כיצד ליצור מערכת השקיה צמחית אוטונומית?

בשנים האחרונות הטכנולוגיה התקדמה בקצב סביר בתחום ההשקיה. מערכת ההשקיה מוגדרת כמערכת המאפשרת למים לטפטף לאט אל שורשי הצמחים דרך שסתום סולנואיד חשמלי. מערכות השקיה הקיימות בשוק יקרות לכיסוי שטח קטן. אנשים יוצאים לטיולים, ולפעמים הם יוצאים לסיור עסקי ולכן בהיעדרם הצמחים סובלים קשות. צמחים זקוקים לכ -15 מינרלים שונים בקרקע לצורך צמיחתם הנכונה. בין אותם מינרלים, הנפוצים שבהם הם אשלגן, מגנזיום, סידן וכו '. אם נתכנן מערכת השקיה אוטומטית בבית לא יהיה צורך לעקוב אחר הצמחים והם גם יגדלו בריאים ומכאן, להלן מוצעת שיטה להכנת מערכת השקיה עלות נמוכה ויעילה בבית באמצעות כמה רכיבים אלקטרוניים בסיסיים.

מערכת השקיית צמחים

כיצד להשתמש בטיימר 555 בעיצוב המעגלים?

עכשיו, כשיש לנו את הרעיון הבסיסי של הפרויקט שלנו, נעבור לעבר איסוף הרכיבים, תכנון המעגל על ​​תוכנה לבדיקה ואז לבסוף נרכיב אותו על חומרה. נכין את המעגל הזה על לוח PCB ואז נניח אותו בגינה או בכל מקום מתאים אחר בו נמצאים הצמחים.

שלב 1: רכיבים בשימוש

• מהפך HEX IC-7404
• קבלים 47uF
• קבל 100uF 50V
• קבלים 10uF 16V
• קבלים 0.01uF (x2)
• נגד 27k אוהם (x2)
• נגד 4.7k אוהם
• 8.2k אוהם נגד
• נגד 820k אוהם
• 1N4148 דיודה (x2)
• ממסר 6V
• שסתום סולנואיד חשמלי
• סוללה 9V
• קליפ סוללה 9V
• FeCl3
• מעגל מודפס
• אקדח דבק חם

שלב 2: רכיבים דרושים (תוכנה)

• Proteus 8 Professional (ניתן להוריד מ- כאן )

לאחר הורדת ה- Proteus 8 Professional, תכננו את המעגל עליו. צירפתי כאן סימולציות תוכנה כדי שיהיה נוח למתחילים לעצב את המעגל ולבצע חיבורים מתאימים לחומרה.

שלב 3: לימוד הרכיבים

כעת כשיצרנו רשימה של כל הרכיבים בהם אנו נשתמש בפרויקט זה. הבה נתקדם צעד נוסף ונעבור מחקר קצר על כל רכיבי החומרה העיקריים.

מהפך HEX IC-7404: IC זה עובד באופן מוזר. זה נותן פלט הפוך / משלים עבור קלט מסוים או במונחים הדיוטיים אנו יכולים לומר שאם המתח בצד הקלט הוא נָמוּך, המתח בצד המוצא יהיה גָבוֹהַ. IC זה כולל שישה ממירים עצמאיים ומתח ההפעלה של IC זה נע בטווח של 4V-5V. המתח המרבי ש- IC זה יכול לשאת הוא 5.5V. IC מהפך זה הוא עמוד השדרה של כמה פרויקטים אלקטרוניים. מרבבים ומכונות מדינה עשויות להשתמש ב- IC זה. תצורת הסיכה של המהפך מוצגת בתרשים להלן:

ממיר IC HEX

555 טיימר IC: ל- IC זה יש מגוון יישומים כמו מתן עיכובים בזמן, כמתנד וכו '. יש שלוש תצורות עיקריות של IC 555 טיימר. מולטיברטור אסטטי, מולטיברטור מונוסטבי, ומולטיברטור בינוני. בפרויקט זה נשתמש בו כ- נדהם מולטיברטור. במצב זה, ה- IC משמש כמתנד המייצר דופק מרובע. ניתן לכוונן את תדר המעגל על ​​ידי כוונון המעגל. כלומר על ידי שינוי ערכי הקבלים והנגדים המשמשים במעגל. ה- IC ייצר תדר כאשר מוחל על הדופק ריבוע גבוה אִתחוּל פִּין.

