Kā izveidot autonomu augu apūdeņošanas sistēmu?

Dažu pēdējo gadu laikā apūdeņošanas jomā tehnoloģija ir sasniegusi pieņemamu ātrumu. Apūdeņošanas sistēma ir definēta kā sistēma, kas ļauj ūdenim lēnām pilēt uz augu saknēm caur elektrisko elektromagnētisko vārstu. Apūdeņošanas sistēmas, kas ir pieejamas tirgū, ir dārgas, ja platība ir maza. Cilvēki dodas ceļojumos, un dažreiz viņi dodas komandējumā, tāpēc viņu prombūtnes laikā augi ļoti cieš. Augu pareizai augšanai augsnē nepieciešami aptuveni 15 dažādi minerāli. Starp šiem minerāliem parasti ir kālijs, magnijs, kalcijs utt. Ja projektējam automātisku apūdeņošanas sistēmu mājās, augi nebūs jāuzrauga, un tāpēc tie arī augs veseli, tāpēc tiek piedāvāta metode, kā zemas izmaksas un efektīva apūdeņošanas sistēma mājās, izmantojot dažus pamata elektroniskos komponentus.

Augu apūdeņošanas sistēma

Kā ķēdes dizainā izmantot 555 taimeri?

Tagad, kad mums ir sava projekta pamatideja, virzīsimies uz komponentu savākšanu, shēmas izveidošanu programmatūrai testēšanai un pēc tam to beidzot ar aparatūru. Mēs izveidosim šo shēmu uz PCB plātnes un pēc tam ievietosim to dārzā vai jebkurā citā piemērotā vietā, kur atrodas augi.

1. solis: izmantotie komponenti

• HEX invertors IC-7404
• 47uF kondensators
• 100uF 50V kondensators
• 10uF 16V kondensators
• 0,01uF kondensators (x2)
• 27 k omu rezistors (x2)
• 4.7k Ohm rezistors
• 8.2k Ohm rezistors
• 820 000 Ohm rezistors
• 1N4148 diode (x2)
• 6V relejs
• Elektriskais elektromagnētiskais vārsts
• 9V akumulators
• 9V akumulatora skava
• FeCl3
• Iespiestā shēma
• Karstās līmes pistole

2. darbība: nepieciešamie komponenti (programmatūra)

• Proteus 8 Professional (var lejupielādēt no Šeit )

Pēc Proteus 8 Professional lejupielādes izveidojiet tajā shēmu. Es šeit esmu iekļāvis programmatūras simulācijas, lai iesācējiem varētu būt ērti izstrādāt shēmu un izveidot atbilstošus savienojumus aparatūrā.

3. solis: Komponentu izpēte

Kad mēs esam izveidojuši visu komponentu sarakstu, kurus mēs izmantosim šajā projektā. Pāriesim soli tālāk un veiksim īsu pētījumu par visām galvenajām aparatūras sastāvdaļām.

HEX invertors IC-7404: Šis IC darbojas dīvaini. Tas dod pretēju / papildinātu izeju noteiktai ieejai vai nespeciālistiem runājot, mēs varam teikt, ka, ja spriegums ieejas pusē ir ZEMS, spriegums izejas pusē būs AUGSTS. Šis IC sastāv no sešiem neatkarīgiem invertoriem, un šī IC darbības spriegums svārstās 4V-5V robežās. Maksimālais spriegums, ko šis IC var izturēt, ir 5,5 V. Šis invertora IC ir dažu elektronisko projektu pamats. Multiplekseri un valsts iekārtas var izmantot šo IC. Invertera tapu konfigurācija ir parādīta zemāk redzamajā diagrammā:

HEX invertora IC

555 taimera IC: Šim IC ir dažādas lietojumprogrammas, piemēram, laika aizkaves nodrošināšana, kā oscilators utt. 555 taimera IC ir trīs galvenās konfigurācijas. Astabils multivibrators, monostabils multivibrators un bistabils multivibrators. Šajā projektā mēs to izmantosim kā Astabils multivibrators. Šajā režīmā IC darbojas kā oscilators, kas ģenerē kvadrātveida impulsu. Ķēdes frekvenci var noregulēt, noskaņojot ķēdi. i., mainot kondensatoru un rezistoru vērtības, kuras tiek izmantotas ķēdē. IC radīs frekvenci, kad ATIESTATĪT piespraust.

