Grove - 土壤湿度传感器

这款土壤湿度传感器可用于检测土壤的湿度，或判断传感器周围是否有水，让你花园里的植物在口渴时能够向人类发出求助信号。这个传感器非常易于使用，你只需将其插入土壤中即可读取数据。借助该传感器，你可以做一个小项目，让植物向你发送类似“我现在很渴，请给我浇点水”的信息。

版本

产品版本	变更	发布日期
Grove - Moisture Sensor V1.4	初始版本	2014 年 6 月

可升级为工业级传感器

借助 SenseCAP S2110 controller 和 S2100 data logger，你可以轻松将 Grove 升级为 LoRaWAN® 传感器。Seeed 不仅帮助你完成原型开发，还为你提供使用 SenseCAP 系列坚固工业级传感器扩展项目的可能性。

SenseCAP S210x 系列工业级传感器为环境感知提供开箱即用的体验。对于土壤状况监测，请参考性能和可靠性更高的 S2105 无线土壤湿度、温度和 EC 传感器。该系列包括用于土壤湿度、空气温度和湿度、光照强度、CO2、EC 以及 8 合 1 气象站的传感器。尝试最新的 SenseCAP S210x，用于你下一个成功的工业项目。

SenseCAP 工业级传感器

S2105 土壤湿度 & 温度 & EC

特性

• 基于土壤电阻率测量的土壤湿度传感器
• 易于使用
• 2.0 cm X 6.0 cm Grove 模块

tip

关于 Grove 模块的更多细节请参考 Grove System

规格

项目	条件	最小	典型	最大	单位
电压	-	3.3	-	5	V
电流	-	0	-	35	mA
输出值	传感器在干燥土壤中，传感器在潮湿土壤中，传感器在水中	0, 300, 700,	-	300, 700, 950	-

支持的平台

Arduino	Raspberry Pi

caution

上面提到的支持平台仅表示该模块在软件或理论上的兼容性。在大多数情况下，我们只为 Arduino 平台提供软件库或代码示例。不可能为所有可能的 MCU 平台提供软件库或演示代码，因此用户需要自行编写软件库。

应用构想

• 植物园艺
• 湿度检测
• 一致性测量

入门指南

note

如果这是你第一次使用 Arduino，我们强烈建议你在开始之前先查看Arduino 入门指南。

使用 PlatformIO 进行体验

硬件

• 步骤 1. 准备以下物品：

XIAO ESP32 C3	Seeed Studio Grove Base for XIAO	Grove - Soil Moisture Sensor
立即获取	立即获取	立即获取

• 步骤 2. 将 Grove-Moisture Sensor 连接到 Seeed Studio Grove Base for XIAO 的 A0 端口。
• 步骤 3. 将 XIAO 插入 Seeed Studio Grove Base for XIAO。
• 步骤 4. 通过 USB 线将 XIAO 连接到电脑。

软件

• 步骤 1. 将代码复制到 PlatformIO 中

int sensorPin = A0;
int sensorValue = 0;

void setup() {
    Serial.begin(9600);
}
void loop() {
    // read the value from the sensor:
    sensorValue = analogRead(sensorPin);
    Serial.print("Moisture = " );
    Serial.println(sensorValue);
    delay(1000);
}

• 步骤 2. 我们将在终端上看到如下所示的湿度显示。

Moisture = 0
Moisture = 31
Moisture = 48
Moisture = 139
Moisture = 155
Moisture = 124
Moisture = 236
Moisture = 218
Moisture = 215
Moisture = 221

你可以在产品详情页的 “Wiki & Learn” 部分找到一些实用或艺术性的演示。

使用 Arduino 进行体验

硬件

• 步骤 1. 准备以下物品：

Seeeduino V4.2	Base Shield	Grove-Moisture Sensor
立即获取	立即获取	立即获取

• 步骤 2. 将 Grove-Moisture Sensor 连接到 Grove-Base Shield 的 A0 端口。
• 步骤 3. 将 Grove - Base Shield 插入 Seeeduino。
• 步骤 4. 通过 USB 线将 Seeeduino 连接到电脑。

note

如果我们没有 Grove Base Shield，也可以像下面这样将 Grove-Moisture Sensor 直接连接到 Seeeduino。

Seeeduino	Grove-Moisture Sensor
5V	红色
GND	黑色
Not Conencted	白色
A0	黄色

软件

• 步骤 1. 将代码复制到 Arduino IDE 中并上传。如果你不知道如何上传代码，请查看如何上传代码。

int sensorPin = A0;
int sensorValue = 0;

void setup() {
    Serial.begin(9600);
}
void loop() {
    // read the value from the sensor:
    sensorValue = analogRead(sensorPin);
    Serial.print("Moisture = " );
    Serial.println(sensorValue);
    delay(1000);
}