555 טיימר IC

שסתום סולנואיד חשמלי: השסתום החשמלי משמש לערבוב זרימת הגז או המים בצינור. הוא פועל על פי המעגל החשמלי אליו הוא מחובר. לשסתום זה שתי יציאות הנקראות כניסה וכניסה ושני מצבים פתוחים וסגורים.

שסתום סולנואיד חשמלי

שלב 4: חסום דיאגרמה

יש לבחון את דיאגרמת הגוש לפני שתבין את עקרון העבודה:

תרשים בלוקים

שלב 5: הבנת עקרון העבודה

המעגל קל להבנה. הדאגה העיקרית שלנו היא אדמת הצמחים מכיוון שכאשר האדמה יבשה יש לה עמידות גבוהה וכשהיא רטובה היא מתנגדת נמוכה. נכניס אל האדמה שני חוטי מוליכה אשר יהיו אחראים על הפעלת המעגל. חוטים אלה יתנהלו כאשר האדמה רטובה והם לא יתנהלו כאשר האדמה יבשה. המוליכות תתגלה על ידי מהפך HEX אשר יראה את המצב כגובה כאשר הקלט נמוך ולהיפך. כאשר מצבו של מהפך ה- HEX הוא גבוה 555 טיימר isic מחובר בצד שמאל במעגל יופעל ואת 555 טיימר IC המחובר לפלט ה- IC הראשון במעגל יופעל גם כן. המסוף החיובי של השסתום מחובר לסיכת המוצא של טיימר 555 ic וכאשר זה ic הפעיל המעגל מופעל והמסתם החשמלי מועבר עַל. כתוצאה מכך, המים מתחילים לזרום דרך הצינור באדמה. כאשר משקים את האדמה ההתנגדות מתחילה לרדת והבדיקות האחראיות למוליכות יהפכו את תפוקת מהפך ה- HEX לנמוכה שבגללה המצב של טיימר 555 משתנה מ- HIGH ל- LOW, ומכאן שהמוליכות הסתיימה והמעגל הוא כבוי.

שלב 6: עבודה במעגל

החוטים המוחדרים לאדמה יתנהלו רק כאשר האדמה יבשה והם יפסיקו להתנהל כאשר האדמה נרטבת. מקור הכוח של המעגל הוא סוללת 9 וולט. בנקודה שבה האדמה יבשה, היא תהיה אחראית לירידת מתח עצומה בגלל ההתנגדות הגבוהה. זה מזוהה על ידי מהפך משושה 7404 והופך את ההדק שעון NE555 הראשון שעובד כמולטיברטור מונוסטבל בעזרת אות חשמלי. במעגל מותקנים שני 555 טיימר IC. הפלט של IC אחד הוא הקלט של ה- IC השני ולכן כאשר הראשון שנמצא בצד שמאל מופעל השני יופעל גם והממסר שמחובר ל- IC השני יהיה אחראי על סיבוב עַל ממסר 6V. הממסר מחובר לשסתום החשמלי דרך טרנזיסטור SK100. ברגע שהממסר מופעל המים מתחילים לזרום דרך הצינור וכשהמים ממשיכים לנוע בתוך האדמה התנגדותם פוחתת ואז המהפך יפסיק להפעיל את ה- IC 555 טיימר וכתוצאה מכך מנותק המעגל.

שלב 7: הדמיית המעגל

לפני ביצוע המעגל עדיף לדמות ולבחון את כל הקריאות בתוכנה. התוכנה בה אנו הולכים להשתמש היא סוויטת עיצוב פרוטאוס . פרוטאוס היא תוכנה שעליה מדמים מעגלים אלקטרוניים:

1. לאחר שהורדת והתקנת תוכנת Proteus, פתח אותה. פתח סכמטי חדש על ידי לחיצה על המדינה האסלאמית סמל בתפריט.

   המדינה האסלאמית

2. כאשר הסכימה החדשה מופיעה, לחץ על ה- פ סמל בתפריט הצדדי. פעולה זו תפתח תיבה בה תוכלו לבחור את כל הרכיבים בהם ישמשו.