555 Taimera IC

Elektriskais elektromagnētiskais vārsts: Elektrisko vārstu izmanto, lai sajauktu gāzes vai ūdens plūsmu caurulē. Tas darbojas saskaņā ar elektrisko ķēdi, kurai tas ir pievienots. Šim vārstam ir divas pieslēgvietas, kas nosauktas par ieplūdi un izeju, un divas pozīcijas ir atvērtas un aizvērtas.

Elektriskais elektromagnētiskais vārsts

4. solis: Bloķēt diagrammu

Pirms darba principa izpratnes jāpārbauda blokshēma:

Blokshēma

5. solis: darba principa izpratne

Shēma ir viegli saprotama. Mūsu galvenās rūpes ir augu augsne, jo, kad augsne ir sausa, tai ir augsta pretestība un, kad tā ir mitra, tai ir zema pretestība. Mēs ievietosim augsnē divus vadošus vadus, kas būs atbildīgi par ķēdes aktivizēšanu. Šie vadi vadīs, kad augsne būs mitra, un tie neizvadīs, kad augsne būs sausa. Vadītspēju noteiks HEX invertors, kas parādīs stāvokli kā augstu, kad ieeja ir zema, un otrādi. Kad HEX invertora stāvoklis ir augsts, 555 ķēdes kreisajā pusē savienotais taimeris tiks aktivizēts un 555 Tiks iedarbināts arī taimera IC, kas savienots ar pirmās IC izeju ķēdē. Vārsta pozitīvā spaile ir savienota ar 555 taimera ic izejas tapu un, kad šī ic ir iedarbinājusi, ķēde tiek aktivizēta un elektriskais vārsts tiek pārslēgts ON. Rezultātā ūdens sāk plūst caur cauruli augsnē. Kad augsne tiek laista, pretestība sāk samazināties, un zondes, kas ir atbildīgas par vadītspēju, padarīs zemu HEX invertora izvadi, kā rezultātā 555 taimera stāvoklis mainās no HIGH uz LOW, tādējādi vadītspēja ir pabeigta un ķēde ir izslēgts.

6. solis: ķēdes darbība

Vadi, kas tiek ievietoti augsnē, vadīs tikai tad, kad augsne būs sausa, un tās pārtrauks vadīt, kad augsne kļūs mitra. Ķēdes strāvas avots ir 9 V akumulators. Tajā brīdī, kad augsne ir sausa, tā būs atbildīga par milzīgu sprieguma kritumu augstās pretestības dēļ. To atklāj 7404 sešpadsmitgriezumu pārveidotājs, un tas ir pirmais NE555 pulksteņa sprūda, kas darbojas kā monostabils multivibrators ar elektriskā signāla palīdzību. Ķēdē ir uzstādīti divi 555 taimera IC. Viena IC izeja ir otra IC ievade, tātad, kad tiek aktivizēts pirmais, kas atrodas pa kreisi, tiks iedarbināts arī otrais, un relejs, kas ir savienots ar otro IC, būs atbildīgs par pagriešanos ON 6V relejs. Relejs ir savienots ar elektrisko vārstu caur SK100 tranzistoru. Tiklīdz relejs tiek ieslēgts, ūdens sāk plūst caur cauruli, un, ūdenim turpinot kustēties augsnes iekšpusē, tā pretestība samazinās, un tad invertors pārtrauks iedarbināt 555 taimera IC, izraisot ķēdes pārtraukumu.

7. solis: ķēdes simulēšana

Pirms ķēdes izveidošanas labāk ir simulēt un pārbaudīt visus programmatūras rādījumus. Programmatūra, kuru izmantosim, ir Dizaina komplekts Proteus . Proteus ir programmatūra, kurā tiek modelētas elektroniskās shēmas:

1. Pēc programmatūras Proteus lejupielādes un instalēšanas atveriet to. Atveriet jaunu shēmu, noklikšķinot uz ISIS ikona izvēlnē.

   ISIS

2. Kad parādās jaunā shēma, noklikšķiniet uz P ikona sānu izvēlnē. Tas atvērs lodziņu, kurā varēsit atlasīt visus komponentus, kas tiks izmantoti.

   Jauna shēma

3. Tagad ierakstiet to komponentu nosaukumu, kas tiks izmantoti ķēdes izveidošanai. Komponents parādīsies sarakstā labajā pusē.

   Komponentu atlase

4. Tādā pašā veidā, kā iepriekš, meklējiet visus komponentus. Tie parādīsies Ierīces Saraksts.

   Komponentu saraksts

8. solis: ķēdes shēma

Pēc komponentu montāžas un elektroinstalācijas shēmas shēma ir parādīta zemāk:

Ķēdes shēma

9. solis: PCB izkārtojuma izveidošana

Kad mēs izveidosim aparatūras shēmu uz PCB, mums vispirms ir jāizveido šīs shēmas PCB izkārtojums.

1. Lai izveidotu PCB izkārtojumu vietnē Proteus, mums vispirms jāpiešķir PCB pakotnes katram shēmas komponentam. lai piešķirtu pakas, ar peles labo pogu noklikšķiniet uz komponenta, kuram vēlaties piešķirt pakotni, un atlasiet Iepakojuma rīks.
2. Noklikšķiniet uz opcijas ARIES augšējā izvēlnē, lai atvērtu PCB shēmu.

   AUNS Dizains

3. Komponentu sarakstā ievietojiet visus komponentus ekrānā tādā dizainā, kādā vēlaties, lai jūsu ķēde izskatās.
4. Noklikšķiniet uz sliežu ceļa režīma un pievienojiet visas tapas, kuras programmatūra jums liek savienot, norādot bultiņu.

10. solis: Aparatūras montāža

Tā kā mēs tagad esam simulējuši programmatūras shēmu, un tā darbojas pilnīgi labi. Tagad ļaujiet mums virzīties uz priekšu un ievietot komponentus uz PCB. PCB ir iespiedshēmas plate. Tā ir dēlis, kas vienā pusē pilnībā pārklāts ar varu un no otras puses ir pilnībā izolēts. Ķēdes izveidošana PCB ir salīdzinoši ilgs process. Pēc tam, kad ķēde ir imitēta programmatūrā un ir izveidots tās PCB izkārtojums, shēmas izkārtojums tiek drukāts uz sviesta papīra. Pirms sviesta papīra novietošanas uz PCB plātnes, izmantojiet PCB skrāpjus, lai berzētu dēli tā, lai vara plāksne uz kuģa būtu mazāka no tāfeles augšdaļas.

Vara slāņa noņemšana

Tad sviesta papīru novieto uz PCB plātnes un gludina, līdz ķēde ir uzdrukāta uz tāfeles (Tas aizņem apmēram piecas minūtes).

Gludināšana PCB plāksne

Tagad, kad ķēde ir uzdrukāta uz tāfeles, tā tiek iemērkta FeCl₃karstā ūdens šķīdums, lai no plāksnes noņemtu papildu varu, aiz vara paliks tikai vara zem iespiedshēmas.

PCB kodināšana

Pēc tam noberzējiet PCB plāksni ar skrāpjiem, lai vadi būtu redzami. Tagad izurbiet caurumus attiecīgajās vietās un ievietojiet komponentus uz shēmas plates.

Urbumu urbšana PCB plāksnē

Lodējiet komponentus uz tāfeles. Visbeidzot, pārbaudiet ķēdes nepārtrauktību un, ja kādā vietā notiek nepārtrauktība, atlaidiniet komponentus un atkal savienojiet tos. Uz ķēdes spailēm uzklājiet karstas līmes pistoli, lai akumulators netiktu atdalīts, ja tiek izdarīts spiediens.

Ķēdes nepārtrauktības pārbaude

11. solis: ķēdes pārbaude

Tagad mūsu aparatūra ir pilnībā gatava. Uzstādiet aparatūru piemērotā vietā dārzā, un, ja vieta ir atvērta, izolējiet ķēdi tā, lai lietus utt. Nenokļūtu. Ja augi ir sausi, ķēde automātiski ieslēgsies un sāks augus laistīt. Tieši tā! Tagad jums nav nepieciešams katru rītu manuāli laistīt augus, kad vien augi ir sausi, tie tiks automātiski dzirdināti.

Pieteikumi

1. To var uzstādīt dārzos mājas lietošanai.
2. To var izmantot arī komerciāli. Piem., Parkos, kur ir pietiekami daudz augu.
3. To var uzstādīt augu stādaudzētavās.