• 步骤 2. 我们将在终端上看到如下所示的湿度显示。

Moisture = 0
Moisture = 31
Moisture = 48
Moisture = 139
Moisture = 155
Moisture = 124
Moisture = 236
Moisture = 218
Moisture = 215
Moisture = 221

使用 Codecraft 进行体验

硬件

步骤 1. 将 Grove - Moisture Sensor 连接到 Base Shield 的 A0 端口。

步骤 2. 将 Base Shield 插到你的 Seeeduino/Arduino 上。

步骤 3. 通过 USB 线将 Seeeduino/Arduino 连接到电脑。

软件

步骤 1. 打开 Codecraft，添加 Arduino 支持，并拖动一个主程序到工作区。

note

如果这是你第一次使用 Codecraft，请同时参考在 Arduino 上使用 Codecraft 的指南。

步骤 2. 按下图拖动积木，或者打开本页末尾可下载的 cdc 文件。

将程序上传到你的 Arduino/Seeeduino。

tip

当代码上传完成后，你会在串口监视器中看到显示的湿度值。

使用 Raspberry Pi 玩转（搭配 Grove Base Hat for Raspberry Pi）

硬件

• 步骤 1. 本项目中使用的器件：

Raspberry pi	Grove Base Hat for RasPi	Grove - Moisture Sensor
立即获取	立即获取	立即获取

• 步骤 2. 将 Grove Base Hat 插到 Raspberry Pi 上。
• 步骤 3. 将 Grove - Moisture Sensor 连接到 Base Hat 的 A0 端口。
• 步骤 4. 通过 USB 线将 Raspberry Pi 连接到电脑。

软件

• 步骤 1. 按照 Setting Software 配置开发环境。
• 步骤 2. 通过克隆 grove.py 库来下载源文件。

cd ~
git clone https://github.com/Seeed-Studio/grove.py

• 步骤 3. 执行下面的命令来运行代码。

cd grove.py/grove
python grove_moisture_sensor.py 0

下面是 grove_moisture_sensor.py 代码。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
#
# The MIT License (MIT)
#
# Grove Base Hat for the Raspberry Pi, used to connect grove sensors.
# Copyright (C) 2018  Seeed Technology Co.,Ltd.
'''
This is the code for
    - Grove - Moisture Sensor <https://www.seeedstudio.com/Grove-Moisture-Sensor-p-955.html>`_

Examples:

    .. code-block:: python

        import time
        from grove.grove_moisture_sensor import GroveMoistureSensor

        # connect to alalog pin 2(slot A2)
        PIN = 2

        sensor = GroveMoistureSensor(PIN)

        print('Detecting moisture...')
        while True:
            m = sensor.moisture
            if 0 <= m and m < 300:
                result = 'Dry'
            elif 300 <= m and m < 600:
                result = 'Moist'
            else:
                result = 'Wet'
            print('Moisture value: {0}, {1}'.format(m, result))
            time.sleep(1)
'''
import math
import sys
import time
from grove.adc import ADC

__all__ = ["GroveMoistureSensor"]

class GroveMoistureSensor:
    '''
    Grove Moisture Sensor class

    Args:
        pin(int): number of analog pin/channel the sensor connected.
    '''
    def __init__(self, channel):
        self.channel = channel
        self.adc = ADC()

    @property
    def moisture(self):
        '''
        Get the moisture strength value/voltage

        Returns:
            (int): voltage, in mV
        '''
        value = self.adc.read_voltage(self.channel)
        return value

Grove = GroveMoistureSensor


def main():
    from grove.helper import SlotHelper
    sh = SlotHelper(SlotHelper.ADC)
    pin = sh.argv2pin()

    sensor = GroveMoistureSensor(pin)

    print('Detecting moisture...')
    while True:
        m = sensor.moisture
        if 0 <= m and m < 300:
            result = 'Dry'
        elif 300 <= m and m < 600:
            result = 'Moist'
        else:
            result = 'Wet'
        print('Moisture value: {0}, {1}'.format(m, result))
        time.sleep(1)

if __name__ == '__main__':
    main()

tip

如果一切顺利，你将能够看到如下结果：

pi@raspberrypi:~/grove.py/grove $ python grove_moisture_sensor.py 0
Detecting moisture...
Moisture value: 0, Dry
Moisture value: 1, Dry
Moisture value: 25, Dry
Moisture value: 3, Dry
Moisture value: 0, Dry
Moisture value: 0, Dry
Moisture value: 0, Dry
Moisture value: 0, Dry
Moisture value: 0, Dry
Moisture value: 1, Dry
^CTraceback (most recent call last):
  File "grove_moisture_sensor.py", line 74, in <module>
    main()
  File "grove_moisture_sensor.py", line 71, in main
    time.sleep(1)
KeyboardInterrupt

你可以使用该传感器来检测空气质量。按 ++ctrl+c++ 退出。

note

你可能已经注意到，对于模拟端口，丝印引脚编号类似 A1, A0，然而在命令中我们使用的参数是 0 和 1，与数字端口相同。所以请确保你将模块插入正确的端口，否则可能会发生引脚冲突。

