Uređaj za automatsko zalijevanje biljaka

Svatko od nas je odavno navikao koristiti sve vrste gadgeta koji olakšavaju život: mobitele, sve vrste pametnih telefona i tableta, itd... U ovom članku ćemo vašu uobičajenu kantu za zalijevanje zamijeniti tehnološkim uređajem za zalijevanje cvijeća , koji će se brinuti za vašu omiljenu sobnu biljku čak i ako ste otišli na godišnji odmor.

Uređaj je sastavljen na bazi pristupačnog mikrokontrolera ATMEGA 8 L u jeftinom paketu TQFP32 i motora s tvrdog diska računala (HDD), koji se može uzeti sa starog tvrdog diska računala. Dijagram sadrži minimalan broj dijelova i može se nadopuniti proizvoljnom funkcionalnošću. Napajaju ga dvije serijski spojene 18650 Li-ion baterije napona 3,7 volti.
Zalijevanje se provodi u fiksnim obrocima svaka 24 sata.
Jedina tipka je test rada; nakon pritiska na sljedeća navodnjavanja će se izvršiti točno u isto vrijeme, točno u sekundu. (Upalio sam ga tek na odmoru, bez postavki, pa može i kao poklon opcija, bez suvišnih uputa).

Značajke dizajna:

• Rad na baterije nekoliko mjeseci (mala potrošnja energije);
  
• vrlo precizne doze zalijevanja i precizni vremenski razmaci između zalijevanja;
  
• nekritičnost sklopa prema detaljima i njihovoj dostupnosti;
  
• odsutnost pokretnih dijelova pod naponom u motoru, i kao rezultat - trajnost i pouzdanost pri radu u vodi;
  
• vrlo niska razina buke kada motor radi;
  
• ne zahtijeva nikakve postavke (zalijevanje jednom dnevno) uz zvučnu i svjetlosnu pratnju;
  
• zaštita od dubokog pražnjenja baterije sa zvučnim upozorenjem o potrebi punjenja;
  
• Automatsko gašenje svjetlosne indikacije noću.

Dizajn se sastoji od pumpe uronjene u vazu s cijevi za zalijevanje i male elektroničke jedinice montirane na istu vazu s vodom.

Dakle, prvo, počnimo s izradom pumpe.

Trebat će nam CD, plastična boca za mlijeko od 1,5 litara (sa širokim grlom, unutarnji promjer 33 mm), super ljepilo, četverožilna žica (uzeo sam oštećenu žicu od punjenja iPhonea), tri vijka, podloške i tri matice i komad savitljive cijevi.
Odrežemo vrat boce nožnom pilom točno uz rub "suknje" i poravnamo dobiveni rez brusnim papirom, turpijom ili blokom.

Na taj način pripremamo tzv. radnu komoru pumpe.

Zatim nam treba CD disk, njegova unutarnja rupa je točno iste veličine kao i motor, od diska ćemo napraviti impeler.
Disk se lako reže škarama, a dobro ga je malo zagrijati u vrućoj vodi kako ne bi došlo do pucanja ruba reza.
Uzimamo ispiljeni dio iz boce - našu radnu komoru - i nanosimo ga točno na sredinu diska s dijelom gdje je bio čep na navoj.Nacrtajte krug markerom i izrežite ga običnim škarama. Rezultirajući disk neće biti savršeno gladak, ali se može ispraviti brusnim papirom, glavno je da disk može stati u radnu komoru s minimalnim razmakom.
Ispostavilo se da je to prsten budućeg impelera.

Sada moramo napraviti lopatice za "propeler". Da biste to učinili, trebat će vam pola diska. Markerom nacrtajte traku širine 7 mm i odrežite je škarama.

Brusimo i izravnavamo.

Zatim izrežite na šest jednakih dijelova od po 13 mm i savijte ih kliještima s obje strane

Daljnji postupak će zahtijevati maksimalnu pažnju, potrebno je zalijepiti oštrice jednu po jednu super ljepilom na jednakoj udaljenosti.
Imajte na umu da su oštrice zakrivljene tako da ne uvlače vodu u otvor komore, već, naprotiv, kao da je bacaju od središta do rupe na rubu. Motor će se okretati samo u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Možete ga lagano fiksirati kapljicom, izravnati pincetom i nakon što se malo osuši dodati ljepilo na dijelove koji nedostaju.

