探索者D1系列教程十二土壤湿度传感器- Makelog(造物记)

通过探究“土壤湿度在什么范围之内，雏菊种子萌发最快、萌发率最高？”来学习土壤湿度传感器的使用方法。

器材清单

Romeo、USB数据线、土壤湿度传感器、雏菊种子、5个纸杯（饮料瓶）、土壤、水、记录表

实验分析

探究的问题是“土壤湿度在什么范围之内，雏菊种子萌发最快、萌发率最高？”因此自变量是土壤湿度，因变量是雏菊种子萌发的快慢和萌发率。为了保证实验的科学性和严谨性，需要进行无关变量的控制，比如光照、温度等环境条件都要保持相同。

“萌发”是以看到种子破土而出为准。“种子萌发快慢”的定义，是指每天不同土壤湿度杯子中种子的萌发数量，数量多则萌发快，数量少则萌发慢。“萌发率”是指种子的萌发总数与种子播种总数的比值。

实验设计

可用5个纸杯，分设4个对照组，1个实验组（假设最适宜的土壤湿度）。在5个纸杯中装入土壤（土壤量以纸杯容量的三分之二为宜），浇水使其保持不同的土壤湿度。分别在5个纸杯中播种等量的种子（一般种子都很小，如果播种一粒种子的话，可能会因为种子正好是坏的而不能萌发，因此播种时最好多播种几粒，比如12粒左右），并将5个杯子放在相同的环境中，每天使用土壤湿度传感器检测土壤湿度，以确保土壤湿度在所设定的范围之内，且每天观察种子萌发的数量，并将数据记在记录表中。具体实验操作步骤如下：

（1）将5个纸杯装入土壤并做标记，分别为1号、2号、3号、4号、5号；

（2）将土壤湿度传感器插到1号纸杯的土壤中，编写并上传程序，然后一点点给土壤浇水[浇水时要一点点浇，避免超过设定土壤湿度。建议：可以用出水口较为细小的工具加水，比如用胶头滴管。]，同时注意串口监视器的数值变化，保证1号纸杯土壤湿度为50%~60%；按同样的操作，保证2号纸杯土壤湿度为60%~70%；保证3号纸杯土壤湿度为70%~80%（假设的最宜土壤湿度）；保证4号纸杯土壤湿度为80%~90%；保证5号纸杯土壤湿度为90%~100%，即3号为实验组，1、2、4、5为对照组；

（3）将等量的雏菊种子（12粒）分别种到不同土壤湿度的5个纸杯[播种种子需注意两点，首先种子不要埋得太深，太深不易萌发；也不要埋得太浅，表层土壤容易干燥，太浅吸收不到水分也不易萌发；其次种子尽量种在纸杯的中间，边缘没有播种的土壤用于插入土壤湿度传感器，检测土壤湿度。]中；

（4）将5个播有种子的纸杯同时放到温度、光照等相同的环境中；

（5）每天早中晚3次检测土壤湿度（检测土壤湿度时，将土壤湿度传感器插到没有播种的边缘土壤，切勿插到播有种子的中间土壤，以免误伤种子。并且浇水时，要慢且均匀），确定其保持在设定的范围内，同时观察种子的萌发数量，将数据记在记录表中。

分析数据并得出结论

通过Excel绘制图表的方式，对采集的数据进行处理，比较5个纸杯中种子的萌发状况，得出实验结论。

土壤湿度传感器

土壤湿度传感器是一款简易的水分传感器。如下图所示，土壤湿度传感器模块有黑、红、蓝三根线，可通过模块上的大写A（Analogy的缩写）判断其为模拟传感器，使用时只需按照对应的颜色将其与Romeo的模拟针脚连接即可，如下图所示。土壤湿度传感器可用于检测土壤的水分，当土壤缺水时，土壤湿度传感器的输出值将减小，反之将增大。

土壤湿度传感器输出值的范围一般在0~850之间（不同的土壤湿度传感器检测的土壤湿度值可能有差异，使用前，先将其插入水中或浇透的土壤中测一下它能输出的最大值，以保证检测土壤湿度的准确性。经过检测，本使用的土壤湿度传感器输出的最大值为850），即在不插入土壤的情况下，输出值为0；在土壤湿度越来越大时，输出值也会越来越大；在插入水中或刚浇透的土壤中时，输出值为850左右。

利用串口监视器读取土壤湿度传感器的输出值在0~850之间，但土壤湿度值通常是用百分数来计量，因此可利用映射模块实现这一数值的转换。假如将土壤湿度传感器连接到模拟针脚0，则读取土壤湿度值的程序如下图所示，此程序显示的土壤湿度值省略了百分号。