Kako narediti avtonomni namakalni sistem rastlin?

V zadnjih nekaj letih je tehnologija na področju namakanja napredovala z razumno hitrostjo. Namakalni sistem je opredeljen kot sistem, ki omogoča, da voda skozi električni magnetni ventil počasi kaplja na korenine rastlin. Namakalni sistemi, ki so na voljo na trgu, so dragi za malo pokritosti. Ljudje se odpravijo na potovanja in včasih se odpravijo na poslovno turnejo, zato rastline v njihovi odsotnosti močno trpijo. Rastline potrebujejo približno 15 različnih mineralov v tleh za pravilno rast. Med temi minerali so najpogostejši kalij, magnezij, kalcij itd. Če načrtujemo samodejni namakalni sistem doma, rastlin ne bo treba spremljati in bodo tudi zdravo rasle, zato je spodaj predlagana metoda za izdelavo poceni in učinkovit namakalni sistem doma z uporabo nekaterih osnovnih elektronskih komponent.



Namakalni sistem rastlin

Kako uporabiti časovnik 555 pri načrtovanju vezij?

Zdaj, ko imamo osnovno idejo našega projekta, pojdimo k zbiranju komponent, oblikovanju vezja na programski opremi za testiranje in nato dokončnemu sestavljanju na strojni opremi. To vezje bomo izdelali na plošči PCB in ga nato postavili na vrt ali katero koli drugo primerno mesto, kjer se nahajajo rastline.



1. korak: Uporabljene komponente

  • HEX pretvornik IC-7404
  • Kondenzator 47uF
  • 100uF 50V kondenzator
  • 10uF 16V kondenzator
  • Kondenzator 0,01uF (x2)
  • 27k ohmski upor (x2)
  • 4.7k ohmski upor
  • 8,2k ohmski upor
  • 820k Ohm upor
  • 1N4148 dioda (x2)
  • Rele 6V
  • Električni elektromagnetni ventil
  • 9V baterija
  • 9V akumulator
  • FeCl3
  • Tiskano vezje
  • Vroče pištolo za lepilo

2. korak: potrebne komponente (programska oprema)

  • Proteus 8 Professional (Lahko ga prenesete z Tukaj )

Po prenosu Proteus 8 Professional na njem oblikujte vezje. Sem sem vključil simulacije programske opreme, tako da je morda začetnikom primerno načrtovati vezje in vzpostaviti ustrezne povezave na strojni opremi.



3. korak: Preučevanje komponent

Zdaj, ko smo sestavili seznam vseh komponent, ki jih bomo uporabili v tem projektu. Pomaknimo se še korak naprej in si oglejmo kratko študijo vseh glavnih komponent strojne opreme.



HEX pretvornik IC-7404: Ta IC deluje nenavadno. Daje nasprotno / dopolnjen izhod za določen vhod ali v laičnem smislu lahko rečemo, da če je napetost na vhodni strani enaka NIZKO, napetost na izhodni strani bo VISOKO. Ta IC obsega šest neodvisnih pretvornikov, delovna napetost te IC pa se giblje med 4V-5V. Največja napetost, ki jo lahko prenese ta IC, je 5,5 V. Ta pretvornik IC je hrbtenica nekaterih elektronskih projektov. Multiplikatorji in državni stroji lahko uporabljajo to IC. Konfiguracija nožic pretvornika je prikazana na spodnjem diagramu:

HEX pretvornik IC

555 IC časovnika: Ta IC ima različne aplikacije, kot je zagotavljanje časovnih zamikov, kot oscilator itd. Obstajajo tri glavne konfiguracije 555 IC časovnika. Nastavljiv multivibrator, monostabilni multivibrator in bistabilni multivibrator. V tem projektu ga bomo uporabili kot Prost multivibrator. V tem načinu IC deluje kot oscilator, ki generira kvadratni impulz. Frekvenco vezja lahko prilagodite z uglasitvijo vezja. torej s spreminjanjem vrednosti kondenzatorjev in uporov, ki se uporabljajo v vezju. IC bo generiral frekvenco, ko bo na PONASTAVITI pin.



555 Časovnik IC

Električni elektromagnetni ventil: Električni ventil se uporablja za mešanje pretoka plina ali vode v cevi. Deluje glede na električni tokokrog, na katerega je pritrjen. Ta ventil ima dva odprtina, imenovana vhod in izstop, in dva položaja odprta in zaprta.

Električni elektromagnetni ventil

4. korak: Blok diagram

Blok diagram je treba preučiti, preden razumemo načelo dela:

Blok diagram

5. korak: Razumevanje delovnega načela

Vezje je enostavno razumeti. Naša glavna skrb so tla rastlin, ker imajo tla suha, ko so suha, odporna, mokra pa nizko. V zemljo bomo vstavili dve prevodni žici, ki bosta odgovorni za aktiviranje vezja. Te žice bodo vodile, ko je zemlja mokra, in ne bodo, ko je zemlja suha. Prevodnost bo zaznala pretvornik HEX, ki bo stanje prikazal kot visoko, kadar je vhod nizek, in obratno. Ko je stanje pretvornika HEX visoko, 555 timer isic priključen na levi strani v tokokrogu se sproži in 555 sproži se tudi časovnik IC, priključen na izhod prvega ic v vezju. Pozitivni priključek ventila je povezan z izhodnim zatičem 555 timer ic in ko se ta ic sproži, se vezje aktivira in električni ventil se preklopi VKLOPLJENO. Posledično voda začne teči skozi cev v tleh. Ko se tla zalijejo, se upor začne zmanjševati in sonde, ki so odgovorne za prevodnost, zmanjšajo izhod pretvornika HEX, zaradi česar se stanje 555 časovnika spremeni iz HIGH v LOW, zato je prevodnost končana in vezje je izklopljen.

