สวัสดีเพื่อนๆ ชาว Maker, สายเกษตรอัจฉริยะ (Smart Farming) และคนรักต้นไม้ทุกคนครับ! 🪴🌱 เคยไหมครับที่รดน้ำต้นไม้ตามเวลาเป๊ะๆ แต่ต้นไม้กลับใบเหลืองเฉาตายเพราะดินข้างล่างยังชื้นแฉะอยู่? หรือบางทีลืมรดน้ำจนดินแห้งกรอบเพราะคิดว่าดินยังชื้น? จะดีกว่าไหมถ้าเรามี **ระบบตรวจวัดความชื้นในดินอัจฉริยะ** คอยบอกเราได้ทันทีว่าต้นไม้กำลังหิวระโดกหรือไม่!

วันนี้เราจะมาพาทุกคนทำโปรเจกต์ต่อเซนเซอร์ **FC-28 Soil Moisture Sensor** ร่วมกับบอร์ด **Arduino Uno R3** และหน้าจอ **16×2 I2C LCD** เพื่ออ่านค่าความชื้น แปลงค่าเป็นเปอร์เซ็นต์แบบเรียลไทม์ ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับนำไปทำระบบรดน้ำต้นไม้อัตโนมัติ หรือโรงเรือนอัจฉริยะต่อไปครับ!

หลักการทำงานของเซนเซอร์ความชื้นในดิน FC-28 ⚙️💡

โมดูล FC-28 เป็นเซนเซอร์วัดความชื้นในดินชนิดวัดความต้านทานไฟฟ้า (Resistive Sensor) ประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก:

• ขาโพรบตรวจวัด (Sensing Probe): ขาทรงส้อมที่มีแถบตัวนำไฟฟ้า 2 แถบ เสียบลงไปในดิน เมื่อดินมีความชื้นสูง น้ำในดินจะช่วยนำไฟฟ้าได้ดีขึ้น ทำให้ความต้านทานไฟฟ้าลดลง แต่ถ้าดินแห้ง ความต้านทานไฟฟ้าจะสูงขึ้น
• โมดูลอินเทอร์เฟซ (Sensor Module): ทำหน้าที่แปลงค่าความต้านทานจากขาโพรบเป็นสัญญาณไฟฟ้า มีชิปเปรียบเทียบแรงดัน **LM393 Comparator**, ตัวต้านทานปรับค่าได้ **10 kΩ Potentiometer** สำหรับปรับระดับการตัดสลับสัญญาณดิจิทัล และไฟ LED แสดงสถานะ Power/Output

ขาพินเชื่อมต่อบนบอร์ดมี 4 ขา คือ **VCC** (จ่ายไฟ 3.3V–5V), **GND**, **AO** (Analog Output สัญญาณแรงดันแปรผันตามความชื้น) และ **DO** (Digital Output สัญญาณ HIGH/LOW ตามค่า Threshold ที่ตั้งไว้)

ขั้นตอนการต่อวงจรและ Calibrate ค่าความชื้น 🛠️🔌

1. การต่อสายสัญญาณเข้า Arduino Uno R3 และ I2C LCD 🔌

• โมดูล FC-28 ➔ Arduino Uno: VCC ต่อเข้า 5V / GND ต่อเข้า GND / ขา AO ต่อเข้าพินอนาล็อก A0
• หน้าจอ 16x2 I2C LCD ➔ Arduino Uno: VCC ต่อเข้า 5V / GND ต่อเข้า GND / SDA ต่อเข้าพิน A4 / SCL ต่อเข้าพิน A5

2. ขั้นตอนการตั้งค่า Calibrate 🎯

1. นำขาโพรบเสียบลงในดินที่แห้ง สังเกตค่าอนาล็อกที่อ่านได้จาก Arduino (ปกติค่าอนาล็อกขณะดินแห้งสนิทจะอยู่ใกล้เคียง ~1023)
2. นำขาโพรบเสียบลงในดินที่เปียกชื้นเต็มที่ สังเกตค่าอนาล็อกที่อ่านได้ (ปกติขณะเปียกน้ำเต็มที่จะอยู่ใกล้เคียง ~200-300)
3. นำค่าต่ำสุดและสูงสุดที่บันทึกได้ ไปใส่ในฟังก์ชัน `map()` ในโค้ด Arduino เพื่อแปลงสเกลเป็นความชื้น 0% ถึง 100% ให้แม่นยำยิ่งขึ้น
4. หากต้องการใช้พินดิจิทัล DO ให้หมุนตัวต้านทาน 10kΩ Potentiometer เพื่อตั้งจุดตัดสลับไฟ LED สถานะตามความชื้นที่ต้องการได้เลยครับ

รูปภาพส่วนประกอบบอร์ด ขั้นตอนการ Calibrate และผังการต่อวงจร 📸💻

ส่วนประกอบบนบอร์ดอินเทอร์เฟซ FC-28 แสดงชิป LM393, ตัวปรับความต้านทาน 10kΩ และขาพิน VCC, GND, AO, DO

การหมุนปรับแต่งค่า Threshold ด้วยตัวต้านทานปรับค่าได้บนโมดูล FC-28

แผนผังการต่อสายไฟระหว่าง FC-28 Sensor, บอร์ด Arduino Uno R3 และจอ 16x2 I2C LCD

---

ตัวอย่างโค้ด Arduino C++ อ่านค่าความชื้นในดินและแสดงผลบน I2C LCD 💻

โค้ดอ่านค่าแรงดันอนาล็อกจากพิน A0 แปลงค่าสเกลเป็น % แล้วนำไปโชว์บนหน้าจอ I2C LCD:

// [Arduino C++] โค้ดอ่านค่าความชื้นในดินจากเซนเซอร์ FC-28 และแสดงผลบน 16x2 I2C LCD
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// ตั้งค่าที่อยู่ I2C LCD (ส่วนใหญ่คือ 0x27 หรือ 0x3F) ขนาด 16 คอลัมน์ 2 แถว
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

const int sensorPin = A0; // กำหนดขาต่อสัญญาณอนาล็อก FC-28
int rawValue = 0;
int moisturePercent = 0;

// ปรับตั้งค่าจากการ Calibrate (แห้งสนิท ~1023, น้ำเปียกชื้น ~300)
const int dryValue = 1023;
const int wetValue = 300;

void setup() {
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Soil Moisture");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Initializing...");
  delay(2000);
  lcd.clear();
}

void loop() {
  rawValue = analogRead(sensorPin);
  
  // แปลงค่าอนาล็อกจากช่วง dryValue-wetValue ให้กลายเป็น 0% - 100%
  moisturePercent = map(rawValue, dryValue, wetValue, 0, 100);
  moisturePercent = constrain(moisturePercent, 0, 100); // จำกัดให้อยู่ในช่วง 0-100%

  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Soil Value: ");
  lcd.print(rawValue);
  lcd.print("   "); // เคลียร์ตัวอักษรค้าง

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Moisture: ");
  lcd.print(moisturePercent);
  lcd.print("%   ");

  delay(1000); // อัปเดตค่าทุกๆ 1 วินาที
}

Copy Code