Система автоматичного поливу та обприскування рослин. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Будинок, присадибне господарство, хобі

 Коментарі до статті

Пропоную увазі улюбленого журналу розроблену мною систему автоматичного поливу та обприскування рослин, що добре зарекомендувала себе як у кімнаті, так і в теплиці, зимовому саду та квітнику. Вона включає дві взаємопов'язані підсистеми: "датчик - водопостачання" (рис. 1) і автомат електронного управління (рис. 2). Причому якщо перша легко збирається навіть початківцями, другу краще доручити тим, хто має достатній досвід і знання в галузі електро- і радіотехніки.

Мал. 1. Підсистема "датчик-водопостачання" для автоматичного догляду за кімнатними рослинами: 1 - бак із водою; 2 - еластичний трубопровід (силіконова або гумова трубка); 3 - електрокерований насос; 4 – трійник; 5 – водяний електроклапан; 6 - кільце крапельного поливу; 7 - форсунка (розпилювач від аерозольного балончика); 8-саморобний датчик вологості; деталі 3...5 – від омивача автомобіля ВАЗ-2109; кількість деталей 2,4...8 – за місцем; а – двосторонньо фольгований склотекстоліт; б- електрод (графітний стрижень олівця, 2 шт.); в - контактна дротяна обмотка; г – висновок (провід типу МГШВ, 2 шт.); д – захисний чохол (компаунд або відрізок вінілової трубки)

Мал. 2. Принципова електрична та функціональна схеми управління автоматичним обприскуванням та поливом з урахуванням індивідуальних особливостей рослин

Спочатку розрахована обслуговування трьох (цінних для автора) рослин, система може бути використана як багатоканальна. Всі канали абсолютно ідентичні, що значно полегшує їх монтаж.

Алгоритм роботи системи такий, що більшість часу автоматика (за винятком чергового фотореле) і датчики знеструмлені. Це зроблено для того, щоб підвищити економічність апаратури, не провокувати стреси у рослин струмом, що постійно протікає через грунт, а також не допускати так званої електрохімічної поляризації, що призводить до помилкового спрацьовування автоматики.

З настанням світлого часу доби спрацьовує чергове фотореле, яке включає блок живлення і подає на 5-7 хв (інтервал часу, що задається головним таймером) 12-вольтна напруга електродвигуна насоса. Той починає заповнювати "гідравліку" водою і обприскувати рослини, нацьковуючи зайву воду через форсунки, що виконують в даному випадку функції запобіжного клапана.

Така ж 12-вольтна напруга подається через своє реле часу з витримкою до 15 секунд на субблок вимірювання, що відповідає за чіткість і правильність виміру вологості ґрунту. І якщо остання виявляється нижче за необхідний рівень, що встановлюється індивідуально для кожної рослини, то на виході схеми з'являється сигнал високого рівня, який підводиться до входу тригера субблоку управління. Спрацьовуючи, той відкриває електроклапан на час, що визначається ще одним реле часу, витримка якого встановлюється залежно від інтенсивності поливу, розміру вегетаційної судини та інших факторів.

Після закінчення заданого часового інтервалу клапан закривається та подача води припиняється. Автоматично головний таймер вимикає блок живлення, знеструмлюючи обидві підсистеми, за винятком фотореле, яке перебуває в черговому режимі до наступного ранку. Якщо ж вологість ґрунту при наступному включенні в нормі, то поливу не станеться. Система зведе свою опіку над рослинами лише до обов'язкового ранкового обприскування - при спрацьовуванні на світанку фотореле.

Тепер про особливості підсистеми "датчик – водопостачання".

Датчик вологості є щуп зі смужки склотекстоліту, з якого видалена більша частина фольги (тільки зверху залишено приблизно 10 мм). Два шматочки графітного стрижня від олівця (довжиною 15-20 мм кожен) щільно обмотані дротом на 10 мм і припаяні до фольги склотекстолітової смужки з протилежних сторін. Зверху до грифелів припаяні дроти та вся конструкція герметизована компаундом.

У пристрої поливу використані електроклапани, гнучкі прозорі трубки, пластмасові трійники, а також електродвигун омивача лобового скла від автомобіля ВАЗ-2109 (ємність бака омивача замала, тому краще взяти 25-літрову пластикову каністру). У електродвигуні зниження шуму і зменшення струму споживання ослаблений притиск щіток.

Навколо рослини з трубки згорнуто кільце поливу і з його внутрішньої сторони проколоті невеликі отвори. Якщо посадка рядкова, трубку в кільце можна не згортати, а протягнути між рядками. Форсунки обприскування взято від аерозольних балонів. Ці деталі розташовані над квітами на П-подібній штанзі та з'єднані послідовно.

Іноді при низькорослі або малолистяних рослин обприскування може вплинути на показання щупа. У такому разі його слід прикрити конусним ковпачком, який не повинен стикатися з ґрунтом. Якщо пристрій застосовується на великій площі, то до одного блоку виміру можна підключити кілька щупів, розташованих у різних місцях.