6. korak: Delo vezja

Žice, ki so vstavljene v zemljo, bodo prevodne šele, ko so tla suhe, in prenehale bodo prevoditi, ko bodo tla mokra. Vir napajanja vezja je 9V baterija. Ko so tla suha, bodo zaradi velike odpornosti odgovorna za velik padec napetosti. To zazna šestnajstiški pretvornik 7404 in naredi prvi sprožilec ure NE555, ki deluje kot monostabilni multivibrator s pomočjo električnega signala. V vezju sta nameščena dva 555 IC-ja s časovnikom. Izhod enega IC je vhod drugega IC, torej, ko se sproži prvi, ki se nahaja na levi, se sproži tudi drugi in rele, ki je povezan z drugim IC, bo odgovoren za obračanje VKLOPLJENO rele 6V. Rele je povezan z električnim ventilom prek tranzistorja SK100. Takoj ko je rele vKLOPLJEN, voda začne teči skozi cev in ko se voda še naprej giblje znotraj zemlje, se njen upor zmanjša in pretvornik ustavi sprožitev 555 IC časovnika, kar povzroči prekinitev tokokroga.

7. korak: Simulacija vezja

Pred izdelavo vezja je bolje simulirati in preučiti vse odčitke v programski opremi. Programska oprema, ki jo bomo uporabljali, je Proteus Design Suite . Proteus je programska oprema, na kateri so simulirana elektronska vezja:

  1. Ko prenesete in namestite programsko opremo Proteus, jo odprite. Odprite novo shemo s klikom na ISIS v meniju.

    ISIS

  2. Ko se prikaže nova shema, kliknite na P v stranskem meniju. S tem se odpre polje, v katerem lahko izberete vse komponente, ki bodo uporabljene.

    Nova shema

  3. Zdaj vnesite ime komponent, ki bodo uporabljene za izdelavo vezja. Komponenta se bo pojavila na seznamu na desni strani.

    Izbira komponent

  4. Na enak način kot zgoraj poiščite vse komponente. Pojavili se bodo v Naprave Seznam.

    Seznam komponent

Korak 8: Shema vezja

Po sestavljanju komponent in njihovem ožičenju je diagram vezja prikazan pod:

Shema vezja

9. korak: Izdelava postavitve PCB

Ker bomo izdelali strojno vezje na tiskani plošči, moramo najprej izdelati postavitev tiskanega vezja za to vezje.

  1. Za postavitev tiskanega vezja na Proteus moramo najprej dodeliti pakete PCB vsaki komponenti sheme. če želite dodeliti pakete, z desno miškino tipko kliknite komponento, ki ji želite dodeliti paket, in jo izberite Orodje za pakiranje.
  2. V zgornjem meniju kliknite možnost ARIES, da odprete shemo PCB.

    ARIES Oblikovanje

  3. Na seznamu komponent postavite vse komponente na zaslon v obliki, za katero želite, da izgleda vaše vezje.
  4. Kliknite način skladbe in s puščico povežite vse nožice, za katere vam pove programska oprema.

10. korak: Sestavljanje strojne opreme

Kot smo zdaj simulirali vezje v programski opremi in deluje popolnoma v redu. Zdaj pa pojdimo naprej in postavimo komponente na PCB. PCB je tiskano vezje. Gre za ploščo, ki je na eni strani popolnoma prevlečena z bakrom in na drugi strani popolnoma izolirana. Izdelava vezja na tiskanem vezju je razmeroma dolgotrajen postopek. Po simulaciji vezja v programski opremi in izdelavi njegove PCB postavitve se postavitev vezja natisne na maslen papir. Preden papir za maslo položite na ploščo PCB, s strgalom PCB podrgnite ploščo, tako da se plast bakra na plošči zmanjša od vrha plošče.

Odstranjevanje bakrene plasti

Nato masleni papir položite na ploščo PCB in likajte, dokler se vezje ne natisne na ploščo (traja približno pet minut).

Likanje plošče PCB

Zdaj, ko je vezje natisnjeno na ploščo, je potopljeno v FeCl3.raztopine tople vode za odstranjevanje odvečnega bakra s plošče, za seboj bo ostal samo baker pod tiskanim vezjem.

Jedkanje na PCB

Nato ploščo PCB podrgnite s strgalom, tako da bo ožičenje vidno. Zdaj izvrtajte luknje na ustreznih mestih in komponente položite na vezje.

Vrtanje lukenj na plošči PCB

Spajkajte komponente na ploščo. Na koncu preverite neprekinjenost vezja in če na katerem koli mestu pride do prekinitve spajkanja komponent in jih ponovno priključite. Na terminale vezja nanesite pištolo za vroče lepilo, da se baterija morda ne bo odlepila, če pritisnete.

Preverjanje neprekinjenosti tokokroga

11. korak: Testiranje vezja

Zdaj je naša strojna oprema popolnoma pripravljena. Strojno opremo namestite na primerno mesto na vrtu in če je mesto odprto, izolirajte vezje, da ne bo izpuhtelo zaradi dežja itd. Če so rastline suhe, se bo krog samodejno vklopil in začel zalivati ​​rastline. To je to! Zdaj vam ni treba ročno zalivati ​​rastlin vsako jutro, ko bodo rastline suhe, jih bomo samodejno zalivali.

Aplikacije

  1. Lahko ga namestimo na vrtovih za domačo uporabo.
  2. Uporablja se lahko tudi komercialno. Npr. V parkih, kjer je veliko rastlin.
  3. Lahko ga namestimo v rastlinjake.