Установка для автоматического полива растений в ночное время суток


В некоторых дачных поселках водопровод довольно слабенький, и днем, когда на дачах кипит работа, напор в трубе бывает падает до неприличного уровня. Другое дело ночью, - все уже спят после наряженного трудового дня, и водопроводом не пользуются. В это время весь напор - Ваш!

Одна проблема, - спать хочется. Здесь описывается схема автомата поливки, который, в принципе, может работать и без вашего непосредственного присутствия на даче.

У него есть два датчика, - датчик света и датчик влажности почвы. Когда наступает ночь, он проверяет влажность почвы, и если почва сухая включает полив.

Если же полив был произведен естественным путем (прошел дождик) датчик влажности на это реагирует и полива не происходит.

Особенность схемы в том, что продолжительность полива фиксированная. То есть, если датчик влаги показал что почва сухая, поливать её будут, например, строго 15 минут, и это не зависит от того на сколько быстро датчик влаги покажет что почва уже мокрая.

Первоначально был испытан вариант устройства, который выключал поливалку сразу, как только датчик влаги показывал что уже мокро. Но, как выяснилось, это годится только для полива домашних цветов или каких-то маленьких теплиц или парников. Для более или менее значительной площади это неприемлемо.

Потому что невозможно одним датчиком контролировать весь участок. И получается так, что вода все течет и течет, а до датчика не дотекает, и он сухой. Или наоборот, датчик сразу залило, а огород остался сухим.

Поэтому, датчик здесь именно показывает был дождь или нет. Он устанавливается в любом удобном месте огорода. Если дождь был. почва везде будет влажная.

Если не был, то везде сухая. Ну а продолжительность полива устанавливает сам владелец, исходя из производительности поливальной установки и площади полива.

Принципиальная схема

Принципиальная схема показана на рисунке, приводимом здесь. Е1 и Е2 - это составные части датчика влажности. Это два предмета из нержавеющей стали, воткнутые в грунт. В качестве них можно использовать, например, столовые ложки.

Принципиальная схема устройства для автоматического полива растений в ночное время суток

Рис. 1. Принципиальная схема устройства для автоматического полива растений в ночное время суток.

Сопротивление грунта между Е1 и Е2 и сопротивление резистора R1 образуют делитель напряжения, поступающего на вывод 1 логического элемента D1.1. Датчик настраивают переменным резистором R1 так, чтобы при достаточной влажности грунта напряжение на выводе 1 D1.1 находилось в зоне логического нуля.

Датчиком света служит фоторезистор FR1. Его сопротивление и сопротивление резистора R2 образуют делитель напряжения, поступающего на вывод 2 логического элемента D1.1.

Датчик настраивают переменным резистором R2 так, чтобы при дневном свете, даже пасмурным днем, напряжение на выводе 2 D1.1 находилось в зоне логического нуля. И переходило в зону единицы только с наступлением ночной темноты.

Схема состоит из узла датчиков на элементе D1.1, формирователя импульса запуска таймера на элементе D1.2, таймера на счетчике D2 и мультивибраторе на элементах D1.3 и D1.4, и выходного узла на транзисторах и реле. Всего возможно четыре случая состояния узла датчиков.

Случай 1, - день, светло, земля сухая. При этом, сопротивление между щупами Е1 и Е2 датчика влажности значительно больше фактического сопротивления R1, а сопротивление фоторезистора FR1 значительно меньше фактического сопротивления резистора R2.

Поэтому, на выводе 1 D1.1 логическая единица, а на выводе 2 -логический ноль. На выходе - единица, а на выходе элемента D1.2 - ноль.

Случай 2, - день, светло, земля мокрая. При этом, сопротивление между щупами Е1 и Е2 датчика влажности значительно меньше фактического сопротивления R1, сопротивление фоторезистора FR1 значительно меньше фактического сопротивления резистора R2. Поэтому, на выводе 1 D1.1 логический ноль, и на выводе 2 -логический ноль.

На выходе - единица, а на выходе элемента D1.2 - ноль. Случай 3, - ночь, темно, земля мокрая. При этом, сопротивление между щупами Е1 и Е2 датчика влажности значительно меньше фактического сопротивления R1, а сопротивление фоторезистора FR1 значительно больше фактического сопротивления резистора R2. Поэтому, на выводе 1 D1.1 логический ноль, а на выводе 2 -единица.

На выходе - единица, а на выходе элемента D1.2 - ноль.

Случай 2, - ночь, темно, земля сухая. При этом, сопротивление между щупами Е1 и Е2 датчика влажности значительно больше фактического сопротивления R1, и сопротивление фоторезистора FR1 значительно больше фактического сопротивления резистора R2. Поэтому, на выводе 1 D1.1 логическая единица, и на выводе 2 - единица.

На выходе - ноль, а на выходе элемента D1.2 - единица. Формирование импульса запуска таймера возможно только в момент перехода состояния датчика из любого из состояний 1, 2, 3 в состояние 4.

В момент этого перехода, когда на выходе логического элемента D1.2 напряжение меняется с логического нуля на логическую единицу, происходит формирование импульса при помощи цепи C2-R5.

Этот импульс обнуляет счетчик D2, который до этого момента находился в исходном состоянии, - с логической единицей на выводе 3. На его выводе устанавливается ноль. Транзистор VТ1 открывается, потом открывается VТ2, и реле К1 своими контактами включает электроклапан, открывающий подачу воды.

В этот же момент закрывается диод VD2 и импульсы, которые генерирует мультивибратор на D1.3 и D1.4, начинают через резистор R6 поступать на вход счетчика D2.

Через некоторое время, которое зависит от частоты этих импульсов, то есть, фактически, от положения ручки переменного резистора R3, на выводе 3 счетчика D2 установится логическая единица. В этот момент закрывается схема на транзисторах VТ1 и VТ2 и реле выключает клапан.

Подача воды закрывается. В этот же момент открывается диод VD2 и шунтирует вход счетчика, не давая на него поступать импульсам от мультивибратора.

Резистор R6 служит для развязки между выходом D1.4 и входом D2. повышая выходное сопротивление D1.4. Это позволяет более сильным током через VD2 блокировать вход счетчика, когда на анод VD1 поступает логическая единица.

И открывать вход счетчика, когда на анод VD2 поступает логический ноль.

Детали и налаживание

Фоторезистор - ФСК-1. Но можно применить и любой другой. Реле К1 - с контактами на 220V и обмоткой на 12V. Можно использовать реле от ДУ старого советского телевизора или подобрать импортное реле.

Налаживание заключается в нанесении меток в единицах времени на корпусе вокруг ручки переменного резистора R3, Плюс, уже на месте настройка датчиков резисторами R1 и R2.

Малов Р. И. РК-06-2019.


0 96 Бытовая электроника
полив растений автоматическое управление
Оставить комментарий:

cashback