   סכמטי חדש

3. כעת הקלד את שם הרכיבים שישמשו להכנת המעגל. הרכיב יופיע ברשימה בצד ימין.

   בחירת רכיבים

4. באותו אופן, כמו לעיל, חפש בכל הרכיבים. הם יופיעו ב מכשירים רשימה.

   רשימת רכיבים

   paladins לא מצליח למצוא התקנת קיטור

שלב 8: דיאגרמת מעגלים

לאחר הרכבת הרכיבים וחיווטם, תרשים המעגל מופיע כמפורט להלן:

תרשים מעגל

שלב 9: הכנת פריסת PCB

כאשר אנו הולכים לייצר את מעגל החומרה על גבי PCB, עלינו להכין תחילה פריסת PCB עבור מעגל זה.

1. כדי להכין את פריסת ה- PCB ב- Proteus, ראשית עלינו להקצות את חבילות ה- PCB לכל רכיב בתרשים. כדי להקצות חבילות, לחץ לחיצה ימנית על העכבר על הרכיב שברצונך להקצות את החבילה ולבחור כלי אריזה.
2. לחץ על האפשרות ARIES בתפריט העליון כדי לפתוח סכמטי PCB.

   ARIES עיצוב

3. מרשימת הרכיבים, הצב את כל הרכיבים על המסך בעיצוב שאתה רוצה שהמעגל שלך ייראה.
4. לחץ על מצב הרצועה וחבר את כל הפינים שהתוכנה אומרת לך להתחבר על ידי הפניית חץ.

שלב 10: הרכבת החומרה

כפי שדמינו כעת את המעגל על ​​תוכנה והוא עובד בסדר גמור. עכשיו נתקדם ונניח את הרכיבים על גבי PCB. PCB הוא לוח מודפס. זהו לוח מצופה במלואו נחושת בצד אחד ומבודד לחלוטין מהצד השני. הפיכת המעגל על ​​PCB הינה תהליך ממושך יחסית. לאחר סימולציה של המעגל בתוכנה, ופריסת ה- PCB שלה נעשתה, פריסת המעגל מודפסת על נייר חמאה. לפני שמניחים את נייר החמאה על לוח ה- PCB השתמש במגרד ה- PCB כדי לשפשף את הלוח כך ששכבת הנחושת שעל הלוח תצטמצם מראש הלוח.

הסרת שכבת הנחושת

לאחר מכן מניחים את נייר החמאה על לוח PCB ומגהצים עד שהמעגל מודפס על הלוח (זה לוקח בערך חמש דקות).

גיהוץ לוח ה- PCB

כעת, כאשר המעגל מודפס על הלוח, הוא טובל לתוך ה- FeCl₃פתרון של מים חמים להסרת נחושת נוספת מהלוח, רק הנחושת מתחת למעגל המודפס תישאר מאחור.

תחריט PCB

לאחר מכן יש לשפשף את לוח ה- PCB עם המגרד כך שהחיווט יהיה בולט. כעת קידחו את החורים במקומות המתאימים והניחו את הרכיבים על גבי המעגל.

קידוח חורים בלוח PCB

הלחמו את הרכיבים על הלוח. לסיום, בדקו את המשכיות המעגל ואם אי-רציפות מתרחשת בכל מקום, הסירו את הלחמת הרכיבים וחברו אותם שוב. החל אקדח דבק חם על מסופי המעגל כך שהסוללה לא תנותק אם מופעל לחץ כלשהו.

בודק את המשכיות המעגל

שלב 11: בדיקת המעגל

כעת, החומרה שלנו מוכנה לחלוטין. התקן את החומרה במקום מתאים בגינה ואם המקום פתוח בידוד את המעגל כך שלא יינשף בגלל גשם וכו '. אם הצמחים יבשים המעגל יופעל אוטומטית ויתחיל להשקות את הצמחים. זהו זה! כעת, אינך צריך להשקות את הצמחים באופן ידני מדי בוקר, בכל פעם שהצמחים יבשים הם מושקים אוטומטית.

יישומים

1. ניתן להתקין אותו בגנים לשימוש ביתי.
2. ניתן להשתמש בו גם מסחרית. לְמָשָׁל. בפארקים שיש בהם צמחים בשפע.
3. ניתן להתקין אותו במשתלות צמחים.