Pokušajte izbjeći otrovne pare iz drugog ljepila. Nakon čega ga možete osušiti i lakirati. Pri ruci sam imala samo lak za nokte koji je dosta postojan.

Tada će vam trebati komad fleksibilnog crijeva, na primjer, uzeo sam komad s razine građevinske tekućine.
Izbušiti jednaku rupu u navojnoj površini grla nije tako jednostavno, prvo sam morao vježbati na nekoliko boca, na kraju sam je ravnomjerno otopio lemilicom i glatko očistio iznutra tako da je oštrica učinila ne dirajte nepravilnosti.
Komad crijeva odrezanog pod blagim kutom silom umetnemo u otvor za vrat i pričvrstimo ga prozirnim ljepilom tipa moment. Cijev i otvor komore moraju biti dovoljnog promjera, oko 8 mm.Preporučljivo je umetnuti cijev ne pod pravim kutom u odnosu na tijelo, već uzimajući u obzir činjenicu da će se protok okretati suprotno od kazaljke na satu.


Nije preporučljivo koristiti super ljepilo za pričvršćivanje cijevi, jer... Kada se osuši, jako oštećuje površinu plastike i tijelo postaje mutno, gubi prozirnost. Prozirno brtvilo ili ljepilo na bazi gela ovdje odlično funkcionira.
Sada preostaje samo sastaviti pumpu, pričvrstiti komoru na motor, centrirati je kako bi se osiguralo slobodno okretanje lopatica iznutra, pričvrstiti vijcima, zatvoriti pukotine prozirnim brtvilom i zalijepiti prozirni poklopac s rupom od 14 mm sredina na vrhu.

Dopustite mi da vas podsjetim da će se impeler okretati strogo suprotno od kazaljke na satu, ovo je važno. Zatim zalemite četverožilnu žicu na motor i pokrijte lemljenje lakom, zalemite plavi smd Dioda koja emitira svjetlo na jedan od namota (kroz otpornik od 1 kOhm), anoda na zajedničku. Sada, kada radi, treperi pod vodom.
Nekoliko riječi o pogonima tvrdog diska.
Neki tipovi takvih motora, kada okreću rotor rukom, nastavljaju se okretati u jednom smjeru primjetno s boljim klizanjem nego u drugom. To jest, ako se pokušate okretati u smjeru kazaljke na satu, rotor će se gotovo odmah zaustaviti. Takvi uređaji imaju drugačiji dizajn ležajeva i ti su motori vjerojatno prikladniji za naše potrebe. Iako oba tipa već dugo rade u vodi i odlično im ide.
Namoti se provjeravaju ovako. Motor mora imati četiri kontakta. Moramo pronaći jedan od krajnjih kontakata koji je središnja točka. Ovaj pin će biti spojen na power plus, ostatak po redu - prvi, drugi, treći - bit će spojen na mosfete. Pomoću ispitivača mjerimo otpor između svih susjednih kontakata.Jedan od vanjskih kontakata pokazat će manji otpor.
Ovo je općenito, na pozitivnoj je magistrali. Vrlo je preporučljivo pričvrstiti žicu na kućište motora; da biste to učinili, možete izbušiti nekoliko milimetarskih rupa i pritisnuti ovaj kabel bakrenim nosačem. Kada je pumpa spremna, na njenu mlaznicu se postavlja zakrivljeno crijevo s unutarnjim promjerom od najmanje 8 mm. i dužine 20 cm kroz koju će se vršiti zalijevanje. Sada možete napraviti tiskanu ploču i lemiti uređaj.
Ploča je izrađena od jednostranog fiberglasa metodom LUT.
Imajte na umu da slika traga i rasporeda tiskane ploče nije zrcaljena kako bi se lakše provjerila tijekom instalacije. Kada ispisujete LUT, morate ga okrenuti u zrcaljenje ili koristiti datoteku SprintLayout koja se nalazi u arhivi.

