这个胶带会融合在一起，挺神奇的，也达到了防水的目的。然后外面再包一层耐紫外线的pvc胶带，就好啦！

半夜给传感器接线，马上就可以用传感器啦！心情很激动！

结果，传感器出了大问题，一度心情十分低落 T.T。。。
一开始就是传感器的数据读不出来，为0！而且按照客服设置的地址填上去也无法正常通讯！
无奈，在控制器客服的提示下，我开始摸索用电脑调试确定一下通讯参数

一开始在电脑也吃了闭门羹，传感器卖家提供的调试程序的一个组件无法注册！后面才知道原来自己是64位系统，这个OCX文件要在 \SysWOW64 目录下注册，而且要用管理员权限，但是又出问题了，就是出现了一个错误代码，具体我记不得了，反正是DllRegisterServer调度出了问题，在网上找到了解决方法，就是在网上下一个msinet.ocx组件注册，再去注册调试传感器的组件，可以在cmd中运行指令，更加方便。

解决了问题之后，运行了传感器调试程序，然后，数据读出来了！！！！！！！说明我的线没有接错！我的线是接对了的（说实话，这个传感器的接线图，连我家的电子工程师都看不懂。。。标得不清楚）。读出来水分含量（v/v%）是23.6%，温度可以忽略，这个传感器没有温度功能。

然后换了一个软件，发现这个传感器的通讯参数就是这个控制器所支持的9600, n, 8, 1。。。那就奇怪了怎么就控制器读不出传感器的数据咧。。。。。

然后，第二天，控制器的客服才告诉我，这个控制器默认的485通讯波特率是115200bps，根本就不是9600…… （为啥这个店家强调第三方传感器要是9600波特率但自家传感器确却是默认115200bps的呢，这不是添麻烦吗？）
我马上在手机app调了一下设置，读出来了！但是读出来的数据错了，是因为读取的起始地址填错了，填成水分寄存器的地址，就能读出来水分含量。

但是这个水分含量，23.3%有啥意义！？数值哪里有这么低！最近广东都是连续阴雨，土壤应该饱和的才对！扯淡，这个传感器不准！

然后我才反应过来，这个传感器测的“水分含量”，是容积含水率（v/v%），即单位容积下的含水率，说白了就是一个杯子里的水占这个杯子容积的百分之多少。测一杯纯水，这个传感器的数值才能是100%，测一杯泥浆的水分含量，也就67%。

也就是说，这个23.3%不能直接拿来用，因为我们农业上习惯使用的含水率是相对含水率，即“当前含水率/田间（饱和）持水率”。所以我又开始了思考，怎么把这个数据换成相对含水量，这样就一目了然了。

于是我上网搜集了一下田间持水量的数据，一般田间持水率的表示方式是重量百分率，即水的重量占泥土重量的百分比。所以，我取土壤田间持水率是24%（m/m%），土壤容重取1.2g/cm，设容积100ml（100cm），则含干土120g，则对应田间持水量为120*0.24=28.8g，所以在饱持水量下，其容积含水率是28.8%。

因此，容积含水率23.3%对应的相对含水率就是23.3/28.8=0.81＝81%，这就出来了！

这个传感器支持自定义设置功能，先把分母调成1，看看原始水分数值是多少，然后把这个数值除以81，就得到了“除系数”的数值。

于是我就得到了相对含水率的数值了！

【“除系数”＝10，测出来的是容积含水率；“除系数”＝2.85，测出来的是相对含水率】

土壤水分的测量，基本原理就是测的表观介电系数，然后用线性回归算出来对应的水分含量。

到这里，我的智能灌溉最大的难题已经攻克了，还剩下一些水电工的简单活儿。。。
最后，提醒一下，目前世界上基本没有测氮磷钾的传感器。。。别被上当受骗了。

接下来，会陆续更新，先更那么多！

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