Toprak bünyesi analizi için lazer ve LDR sensörlerle bilgisayarlı otomatik bir sistem

Bu tezin amacı, toprak oranını analiz ederek tarımsal araştırmaların daha iyi yapılabilmesi için toprak kalitesini değerlendirmek amacıyla kullanılabilen, hızlı ve basit çalışan bilgisayarlı bir sistem geliştirmektir. Sonuçları elde etmek için Arduino mikrobilgisayar, LDR sensörler, kırmızı nokta lazer ışıkları, bazı elektronik parçalar, MATLAB yazılımı ve akıllı optimizasyon teknikleriyle beraber sinyal işleme metodları kullanılmıştır. Geleneksel metodlar kullanılmadan, dijital bir arayüz ile kum ve silt değerlerini belirlemede kullanılan bir sistem geliştirilmiştir. Toprak tekstürü kum silt ve kil minerallerinin birbirlerine oransal olarak karışımlarıyla belirlenmektedir. Parçacık ayrımını yapabilmek için belirli miktarda toprak örneği hidrometre kabına su ile birlikte konularak karıştırma işlemi yapılır. Parçacıklar yapısal farklılıklarından dolayı su içerisinde farklı hızlarla çökelmeye başlarlar. Oluşan yoğunluk farkı kullanılarak sensörlerden gelen veriler toplanır. Toprak tekstüründe en iri tane kum iken daha sonra silt ve en küçük parçacık olarak da kil gelmektedir. Kum ve silt tayinini belirlemek için bilgisayara bağlı bir Arduino cihazı kullanılmıştır. Tüm deneyler yaklaşık olarak 90 dakika sürmüştür. Deneyler süresince sensörlerden gelen veriler numerik olarak bilgisayarda kaydedilmiştir. Toplanan bu veriler MATLAB ortamında akıllı optimizasyon teknikleriyle işlenerek çıkan sonuçlar irdelenmiştir. Çalışmadaki deneyler sonunda, toprak içerisindeki kum oranının tayini için bu şekilde tasarlanacak olan bir sistemin kullanışlı olabileceği görülmüştür.