Грунтометрия - Измеритель влажности грунта

Прибор для определения влажности почвы методом высушивания на базе Arduino.

Принцип работы

Прибор определяет влажность грунта по формуле:

W = 100 × (m1 - m0) / (m0 - m)

Где:

• m — масса пустой кюветы
• m1 — масса кюветы с влажным грунтом
• m0 — текущая масса во время нагрева (высушивания)

Компоненты

• Arduino (Uno/Nano/Mega)
• LCD Keypad Shield 1602
• Тензодатчик с модулем HX711
• Индукционный нагреватель
• Кнопка управления

Подключение

Компонент	Пин Arduino
LCD RS	D8
LCD EN	D9
LCD D4-D7	D4, D5, D6, D7
LCD Подсветка	D10
HX711 DOUT	A3
HX711 SCK	A2
Кнопка	D13
Нагрев	D3
Напряжение	A1

Управление

Короткое нажатие кнопки

Переход между этапами измерения:

1. Готовность → Взвешивание пустой кюветы
2. Пустая кювета → Сохранение массы (m)
3. Заполненная кювета → Сохранение массы (m1) и начало нагрева
4. Нагрев → Прерывание нагрева и показ результата
5. Результат → Возврат в режим готовности

Удержание кнопки (4-6 секунд)

Автоматическое тарирование (обнуление весов)

Удержание кнопки (8+ секунд)

Калибровка с эталонным грузом 100г

Режим нагрева

• Общая длительность: 15 минут
• Циклический режим: 30 сек нагрев / 20 сек пауза
• Измерение массы происходит во время паузы (для точности)
• Отображается максимальное значение влажности (Wmax)

Фильтрация данных

Для стабильности показаний используются:

• Медианный фильтр (7 значений)
• Экспоненциальное скользящее среднее (EMA)
• Дедбэнд для уменьшения дрейфа показаний

Калибровка

1. Удерживайте кнопку 8-10 секунд
2. Уберите все с платформы, нажмите кнопку
3. Установите груз 100г, нажмите кнопку
4. Коэффициент калибровки сохраняется в EEPROM

Библиотеки

• LiquidCrystal — управление LCD дисплеем
• HX711 — работа с тензодатчиком
• EEPROM — сохранение настроек