מדריך חיבור חיישן מפלס נוזל HW-038 ל-Arduino ו-ESP32:

במדריך זה נלמד כיצד לחבר חיישן מפלס נוזל HW-038 לבקר Arduino UNO ולבקר ESP32.
נראה איך לקרוא את הערך האנלוגי מהחיישן, איך לזהות רטיבות או מפלס מים,
ואיך להציג את הערכים ב-Serial Monitor.

מהו חיישן HW-038?

HW-038 הוא חיישן מפלס נוזל וזיהוי רטיבות המבוסס על מוליכות מים.
על החיישן קיימים פסי מוליכים חשופים, וכאשר מים נוגעים בפסים האלה נוצר שינוי בהתנגדות החשמלית.

החיישן מתאים לפרויקטים של זיהוי רטיבות, זיהוי מפלס מים במיכל קטן,
התראת נזילה, ניסויים עם Arduino ו-ESP32 ומערכות ניטור פשוטות.

חשוב לדעת: החיישן מתאים בעיקר לפרויקטים לימודיים ולמדידה יחסית.
הוא אינו מיועד למדידת מפלס מדויקת לטווח ארוך, משום שהפסים החשופים עלולים להתחמצן במגע ממושך עם מים.

איך החיישן עובד?

כאשר אין מים על אזור החישה, ההתנגדות בין פסי המוליכים גבוהה והערך האנלוגי נמוך.
כאשר מים נוגעים באזור החישה, הם מאפשרים מעבר זרם חלש בין הפסים,
והערך האנלוגי משתנה בהתאם לכמות המים ולגובה המגע עם החיישן.

ברוב השימושים קוראים את פין S / OUT בעזרת כניסה אנלוגית:

• ערך נמוך — אין מים או יש מעט מאוד רטיבות.
• ערך בינוני — החיישן נוגע בחלק מהמים.
• ערך גבוה — אזור גדול יותר של החיישן נמצא במגע עם מים.

הערכים המדויקים תלויים במים, במליחות, במיקום החיישן ובבקר שבו משתמשים.
לכן מומלץ לבדוק את הערכים בפועל ולכוון ספים לפי הפרויקט.

פינים במודול HW-038

רכיבים נדרשים

• חיישן מפלס נוזל HW-038
• Arduino UNO או ESP32
• Breadboard
• חוטי Dupont
• כבל USB
• כלי קטן עם מים לבדיקה

חיבור HW-038 ל-Arduino UNO

הסבר חיבור

ב-Arduino UNO מחברים את פין S של החיישן לכניסה האנלוגית A0.
הבקר קורא ערך בין 0 ל-1023, בהתאם לרמת המתח שמגיעה מהחיישן.

ככל שיותר חלקים מאזור החישה נוגעים במים, הערך האנלוגי צפוי להשתנות.
כדי לקבל תוצאה שימושית, מומלץ לבצע בדיקה יבשה, חצי טבילה וטבילה עמוקה,
ולרשום את הערכים שמתקבלים.

קוד Arduino בסיסי לקריאת החיישן

const int waterSensorPin = A0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(waterSensorPin);

  Serial.print("Water level value: ");
  Serial.println(sensorValue);

  delay(500);
}

הסבר הקוד

הקוד קורא את הערך האנלוגי מהפין A0 ומציג אותו ב-Serial Monitor.
כאשר החיישן יבש הערך יהיה נמוך יותר, וכאשר החיישן נוגע במים הערך ישתנה בהתאם למפלס.

הערך אינו מייצג מילימטרים בצורה ישירה. כדי להעריך מפלס בפועל,
יש לבצע כיול לפי המיכל והגובה שבו החיישן מותקן.

חיבור HW-038 ל-ESP32

הערה חשובה לפני החיבור

ESP32 עובד ברמת מתח של 3.3V בכניסות האנלוגיות.
לכן בחיבור ל-ESP32 מומלץ להזין את החיישן מ-3V3, ולא מ-5V.

אם מזינים את החיישן מ-5V, אין לחבר את יציאת S ישירות לכניסת ADC של ESP32
ללא הורדת מתח, כדי לא לפגוע בבקר.

הסבר חיבור

ב-ESP32 ניתן להשתמש בפין ADC כמו GPIO34 כדי לקרוא את הערך האנלוגי.
מומלץ להשתמש בפיני ADC1, לדוגמה GPIO32, GPIO33, GPIO34, GPIO35, GPIO36 או GPIO39,
במיוחד בפרויקטים שבהם משתמשים גם ב-WiFi.

החיבור המומלץ הוא VCC ל-3V3, GND ל-GND, ו-S ל-GPIO34.
כך רמת המתח נשארת בתחום בטוח עבור ESP32.

קוד ESP32 בסיסי לקריאת החיישן

const int waterSensorPin = 34;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  analogReadResolution(12);
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(waterSensorPin);

  Serial.print("Water level value: ");
  Serial.println(sensorValue);

  delay(500);
}

הסבר הקוד

הקוד קורא את הערך האנלוגי מפין GPIO34 ומציג אותו ב-Serial Monitor.
ב-ESP32 הקריאה היא בדרך כלל ברזולוציה של 12-bit, ולכן הערך יכול להגיע עד 4095.

בדומה ל-Arduino, הערך הוא יחסי בלבד.
כדי להגדיר מצבים כמו נמוך, בינוני או מלא, יש לבדוק את הערכים בפועל ולבחור ספים מתאימים.

טיפים לעבודה נכונה

• לא מומלץ להשאיר את החיישן במים באופן קבוע לזמן ארוך.
• כדי להפחית התחמצנות, אפשר להפעיל את החיישן רק בזמן מדידה.
• יש להשתמש במים נקיים בזמן בדיקה, כי מליחות ולכלוך משנים את הקריאה.
• החיישן מתאים לזיהוי יחסי של מפלס או רטיבות, לא למדידה מדויקת ללא כיול.

פרויקט לדוגמה

סיכום

חיישן HW-038 הוא חיישן פשוט ונוח לזיהוי מפלס מים או רטיבות בפרויקטים עם Arduino ו-ESP32.
בעזרת קריאה אנלוגית ניתן לזהות שינוי בכמות המים שנוגעת באזור החישה,
ולהשתמש בערכים עבור התראה, תצוגת מפלס או ניסויים במערכות ניטור מים.

חשוב לזכור שהחיישן מבוסס על מוליכות מים ולכן הוא רגיש לתנאי הסביבה,
להרכב המים ולהתחמצנות של פסי המוליכים. למדידה יציבה יותר יש לבצע כיול ולהימנע מהשארת החיישן במים לזמן ממושך.

קישור חזרה למוצר