Как да направим автономна система за напояване на растенията?

През последните няколко години технологията напредва с разумни темпове в областта на напояването. Напоителната система се определя като система, която позволява на водата да капе бавно върху корените на растенията през електрически електромагнитен клапан. Напоителните системи, които се предлагат на пазара, са скъпи за малко покритие на площ. Хората ходят на пътувания и понякога излизат на бизнес обиколка, поради което в тяхно отсъствие растенията страдат зле. За правилния им растеж растенията се нуждаят от около 15 различни минерала в почвата. Сред тези минерали най-често срещаните са калий, магнезий, калций и др. Ако проектираме автоматична напоителна система у дома, няма да е необходимо да наблюдаваме растенията и те също така ще растат здрави, следователно по-долу е предложен метод за създаване на ниска цена и ефективна напоителна система у дома чрез използване на някои основни електронни компоненти.



Напоителна система за растения

Как да използвам таймера 555 в дизайна на веригата?

Сега, тъй като имаме основната идея на нашия проект, нека да преминем към събиране на компонентите, проектиране на веригата на софтуера за тестване и след това накрая да я сглобим на хардуер. Ние ще направим тази схема на платка с печатни платки и след това ще я поставим в градината или на друго подходящо място, където се намират растенията.



Стъпка 1: Използвани компоненти

  • HEX инвертор IC-7404
  • Кондензатор 47uF
  • Кондензатор 100uF 50V
  • 10uF 16V кондензатор
  • 0.01uF кондензатор (x2)
  • 27k омов резистор (x2)
  • 4.7k Ом резистор
  • 8.2k Ом резистор
  • 820k Ом резистор
  • 1N4148 диод (x2)
  • 6V реле
  • Електрически електромагнитен клапан
  • 9V Battery
  • 9V щипка за батерия
  • FeCl3
  • Печатна електронна платка
  • Пистолет за горещо лепило

Стъпка 2: Необходими компоненти (Софтуер)

  • Proteus 8 Professional (Може да се изтегли от Тук )

След като изтеглите Proteus 8 Professional, проектирайте схемата върху него. Тук съм включил софтуерни симулации, за да е удобно за начинаещи да проектират схемата и да направят подходящи връзки на хардуера.



Стъпка 3: Изучаване на компонентите

Сега, когато направихме списък на всички компоненти, които ще използваме в този проект. Нека преминем още една стъпка напред и ще преминем през кратко проучване на всички основни хардуерни компоненти.



HEX инвертор IC-7404: Този IC работи странно. Той дава противоположен / допълнен изход за определен вход или в неспециализиран смисъл, можем да кажем, че ако напрежението на входната страна е НИСКО, напрежението на изходната страна ще бъде ВИСОКО. Тази интегрална схема включва шест независими инвертора и работното напрежение на тази интегрална схема е в рамките на 4V-5V. Максималното напрежение, което този IC може да понесе, е 5.5V. Тази инверторна интегрална схема е гръбнакът на някои електронни проекти. Мултиплексорите и държавните машини могат да използват тази интегрална схема. Конфигурацията на щифтовете на инвертора е показана на диаграмата по-долу:

HEX инвертор IC

555 IC таймер: Този IC има разнообразни приложения като осигуряване на закъснения във времето, като осцилатор и др. Има три основни конфигурации на 555 IC таймера. Астабилен мултивибратор, моностабилен мултивибратор и бистабилен мултивибратор. В този проект ще го използваме като Подвижен мултивибратор. В този режим IC действа като осцилатор, който генерира квадратен импулс. Честотата на веригата може да се регулира чрез настройка на веригата. т.е.с промяна на стойностите на кондензатори и резистори, които се използват във веригата. IC ще генерира честота, когато импулс с висок квадрат се приложи към НУЛИРАНЕ щифт



555 Таймер IC

Електрически електромагнитен клапан: Електрическият клапан се използва за смесване на потока от газ или вода в тръба. Той работи в съответствие с електрическата верига, към която е прикрепен. Този клапан има два порта, наречени вход и изход и две позиции отворени и затворени.

Електрически електромагнитен клапан

Стъпка 4: Блокова диаграма

Блоковата схема трябва да бъде разгледана, преди да се разбере принципът на работа:

Блокова диаграма

Стъпка 5: Разбиране на работния принцип

Веригата е лесна за разбиране. Основната ни грижа е почвата на растенията, защото когато почвата е суха, тя има висока устойчивост, а когато е мокра, тя има ниска устойчивост. Ще вмъкнем два проводящи проводника в почвата, които ще отговарят за активирането на веригата. Тези проводници ще провеждат, когато почвата е влажна и няма да водят, когато почвата е суха. Проводимостта ще бъде открита от HEX инвертора, който ще покаже състоянието като високо, когато входът е нисък и обратно. Когато състоянието на HEX инвертора е високо, 555 таймерът isic, свързан отляво във веригата, ще се задейства и 555 таймерът IC, свързан към изхода на първия ic във веригата, също ще бъде задействан. Положителният извод на клапана е свързан към изходния щифт на 555 таймера ic и когато този ic е задействал веригата се активира и електрическият клапан се превключва НА. В резултат на това водата започва да тече през тръбата в почвата. Когато почвата се полива, съпротивлението започва да намалява и сондите, които са отговорни за проводимостта, ще направят изхода на HEX инвертора нисък, поради което състоянието на 555 таймера се променя от HIGH на LOW, следователно проводимостта е завършена и веригата е изключен.