Ploča se također može premazati lakom za nokte na ovaj način:
Štap kemijske olovke se (malo!) zagrijava na plamenu upaljača, ravnomjerno ga okrećući i ravnomjerno izvlačeći. Zatim je tanki kraj odrezan oštricom. Ovo proizvodi stožastu cijev s vrlo malim izlaznim otvorom. Može se umetnuti u špricu od 1,5 cc, a običnim lakom za nokte nacrtati tragove ispisanih vodiča na ploči.
Nakon sušenja ploča se umače u otopinu za jetkanje. To može biti mješavina bakrenog sulfata sa soli 1:3 i vode. Otopina se priprema što je više moguće koncentrirana.Zagrijavanje je potrebno npr. preko plamena svijeće. Proces se ubrzava stalnim miješanjem. Bakreni sulfat se prodaje u bilo kojoj poljoprivrednoj trgovini.

Mikrokontroler se napaja pomoću parametarskog stabilizatora napona sastavljenog na elementima D1, R7, Q1.
Vrijednost otpornika je odabrana tako da vlastita potrošnja stabilizatora bude što manja. Mnogo niže od tzv. “Krenke”.
Ovo shematsko rješenje omogućilo je smanjenje potrošnje na 0,3 mA.
Ovo je vrlo važno, jer o tome ovisi trajanje rada našeg dizajna bez ponovnog punjenja baterija.
Tranzistor Q1 - npn nije kritičan.
Zener dioda za stabilizacijski napon 5,1 V. Možete ga koristiti s punjača za mobitel. Kvarcni rezonator - 32,768 kHz. Redovni kvarcni sat. Od kvarcnih satova. MOSFET-ovi zalemljeni s matične ploče starog računala koriste se kao ključevi u krugu. Dioda koja emitira svjetlo SMD. Može se izraditi od LED trake.
Zvučnik - bilo koja prikladna veličina. Možete koristiti zvučnik s mobilnog telefona.

Instalacija kruga trebala bi započeti stabilizatorom napona, a zatim izmjeriti napon na njegovom izlazu (kondenzatori C2 i C3). Trebao bi biti 5 volti. Zatim možete lemiti mikrokontroler i sve ostalo.
U krugu se neiskorišteni i ožičeni pinovi priključaka mikrokontrolera PB0, PB1, PD6 mogu koristiti za spajanje perifernih uređaja.

Programski algoritam mikrokontrolera konstruiran je na sljedeći način.
Regulator je konfiguriran za rad u asinkronom načinu rada. Prekidi se događaju jednom u sekundi, a tada program izračunava vrijeme, kratko treperi LED (svakih 10 sekundi) i odmah prelazi u stanje mirovanja radi uštede energije. Ako brojač sati ide na nulu (odmah nakon gumba za resetiranje ili nakon 24 sata), napon napajanja regulatora se mjeri četiri puta i uspoređuje s internim referentnim naponom.Ako je napon ispod dopuštene razine, krug emitira periodične zvučne signale koji pokazuju da je baterija niska; nakon petnaest signala, regulator se postavlja na isključeno napajanje i prelazi u stanje mirovanja dok se baterije ponovno ne napune.
Ako je napon iznad vrijednosti praga, oglašava se zvučni signal i svijetli. Dioda koja emitira svjetlo. Zatim se postavlja početni položaj rotora motora i kratkotrajni impulsi se sukcesivno primjenjuju na namote motora. Trajanje impulsa i pauza između njih postupno se smanjuju, čime se povećava brzina motora i dodatno stalno okreće oštrica, čime se osigurava točna porcija navodnjavanja. Dioda koja emitira svjetlo u isto vrijeme treperi sinkrono.
Na kraju navodnjavanja, krug ponovno prelazi u stanje pripravnosti za izračunavanje vremena. Upravo u ovom načinu rada većinu vremena postiže se visoka energetska učinkovitost (oko 0,3 mA).
Dok glavni program radi, kontroler taktira interni oscilator s frekvencijom od 8 MHz, au stanju mirovanja vanjski kvarcni sat omogućuje točno očitavanje vremena.

Kratka izbijanja LED svakih 10 sekundi signaliziraju rad uređaja. Od početka resetiranja sekundi, treptat će 30 minuta, zatim će prestati treptati 12 sati i nastaviti nakon sljedećih 12 sati. Dakle, ako postavite zalijevanje u 00 sati, tada se treperenje neće pojaviti noću, već samo od 12 sati popodne.



Arhiva s materijalima za članak. Dostupno za preuzimanje samo registriranim korisnicima.




Video rada uređaja: