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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Sistema di irrigazione automatica e irrorazione delle piante. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Casa, casa, hobby Presento alla mia rivista preferita un sistema di irrigazione e irrorazione automatica delle piante da me sviluppato, che si è dimostrato efficace sia nella stanza che nella serra, nel giardino d'inverno e nel giardino fiorito. Comprende due sottosistemi interconnessi: "sensore - alimentazione idrica" (Fig. 1) e un'unità di controllo elettronica (Fig. 2). Inoltre, se il primo è facile da montare anche per i principianti, allora è meglio affidare il secondo a chi ha sufficiente esperienza e conoscenza nel campo dell'ingegneria elettrica e radio.
Inizialmente progettato per servire tre impianti (di valore per l'autore), il sistema può essere utilizzato anche come multicanale. Tutti i canali sono assolutamente identici, il che semplifica notevolmente la loro installazione. L'algoritmo di funzionamento del sistema è tale che la maggior parte delle volte l'automazione (ad eccezione del relè fotografico di servizio) e i sensori sono diseccitati. Ciò è stato fatto per aumentare l'efficienza dell'apparecchiatura, per non provocare stress nelle piante a causa della corrente che scorre costantemente attraverso il terreno, e anche per prevenire la cosiddetta polarizzazione elettrochimica, che porta al falso funzionamento dell'automazione. Con l'inizio della luce del giorno, viene attivato il fotorelè di servizio, che accende l'alimentazione e fornisce una tensione di 5 volt al motore della pompa per 7-12 minuti (intervallo di tempo impostato dal timer principale). Comincia a riempire d'acqua l '"impianto idraulico" e ad irrorare le piante, rilasciando l'acqua in eccesso attraverso gli ugelli, che in questo caso svolgono la funzione di valvola di sicurezza. La stessa tensione di 12 volt viene fornita attraverso il proprio relè temporale con un ritardo fino a 15 secondi alla subunità di misurazione, che è responsabile della chiarezza e della precisione delle misurazioni dell'umidità del suolo. E se quest'ultimo è al di sotto del livello richiesto, impostato individualmente per ciascun impianto, all'uscita del circuito appare un segnale di alto livello, che viene fornito all'ingresso trigger della subunità di controllo. Quando viene attivato, apre l'elettrovalvola per un tempo determinato da un altro relè temporale, il cui ritardo è impostato in base all'intensità dell'irrigazione, alle dimensioni del vaso di coltivazione e ad altri fattori. Trascorso l'intervallo di tempo specificato, la valvola si chiude e l'erogazione dell'acqua si interrompe. Il timer principale spegne automaticamente l'alimentazione, diseccitando entrambi i sottosistemi ad eccezione del fotorelè, che rimane in modalità standby fino al mattino successivo. Se l'umidità del terreno è normale alla successiva accensione, l'irrigazione non avverrà. Il sistema ridurrà la cura delle piante solo all'irrorazione mattutina obbligatoria, quando il relè fotografico viene attivato all'alba. Ora sulle caratteristiche del sottosistema "sensore - approvvigionamento idrico". Il sensore di umidità è una sonda costituita da una striscia di fibra di vetro, dalla quale è stata rimossa la maggior parte della pellicola (rimangono solo circa 10 mm sulla parte superiore). Due pezzi di barra di grafite di una matita (ciascuno lungo 15-20 mm) sono avvolti strettamente con un filo da 10 mm e saldati alla lamina di una striscia di fibra di vetro sui lati opposti. I fili sono saldati alla parte superiore dei conduttori e l'intera struttura è sigillata con un composto. Il dispositivo di irrigazione utilizza valvole elettriche, tubi flessibili trasparenti, T di plastica e un motore elettrico per lavacristallo di un'auto VAZ-2109 (la capacità del serbatoio della lavatrice è piccola, quindi è meglio prendere una tanica di plastica da 25 litri ). Nel motore elettrico, per ridurre il rumore e ridurre il consumo di corrente, la pressione della spazzola è stata indebolita. Un anello per l'irrigazione viene avvolto attorno alla pianta da un tubo e lungo il suo lato interno vengono praticati piccoli fori. Se