Стъпка 6: Работа на веригата

Проводниците, които се вкарват в почвата, ще провеждат само когато почвата е суха и ще спрат да провеждат, когато почвата се намокри. Източникът на захранване на веригата е 9V батерия. В момента, когато почвата е суха, тя ще бъде отговорна за огромен спад на напрежението поради голямото съпротивление. Това се открива от 7404 шестнадесетичен инвертор и прави първият задействащ часовник NE555, който работи като моностабилен мултивибратор с помощта на електрически сигнал. Във веригата са инсталирани две интегрални схеми с 555 таймера. Изходът на една интегрална схема е входът на другата интегрална схема, следователно когато първата, която е разположена вляво, се задейства, втората също ще бъде задействана и релето, което е свързано с втората интегрална схема, ще бъде отговорно за завъртането НА релето 6V. Релето е свързано към електрическия клапан чрез транзистор SK100. Веднага след като релето се включи, водата започва да тече през тръбата и тъй като водата продължава да се движи вътре в почвата, съпротивлението намалява и тогава инверторът ще спре да задейства 555 IC таймера, което води до прекъсване на веригата.

Стъпка 7: Симулиране на веригата

Преди да направите веригата е по-добре да симулирате и изследвате всички показания на софтуер. Софтуерът, който ще използваме, е Proteus Design Suite . Proteus е софтуер, на който се симулират електронни схеми:

  1. След като изтеглите и инсталирате софтуера Proteus, отворете го. Отворете нова схема, като щракнете върху ISIS в менюто.

    ISIS

  2. Когато се появи новата схема, щракнете върху P в страничното меню. Това ще отвори поле, в което можете да изберете всички компоненти, които ще се използват.

    Нова схема

  3. Сега въведете името на компонентите, които ще бъдат използвани за направата на веригата. Компонентът ще се появи в списък от дясната страна.

    Избор на компоненти

  4. По същия начин, както по-горе, търсете всички компоненти. Те ще се появят в Устройства Списък.

    Списък на компонентите

Стъпка 8: Електрическа схема

След сглобяването на компонентите и свързването им електрическата схема е показана, както е показано:

Електрическа схема

Стъпка 9: Създаване на оформление на печатни платки

Тъй като ще направим хардуерната схема на печатни платки, първо трябва да направим оформление на печатни платки за тази схема.

  1. За да направим оформлението на печатни платки на Proteus, първо трябва да присвоим PCB пакетите на всеки компонент на схемата. за да присвоите пакети, щракнете с десния бутон на мишката върху компонента, който искате да присвоите пакета, и изберете Инструмент за опаковане.
  2. Щракнете върху опцията ARIES в горното меню, за да отворите схема на печатни платки.

    ОВЕН Дизайн

  3. От списъка с компоненти поставете всички компоненти на екрана в дизайн, който искате да изглежда вашата схема.
  4. Кликнете върху режима на писта и свържете всички щифтове, които софтуерът ви казва да свържете, като посочите стрелка.

Стъпка 10: Сглобяване на хардуера

Както вече симулирахме схемата на софтуера и тя работи напълно добре. Сега нека продължим напред и поставим компонентите на печатни платки. Печатната платка е печатна платка. Това е дъска, изцяло покрита с мед от едната страна и напълно изолираща от другата страна. Изработването на веригата на печатната платка е сравнително дълъг процес. След като схемата се симулира върху софтуера и се направи нейното оформление на печатни платки, оформлението на веригата се отпечатва върху маслена хартия. Преди да поставите маслената хартия върху платката с печатни платки, използвайте скрепера за печатни платки, за да разтриете дъската, така че медният слой на дъската да намалее отгоре на дъската.

Премахване на медния слой

След това маслената хартия се поставя върху платката на печатната платка и се глади, докато веригата се отпечата на дъската (отнема около пет минути).

Гладене на печатната платка

Сега, когато веригата се отпечатва на платката, тя се потапя във FeCl3разтвор на гореща вода за отстраняване на излишната мед от платката, само медта под печатната схема ще остане зад.

Графиране на печатни платки

След това разтрийте платката с печатната платка със скрепера, така че окабеляването ще бъде видно. Сега пробийте дупките на съответните места и поставете компонентите на платката.

Пробиване на отвори в платка от печатни платки

Запоявайте компонентите на дъската. И накрая, проверете непрекъснатостта на веригата и ако на някое място настъпи прекъсване, отпойте компонентите и ги свържете отново. Нанесете пистолет за горещо лепило върху клемите на веригата, така че батерията да не се откачи, ако се приложи някакво налягане.

Проверка на непрекъснатостта на веригата

Стъпка 11: Тестване на веригата

Сега нашият хардуер е напълно готов. Инсталирайте хардуера на подходящо място в градината и ако мястото е отворено, изолирайте веригата, така че да не се издуха поради дъжд и др. Ако растенията са сухи, веригата автоматично ще се включи и ще започне да полива растенията. Това е! Сега не е нужно ръчно да поливате растенията всяка сутрин, когато растенията са сухи, те ще се поливат автоматично.

Приложения

  1. Може да се инсталира в градини за домашна употреба.
  2. Може да се използва и в търговската мрежа. Напр. В паркове, където има достатъчно растения.
  3. Може да се инсталира в разсадници за растения.