Как автоматизировать полив комнатных растений, схема устройства


У многих дома есть комнатныерастения, - это и полезно и глаз радует. Но вот беда, их поливать регулярно надо, а голова «дырявая», да и дома бывает, отсутствуешь.

Так, загубив пару цветов, я решил что с этим надо что-то делать. Первый вариант, это сделать простой сигнализатор, который будет пищать, когда в цветочном горшке земля высыхает.

Принципиальная схема

Схема данного устройства показана на рисунке 1. Все очень просто, в горшок втыкаем два гвоздя, а от них пускаем два провода к простенькой схеме на микросхеме К561ЛЕ5 и пьезоэлектрическом звукоизлучателе BF1.

Сопротивление грунта между гвоздями вместе с резистором R1 образует делитель напряжения на входах логического элемента D1.1. Если грунт влажный, то в нем присутствует вода, и сопротивление его будет значительно меньше сопротивления резистора R1.

Поэтому на входах D1.1 будет напряжение низкого логического уровня. Следовательно, на его выходе - единица, она идет на вывод 5 D1.2 и блокирует мультивибратор на элементах D1.2 и D1.3. Мультивибратор не работает, и импульсы на BF1 не поступают. Звука нет.

Принципиальная схема сигнализатора засыхания почвы в горшочке комнатного растения

Рис. 1. Принципиальная схема сигнализатора засыхания почвы в горшочке комнатного растения.

Если земля в горшке сухая, сопротивление между гвоздей большое, значительно больше сопротивления резистора R1, поэтому на входах D1.1 будет напряжение высокого логического уровня. На его выходе будет ноль, он поступает на вывод 5 D1.2 и включает мультивибратор на элементах D1.2 и D1.3.

Мультивибратор генерирует импульсы частотой около 2000 Гц, которые поступают на усилитель на элементе D1.4. Между входом и выходом этого элемента включен BF1.

Он звучит, напоминая что нужно полить цветок. Источником питания данного сигнализатора может быть как гальваническая батарея напряжением 9V, так и сетевой источник питания, например, блок для зарядки сотовых телефонов.

Марка пьезоэлектрического излучателя не известна, - он взят от неисправного мультиметра. По всей видимости, отлично подойдет любой пьезоэлектрический звукоизлучатель пассивного типа (без встроенного генератора).

Подбором сопротивления R2 можно изменить частоту импульсов, которые генерирует мультивибратор, так чтобы войти в резонанс с BF1, для получения наибольшей громкости звучания.

Второй вариант

Теперь о втором варианте, - автоматическом. Он сам поливает цветок, если земля в нем сухая. Схема его показана на рисунке 2. Для организации полива служит система, предназначенная для омывания стекол автомобиля.

Здесь использован омыватель стекол автомобиля ВАЗ-2109. Он состоит из пластмассового бачка объемом около 5 литров и установленного на нем электрического насоса.

Номинальное напряжение питания насоса, естественно, 12V, поэтому для работы данной системы автоматического полива потребуется источник питания постоянного тока 12V с выходным током не ниже 1А.

Здесь система из двух датчиков, - один реагирует на сухость почвы в горшке, а второй на вытекание воды в подгоршечное блюдечко. Дело в том, что если только контролировать влажность земли в горшке, то может полив осуществляться не достаточно полно.

Потому что первые же капли могут намочить землю между гвоздей датчика влажности, его сопротивление резко уменьшится и полив выключится. И в горшок попадет мало жидкости.

Мы же обычно поливаем цветы, когда в горшке сухо, и пока не станет влажно в блюдечке под горшком, куда стекает избыток влаги, и который потом расходуется растением, по мере высыхания земли в горшке.

Вот и здесь, включение поливальной системы происходит при высыхании земли в горшке, а выключение происходит тогда, когда избыток воды начинает поступать в блюдечко.

Схема показана на рисунке 2. Датчик влажности земли в горшке сделан точно так же, как и в схеме на рис. 1, - в землю воткнуто два гвоздя. Датчик вытекания воды в блюдечко сделан так же из двух гвоздей, но они изогнуты и подсунуты под горшок. Когда вода начинает вытекать из горшка, она образует между ними лужицу.

Принципиальная схема прибора для автоматического управления поливом комнатных растений

Рис. 2. Принципиальная схема прибора для автоматического управления поливом комнатных растений.

Сама логическая схема построена на основе RS-триггера на элементах D1.2 и D1.3 микросхемы К561ЛА7. Триггер имеет два устойчивых состояния, что позволяет фиксировать одно состояние, пока не наступает другое.

И так, допустим требуется полив, то есть и в горшке и в блюдце под ним сухо. Сопротивление между гвоздями датчика блюдца высоко, значительно больше сопротивления R2, поэтому на выводе 9 D1.3 устанавливается уровень логической единицы.

Сопротивление между гвоздями датчика влажности земли в горшке тоже высоко, - существенно выше сопротивления резистора R1, поэтому на входы элемента D1.1 поступает напряжение уровня логической единицы.

Следовательно, на выходе D1.1 устанавливается логический ноль, который поступает на вывод 5 элемента D1.2. В результате RS-триггер D1.2-D1.3 переключается в положение с логическим нулем на выходе D1.3, а на выходе D1.4 устанавливается единица, она поступает на затвор транзистора VТ1, который посредством реле К1 включает питание насоса М1.

Насос М1 накачивает воду в горшок. Гвозди датчика влажности земли в горшке быстро намокают, и напряжение на входах D1.1 падает до логического нуля, но это никак не влияет на состояние триггера D1.2-D1.3, потому что вода еще из горшка в блюдечко не вытекает.

Но когда это начинается, возникает лужица между гвоздями датчика блюдечка, и сопротивление между ними становится значительно меньше сопротивления резистора R2.

Это приводит к тому, что на выводе 9 D1.3 устанавливается напряжение логического нуля, и триггер D1.2-D1.3 переключается в исходное состояние, - единица на выходе D1.3.

Следовательно, на выходе D1.4 -ноль, и транзистор VТ1 закрывается, выключая насос. Конденсаторы С1 на напряжение 16V. Диод КД522 можно заменить любым кремниевым. Реле К1 - с обмоткой на 12V. По поводу монтажа обеих устройств, -похвастаться нечем, ибо плат нет вообще.

Были куплены в магазине маленькие коробочки «для иголок и ниток». В них, на кусочек двухстороннего скотча приклеена микросхема «спиной» вниз, «ногами» вверх, и весь монтаж выполнен на её выводах, затем, где это было возможно, детали прижаты так же к этому двухстороннему скотчу. Так что все на нем и держится.

Затем аккуратно закрыто крышечкой, через дырочки в которой выведены провода для подключения. Понимаю, что такой способ монтажа может быть и не самый лучший, но пишу как есть.

Соколовский А. С. РК-12-19.


1 232 Сигнализаторы
растения полив растений
Оставить комментарий:

cashback