la piantagione è in file, il tubo non può essere arrotolato in un anello, ma allungato tra le file. Gli ugelli spray sono presi da bombolette spray. Queste parti si trovano sopra i fiori su un'asta a forma di U e sono collegate in serie. A volte, se le piante sono basse o hanno poche foglie, l'irrorazione può influenzare le letture della sonda. In questo caso va coperto con un cappuccio conico, che non deve entrare in contatto con il terreno. Se il dispositivo viene utilizzato su una vasta area, è possibile collegare più sonde situate in luoghi diversi a un'unità di misurazione. Ora sul funzionamento dello schema elettrico. Quando il sensore VR1 si oscura, la sua resistenza aumenta, il che porta alla chiusura del transistor VT1. Un trigger Schmitt è assemblato sui transistor VT1-VT2 per fornire isteresi quando il segnale di ingresso cambia lentamente e per ottenere un funzionamento chiaro del relè K1. Quando appare tensione al gate VT3, il relè K1 chiude il circuito di carico, una subunità di alimentazione da 12 volt. Per accenderlo per un tempo limitato (5-7 minuti), viene fornito un transistor VT4 con un circuito di scarica R8C1. Non appena il condensatore C1 viene scaricato fino a un valore di soglia, VT4 si apre, chiudendo il cancello VT3 sul filo comune e il relè K1 viene spento. Il circuito rimane in questo stato fino alla sera successiva. Sottosistema di alimentazione dell'acqua con sensori per la cura automatica delle piante d'appartamento Durante il giorno, il condensatore C1 viene scaricato attraverso i resistori R6 e R8. Ciò significa che la prossima volta che il sensore si accende, il relè funzionerà entro l'intervallo di tempo specificato dai valori nominali R8 e C1. Il dispositivo è alimentato dalla rete tramite un circuito senza trasformatore per ridurre il consumo energetico. In modalità standby, consuma una corrente di circa 30 milliampere. La sottounità di potenza in uscita da 12 volt è inoltre dotata di un dispositivo di limitazione del tempo simile a un relè fotografico. Ma il tempo di limitazione è diverso: 15 secondi, impostato dai parametri del circuito R14C7. Il circuito di misura è assemblato su un comparatore, la cui soglia di risposta è impostata dal resistore di regolazione R19. Sotto le manopole di regolazione R17 e R19 sono presenti delle rondelle di carta, una sorta di scala con divisioni. Il motore del trimmer R19 è impostato sulla posizione centrale. La sonda viene posizionata nel terreno con il contenuto di umidità richiesto. Ruotando la manopola R17 si seleziona il momento di funzionamento del relè K3. La regolazione viene eseguita separatamente per ciascun impianto (ciascun canale). Il trigger sul chip DD1 garantisce il chiaro funzionamento del relè K3. Per limitare la durata della sua ritenzione (e quindi dell'irrigazione), viene introdotto un limitatore, il cui tempo è selezionato dai valori del resistore R24 e del condensatore C12. Per un debug più conveniente delle apparecchiature quando si cambia un impianto in un altro, questi elementi del circuito sono realizzati sotto forma di un modulo rimovibile. È utile avere a portata di mano più moduli, configurati per tempi diversi (da pochi secondi a diversi minuti). Quasi tutte le informazioni sui componenti sono contenute nello schema elettrico. Possiamo solo chiarire che i resistori permanenti sono del tipo MYAT, i trimmer sono SP-3-19 e R17 e R19 possono essere sostituiti con resistori permanenti dopo aver misurato diversi livelli di umidità del suolo. Condensatori C1, C2, C4-C12 dei tipi ampiamente conosciuti K50-35 e C3 - K73-17 per 500 V. Qualsiasi relè andrà bene, purché il loro avvolgimento sia progettato per 12 V e i contatti funzionino in modo affidabile a una corrente di commutazione di 0,6 A . Un trasformatore già pronto o fatto in casa, con due avvolgimenti secondari in grado di fornire 12 V al carico con una corrente di 1 A (stabilizzata per l'elettronica) e 8 A (normale, per alimentare elettrovalvole e un motore della pompa). I parametri sono nominati con una certa riserva, prevedendo l'espansione del dispositivo e il collegamento di nuove valvole in ragione di 0,4 A per valvola. Autore: S. Savlyukov
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