Před pár lety jsem si koupil detektor vlhkosti HW390, že jej někdy použiju na kontrolu květináče, jestli už není potřeba zalít. Po čase jsem si na něj vzpomněl a rozhodl se ho prozkoumat. Abych zjistil, jak to vlastně pracuje a co od něj čekat. Bylo to trochu zklamání, protože výstupní napětí bylo sice úměrné vlhkosti okolí sondy, jenže taky napájecímu napětí. Pátral jsem po schématu a přitom narazil na toto video na YT. Z něj jsem zjistil, že čínští soudruzi samozřejmě ořežou a ošulí úplně vše, v zájmu ušetřit i ten nejmenší chlup. Takže na základě toho videa jsem vyměnil 555 za CMOS verzi a doplnil stabilizátor XC6206P331. Odpor tam kupodivu zapájený byl.

Navrhnul jsem jednoduché zapojení okolo PIC 12F675, který sleduje výstupní napětí sondy HW390 a zároveň i napětí baterie. HW390 pracuje na kapacitním principu, vyhodnocuje permitivitu prostředí kolem spodní části DPS, která patří zapíchnout do půdy. Udělal jsem pár základních měření, sonda úplně na volno na vzduchu dává na výstupu asi 2,47 V, ponořená do vody 1,3 V. Zapíchnutá v půdě bude mít na výstupu něco mezi těmito hodnotami. Hodně záleží na typu zeminy a jak moc dobře je napěchována k sondě. Nový lehký zahradnický substrát je plný vzduchových mezer a sonda, jen tak nalehko zapíchnutá, skoro nedokáže reagovat na změny vlhkosti. Úplně jinak se chová v těžké jílovité hlíně. Z toho jsem vyvodil, že absolutně nemá smysl do programu zadat nějaké hodnoty napětí, které budou reprezentovat "zalito" a "sucho".

Musel jsem vymyslet nějakou kalibraci. Kalibrovat na zalitou půdu nemělo smysl, protože jsem nedokázal odhadnout hodnotu napětí, která bude reprezentovat "už je dost sucho". Kalibrace se proto provádí před zalitím, v suché půdě. Proběhne sama po vložení baterií, případně se vyvolá manuálně tlačítkem (reset mcu).

Program samotný je docela jednoduchý, po připojení baterie zapne napájení sondy (to je zároveň indikováno pomocí LED, která se používá i pro účely "vyblikání" stavu), počká 2 sekundy a provede prvotní měření napětí baterie. Pokud je nižší než 3,5 V, program pětkrát pípne a skončí v nekonečné smyčce. Tady předpokládám přítomnost obsluhy, která si toho ihned všimne a baterie vymění. Poté se program podívá, jestli je nastaven příznak slabé baterie z minula. Je to kvůli tomu, aby se nemusela dělat kalibrace na sucho pokaždé, když se bude baterie měnit. Pokud byl příznak nastaven, načte stará kalibrační data a příznak vynuluje. Pokud nastaven nebyl, změří si napětí ze sondy, uloží ho jako "sucho" a jednou pípne pro potvzení kalibrace. Poté program vypne napájení sondy a přejde do čekací smyčky. Každých šest hodin zapne napájení, změří baterii a vyhodnotí vlhkost. Pokud už sucho dosáhne hodnoty při kalibraci, pípne dvakrát. Zároveň nastaví příznak "sucho", který zabezpečí, že během čekání na další měření, vždycky po pár sekundách, dvakrát blikne LED. Je to kvůli tomu, že si pípání po šesti hodinách nemusím všimnout, ale když půjdu kolem, blikání si třeba všimnu dříve. Pokud pípne pětkrát a blikat bude také pětkrát, znamená to, že je čas na výměnu baterie.

Takže správný postup obsluhy je počkat, až bude v květináči sucho, zapíchnout sondu a pěkně kolem ní upěchovat půdu. Poté vložit baterie, nebo tlačítkem vyvolat reset, aby se uložil stav "sucho" a následně zalít. Pak už jen každých šest hodin poslouchat, anebo jít občas kolem a mrknout na LED. Je mi jasné, že toto řešení nemusí vyhovovat každému, ale dělal jsem ho primárně pro sebe. Jedna z nevýhod je i relativně velká spotřeba, i když je většinu času sonda odpojená, mcu stále běží. Nelze u něj použít režim Sleep, protože ho z něj interní Timer neumí probouzet. Spotřeba je cca 760 µA během čekání a 9,6 mA při měření. Napájecí napětí musí být v rozsahu ideálně 3,6-5 V, hodnota zdola je omezena použitým stabilizátorem v sondě, shora zase použitým mcu.

Během testování jsem zjistil, že bude potřeba lepší blokování napájení, takže jsem paralelně k C2 přidal tantal 10 µF a jeden i na konektor sondy, mezi pin 2 a 3.