使用 Raspberry Pi 玩转（搭配 GrovePi_Plus）

硬件

• 步骤 1. 准备以下物品：

Raspberry pi	GrovePi_Plus	Grove-Moisture Sensor
立即获取	立即获取	立即获取

• 步骤 2. 将 GrovePi_Plus 插到 Raspberry 上。
• 步骤 3. 将 Grove-Moisture Sensor 连接到 GrovePi_Plus 的 A0 端口。
• 步骤 4. 通过 USB 线将 Raspberry 连接到电脑。

软件

• 步骤 1. 按照 Setting Software 配置开发环境。
• 步骤 2. Git 克隆 Github 仓库。

cd ~
git clone https://github.com/DexterInd/GrovePi.git

• 步骤 3. 执行下面的命令，使用 Grove-Moisture Sensor 测量湿度。

cd ~/GrovePi/Software/Python
python grove_moisture_sensor.py

下面是 grove_moisture_sensor.py 代码。

#  Here are suggested sensor values:
#   Min  Typ  Max  Condition
#   0    0    0    sensor in open air
#   0    20   300  sensor in dry soil
#   300  580  700  sensor in humid soil
#   700  940  950  sensor in water


import time
import grovepi

# Connect the Grove Moisture Sensor to analog port A0
# SIG,NC,VCC,GND
sensor = 0

while True:
    try:
        print(grovepi.analogRead(sensor))
        time.sleep(.5)

    except KeyboardInterrupt:
        break
    except IOError:
        print ("Error")

• 步骤 4. 我们将在终端上看到如下所示的湿度显示。

pi@raspberrypi:~/GrovePi/Software/Python $ python grove_moisture_sensor.py
0
90
130
150
160
218
238

使用 TI LaunchPad 玩转

硬件

下面的示例演示了一个简单的土壤湿度检测应用。通过它，你可以根据传感器输出的结果来判断植物是否需要浇水。

软件

/*
  Moisture-Sensor
  The following sketch demonstrates a simple application of sensing
  the moisture of the soil. You can know whether a plant needs water
  or not by observing the results that the sensor outputs.
  The circuit:
    * Moisture-Sensor attached to pin 24 (J6 plug on Grove Base BoosterPack)
    * one side pin (either one) to ground
    * the other side pin to +VCC
    * LED anode (long leg) attached to RED_LED
    * LED cathode (short leg) attached to ground
  - NOTE:
    This example code is in the public domain.
    https://www.seeedstudio.com/wiki/Grove_-_Moisture_Sensor
*/
#include "TM1637.h"
/* Macro Define */
#define CLK 39              /* 4-digital display clock pin */
#define DIO 38              /* 4-digiral display data pin */
#define BLINK_LED RED_LED   /* blink led */
#define MOISTURE_PIN 24     /* pin of moisture sensor */
#define THRESHOLD_VALUE 300 /* threshold for watering the flowers */
#define ON HIGH             /* led on */
#define OFF LOW             /* led off */
#define _handle_led(x) digitalWrite(BLINK_LED, x) /* handle led */

/* Global Varibles */
TM1637 tm1637(CLK, DIO);    /* 4-digital display object */
int analog_value = 0;       /* varible to store the value coming from rotary angle
sensor */
int8_t bits[4] = {0};       /* array to store the single bits of the value */
/* the setup() method runs once, when the sketch starts */
void setup() {
/* Initialize 4-digital display */
    tm1637.init();
    tm1637.set(BRIGHT_TYPICAL);
/* declare the red_led pin as an OUTPUT */
    pinMode(BLINK_LED, OUTPUT);
}
/* the loop() method runs over and over again */
void loop() {
    analog_value = analogRead(MOISTURE_PIN); /* read the value from the sensor */
/* if the value is smaller than threshold, turn on led */
    if(analog_value < THRESHOLD_VALUE) {
        _handle_led(ON);
    } else {
        _handle_led(OFF);
    }
    memset(bits, 0, 4); /* reset array when we use it */
    for(int i = 3; i >= 0; i--) {
/* get single bits of the analog value */
        bits[i] = analog_value % 10;
        analog_value = analog_value / 10;
        tm1637.display(i, bits[i]); /* display by 4-digital display */
    }
    delay(200);
}

常见问题

Q1: 输出代表什么？电压还是计数值？

A1: 输出是电压值。使用 analogRead() 时，5V 会被分成 1023 份。所以输出值 = Vout * 1023/5。输出电压越高，湿度越高。

原理图在线查看器

资源

• [Eagle&PDF]Grove - Moisture Sensor v1.4 原理图

• [Codecraft]CDC 文件

项目

使用 AWS IoT 的植物监测系统：如果你计划去度假，这里有一个很棒的项目，可以使用 dweet.io 和 AWS IoT 来跟踪你的植物的温度和土壤湿度。

技术支持与产品讨论

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