Тепер про роботу принципової електричної схеми. При затемненні датчика VR1 збільшується опір, що призводить до закривання транзистора VT1. На транзисторах VT1-VT2 зібрано тригер Шмітта, щоб забезпечити гістерезис при повільній зміні вхідного сигналу і досягти чіткого спрацьовування реле К1.

З появою на затворі VT3 напруги реле К1 замикає ланцюг навантаження - субблок 12-вольтного живлення. Для того, щоб він був увімкненим обмежений час (5-7 хв), передбачається транзистор VT4 з ланцюгом розряду R8C1. Як тільки конденсатор С1 розряджається до порогового значення, відкривається VT4, замикаючи затвор VT3 на загальний провід, і реле К1 відключається. У цьому стані схема перебуває до наступного вечора.

Підсистема "датчик-водопостачання" для автоматичного догляду за кімнатними рослинами

Вдень конденсатор С1 розряджається через резистори R6 та R8. Значить, при черговому освітленні датчика реле спрацює протягом інтервалу часу, що задається номіналами R8 та С1.

Пристрій живиться від мережі за безтрансформаторною схемою для зменшення енерговитрат. У режимі очікування воно споживає струм близько 30 міліампер.

Субблок 12-вольтного живлення на виході також має пристрій обмеження часу, аналогічний фотореле. Але час обмеження вже інший - 15 секунд, які задаються параметрами ланцюга R14C7.

Схема вимірювання зібрана на компараторі, поріг спрацьовування якого встановлюється підстроювальним резистором R19. Під ручками регулювання R17 та R19 розташовуються паперові шайби – своєрідні шкали з поділками.

Двигун "підстроювальника" R19 виставляється в середнє положення. Щуп поміщається у ґрунт із необхідної вологості. Обертанням ручки R17 підбирається момент спрацьовування реле К3. Регулювання виконується для кожної рослини (кожен канал) окремо.

Тригер на мікросхемі DD1 забезпечує чіткість спрацьовування реле К3. Щоб лімітувати тривалість його утримання (а значить і поливу), вводиться обмежувач, час якого підбирається номіналами резистора R24 і конденсатора С12. Для зручнішої налагодження апаратури при зміні однієї рослини інше ці елементи схеми виконані як знімного модуля. Не зайве мати під руками кілька модулів, налаштованих на різний час (від кількох секунд до кількох хвилин).

Майже вся інформація про деталі міститься в важливій електричній схемі. Можна лише уточнити, що постійні резистори - типу М'ЯТ, а підстроювальні - СП-3-19, причому R17 і R19 можна замінити постійними резисторами після вимірювання різних рівнів вологості ґрунту. Конденсатори С1, С2, С4-С12 широко відомих типів К50-35, а C3 - К73-17 на 500 В. Реле підійдуть будь-які, лише їх обмотка була розрахована на 12 В, а контакти надійно працювали при струмі комутації 0,6 А .

Трансформатор готовий або саморобний, з двома вторинними обмотками, здатними віддавати навантаження по 12 В при струмі 1 А (стабілізована для електроніки) і 8 А (звичайна, для живлення електроклапанів і двигуна насоса). Параметри названі з деяким запасом, що передбачає розширення пристрою та приєднання нових клапанів з розрахунку 0,4 А на кожен клапан.

Автор: С.Савлюков

Дивіться інші статті розділу Будинок, присадибне господарство, хобі.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Охолодження без електрики 28.09.2022 Дуже часто буває так, що в тих країнах, які потребують просунутих систем охолодження, відсутня будь-яка інфраструктура для живлення таких установок. Нова розробка вчених з MIT може вирішити цю проблему. Вся справа в тому, що вони створили систему, що поєднує випарне охолодження, радіаційне охолодження та теплоізоляцію. Нова технологія здатна забезпечити охолодження до 10,5 С порівняно з температурою навколишнього середовища. Оскільки система має форму панелі, що складається з трьох шарів, її можна спокійно розмістити над предметом або навколо нього, який потрібно охолодити. Дослідники називають як плюс своєї розробки той факт, що вона не вимагає електрики, а також те, що частина матеріалів, що використовуються в системі, "легкодоступні і відносно недорогі".

Інші цікаві новини:

▪ Чорний ящик Землі

▪ Новий рекорд квантової телепортації

▪ Африканська риба не виносить спеки

▪ Картопля з "пробудженими" генами успішно протистоїть фітофторозу

▪ Гідрогель для гнучкої електроніки

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Довідник електрика. Добірка статей

▪ стаття Всім смертям на зло. Крилатий вислів

▪ статья Який музичний інструмент отримує звуки зі сталактитів однієї американської печери? Детальна відповідь

▪ стаття Момордика. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Анілінові протрави для дерева Прості рецепти та поради

▪ стаття Сингальські прислів'я та приказки. Велика добірка

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024