土壤湿度传感器
土壤湿度模块是一个简易的水分传感器可用于检测土壤的水分,表面镀镍而不易生锈,延长使用寿命感应面积宽提高导电性能。模块双输出模式,数字量输出简单模拟量输出更精确。灵敏度可调（图中蓝电位器调节阀值)。比较器采用LM393芯片工作稳定,信号干净。设有固定螺栓孔方便安装。使用这个传感器制作一款自动浇花装置，让您的花园里的植物不用人去管理。
模块来源
采购链接：
https://detail.tmall.com/item.htm?abbucket=15&id=691640308824&ns=1&spm=a21n57.1.0.0.76ea523cQF7VPZ
资料下载链接：
https://pan.baidu.com/s/1HJ3WhTG6dpNf-BdgW3zLlg?pwd=8889
资料提取码：8889
规格参数
工作电压：3.3V-5V
工作电流：150MA
输出方式: DO接口为数字量输出 AO接口为模拟量输出
读取方式：ADC
管脚数量：4 Pin（2.54mm间距排针）
查看资料
- 传感器适用于土壤的湿度检测;
- 模块中蓝色的电位器是用于土壤湿度的阀值调节,顺时针调节，控制的湿度会越大，逆时针越小；
- 数字量输出DO可以与单片机直接相连,通过单片机来检测高低电平，由此来检测土壤湿度；
- 小板模拟量输出A0可以和AD模块相连,通过AD转换,可以获得土壤湿度更精确的数值；
原理就是将买模块自带的叉子插入土壤，水分充足的时候导电，土壤中的水将叉子的两端连通。
可以做一个小实验，拿一个金属制品，贴在叉子上将叉子两端短接，就会发现模块上面的DO_LED亮了。
移植过程
引脚选择
移植至工程
我们的目标是将例程移植至ESP32-S3开发板上。已经为大家提供了完整的驱动代码，按照以下步骤，即可完成移植。
具体新建文件夹和新建c和h文件在 【DHT11温湿度传感器】章节中的1.4.2小节中有详细的教学，这里就不再多说了。
只不过这里我们将文件名 bsp_dht11.c 和 bsp_dht11.h 换成 bsp_soilHumidity.c 和 bsp_soilHumidity.h，文件夹名字改为SoilHumidity。
代码写入
在文件bsp_soilHumidity.c中，编写如下代码。
c
/*
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* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2023-11-02 LCKFB-yzh first version
*/
#include "bsp_soilHumidity.h"
esp_adc_cal_characteristics_t *adc_chars;
static void delay_ms(unsigned int ms)
{
vTaskDelay(ms / portTICK_PERIOD_MS);
}
static void delay_us(unsigned int us)
{
ets_delay_us(us);
}
static void delay_1ms(unsigned int ms)
{
vTaskDelay(ms / portTICK_PERIOD_MS);
}
static void delay_1us(unsigned int us)
{
ets_delay_us(us);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：ADC_Init
* 函 数 说 明：初始化ADC功能
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void ADC_Init(void)
{
gpio_config_t IN_config = {
.pin_bit_mask = (1ULL<<GPIO_SH_DO), //配置引脚
.mode =GPIO_MODE_INPUT,
.pull_up_en = GPIO_PULLUP_DISABLE, //不使能上拉
.pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_DISABLE, //不使能下拉
.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE //不使能引脚中断
};
gpio_config(&IN_config);
adc1_config_width(width);// 12位分辨率
//ADC_ATTEN_DB_0:表示参考电压为1.1V
//ADC_ATTEN_DB_2_5:表示参考电压为1.5V
//ADC_ATTEN_DB_6:表示参考电压为2.2V
//ADC_ATTEN_DB_11:表示参考电压为3.3V
//adc1_config_channel_atten( channel,atten);// 设置通道0和3.3V参考电压
// 分配内存
adc_chars = calloc(1, sizeof(esp_adc_cal_characteristics_t));
// 对 ADC 特性进行初始化，使其能够正确地计算转换结果和补偿因素
esp_adc_cal_characterize(unit, atten, width, DEFAULT_VREF, adc_chars);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_Adc_Value
* 函 数 说 明：对数据进行平均值计算后输出
* 函 数 形 参：CHx 第几个扫描的数据
* 函 数 返 回：对应扫描的ADC值
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int Get_Adc_Value(char CHx)
{
unsigned char i = 0;
unsigned int AdcValue = 0;
/* 因为采集 SAMPLES 次，故循环 SAMPLES 次 */
for(i = 0; i < SAMPLES; i++)
{
/* 累加 */
AdcValue += adc1_get_raw(CHx);
}
/* 求平均值 */
AdcValue = AdcValue / SAMPLES;
return AdcValue;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_SH_Percentage_value
* 函 数 说 明：读取值，并且返回百分比
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：返回百分比
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
unsigned int Get_SH_Percentage_value(void)
{
int adc_max = 4095;
int adc_new = 0;
int Percentage_value = 0;
adc_new = Get_Adc_Value(channel);
Percentage_value = ((float)adc_new/adc_max) * 100;
return Percentage_value;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Get_SH_DO_value
* 函 数 说 明：获取引脚的电平状态
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：
* 作 者：LC
* 备 注：调整模块上的滑动电阻即可调整灵敏度
******************************************************************/
char Get_SH_DO_value(void)
{
if( gpio_get_level(GPIO_SH_DO) == 0 )
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
return 3;
}1
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在文件bsp_soilHumidity.h中，编写如下代码。
c
#ifndef _BSP_SOILHUMIDITY_H_
#define _BSP_SOILHUMIDITY_H_
#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#include "sdkconfig.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "esp_rom_sys.h"
#include "esp_timer.h"
#include "driver/uart.h"
#include "rom/ets_sys.h"
#include "esp_system.h"
#include "driver/gptimer.h"
#include "esp_log.h"
#include "freertos/queue.h"
#include "driver/spi_master.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "esp_adc/adc_cali_scheme.h"
#include "esp_adc/adc_cali.h"
#include "driver/adc.h"
#include "esp_adc_cal.h"
#define GPIO_SH_AO 1
#define GPIO_SH_DO 2
#define DEFAULT_VREF 1100 //默认参考电压，单位mV
#define channel ADC_CHANNEL_0 // ADC测量通道
#define width ADC_WIDTH_BIT_12 // ADC分辨率
#define atten ADC_ATTEN_DB_11 // ADC衰减
#define unit ADC_UNIT_1 // ADC1
//采样次数
#define SAMPLES 30
void ADC_Init(void);
unsigned int Get_Adc_Value(char CHx);
unsigned int Get_SH_Percentage_value(void);
char Get_SH_DO_value(void);
#endif1
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移植验证
在自己工程中的main主函数中，编写如下。
c
/*
* 立创开发板软硬件资料与相关扩展板软硬件资料官网全部开源
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* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-01-16 LCKFB-lp first version
*/
#include <stdio.h>
#include "bsp_soilHumidity.h"
#include "string.h"
#include "esp_private/esp_task_wdt.h"
#include "esp_private/esp_task_wdt_impl.h"
int app_main(void)
{
esp_task_wdt_deinit();
ADC_Init();
printf("Start.......\r\n");
vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);
while(1)
{
printf("Soil Humidity = %d\r\n", Get_SH_Percentage_value() );
if( Get_SH_DO_value() == 0 )
{
printf("DO = 0 \r\n");
}
vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);
}
}1
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