Otonom Bitki Sulama Sistemi Nasıl Yapılır?

Son birkaç yılda, Sulama alanında teknoloji makul bir hızla ilerledi. Sulama sistemi, suyun bitkilerin köklerine elektrikli bir solenoid valf vasıtasıyla yavaşça damlamasını sağlayan bir sistem olarak tanımlanmaktadır. Piyasada bulunan sulama sistemleri, küçük bir alan kapsamı için pahalıdır. İnsanlar gezilere çıkarlar ve bazen bir iş gezisine çıkarlar, bu yüzden yokluklarında bitkiler kötü bir şekilde zarar görür. Bitkilerin doğru büyümeleri için toprakta yaklaşık 15 farklı minerale ihtiyaçları vardır. Bu mineraller arasında en yaygın olanları potasyum, magnezyum, kalsiyum vs.'dir. Evde otomatik bir sulama sistemi tasarlarsak, bitkileri izlemeye gerek kalmayacak ve bu nedenle sağlıklı büyüyeceklerdir, aşağıda bir yöntem önerilmektedir. bazı temel elektronik bileşenleri kullanarak evde düşük maliyetli ve etkili sulama sistemi.

Bitki Sulama Sistemi

Devre Tasarımında 555 Timer Nasıl Kullanılır?

Şimdi, projemizin temel fikrine sahip olduğumuz için, bileşenleri toplamaya, devreyi test için yazılım üzerinde tasarlamaya ve ardından donanım üzerine monte etmeye geçelim. Bu devreyi bir PCB kartı üzerinde yapacağız ve sonra bahçeye veya bitkilerin bulunduğu başka uygun bir yere yerleştireceğiz.

Adım 1: Kullanılan Bileşenler

HEX Çevirici IC-7404
47 uF Kapasitör
100uF 50V Kapasitör
10 uF 16V Kapasitör
0.01 uF Kapasitör (x2)
27k Ohm Direnç (x2)
4.7k Ohm Direnç
8.2k Ohm Direnç
820k Ohm Direnç
1N4148 Diyot (x2)
6V Röle
Elektrikli Solenoid Valf
9V Batarya
9V Pil Klipsi
FeCl3
Baskılı devre kartı
Sıcak yapıştırıcı tabancası

Adım 2: Gerekli Bileşenler (Yazılım)

Proteus 8 Professional (Şu adresten indirilebilir: Buraya )

Proteus 8 Professional'ı indirdikten sonra üzerinde devreyi tasarlayın. Yeni başlayanların devreyi tasarlaması ve donanım üzerinde uygun bağlantıları kurması için yazılım simülasyonlarını buraya ekledim.

3. Adım: Bileşenleri İncelemek

Şimdi bu projede kullanacağımız tüm bileşenlerin bir listesini yaptık. Bir adım daha ileri gidelim ve tüm ana donanım bileşenlerini kısa bir incelemeye alalım.

HEX Çevirici IC-7404: Bu IC tuhaf çalışıyor. Belirli bir giriş için zıt / tamamlanmış çıktı verir veya meslekten olmayan terimlerle giriş tarafındaki Gerilim ise diyebiliriz DÜŞÜK, çıkış tarafındaki voltaj YÜKSEK. Bu IC, altı bağımsız invertör içerir ve bu IC'nin çalışma voltajı 4V-5V aralığında değişir. Bu IC'nin taşıyabileceği maksimum voltaj 5.5V'dir. Bu inverter IC, bazı elektronik projelerin bel kemiğidir. Çoklayıcılar ve durum makineleri bu IC'yi kullanabilir. Sürücünün pin konfigürasyonu aşağıdaki şemada gösterilmiştir:

HEX Çevirici IC

555 Zamanlayıcı IC: Bu IC, bir osilatör gibi zaman gecikmeleri sağlamak gibi çeşitli uygulamalara sahiptir. 555 zamanlayıcı IC'nin üç ana konfigürasyonu vardır. Kararlı multivibratör, tek kararlı multivibratör ve iki kararlı multivibratör. Bu projede bunu bir Astable multivibratör. Bu modda, IC, kare darbe üreten bir osilatör görevi görür. Devrenin frekansı, devre ayarlanarak ayarlanabilir. yani devrede kullanılan kapasitörlerin ve dirençlerin değerlerini değiştirerek. IC, yüksek kare darbesi uygulandığında bir frekans oluşturacaktır. SIFIRLA toplu iğne.

555 Zamanlayıcı IC

Elektrikli Solenoid Valf: Elektrikli valf, bir borudaki gaz veya su akışını karıştırmak için kullanılır. Bağlı olduğu elektrik devresine göre çalışır. Bu vananın giriş ve çıkış olarak adlandırılan iki portu ve açık ve kapalı iki konumu vardır.

Elektrikli Solenoid Valf

Adım 4: Blok Şeması

Çalışma prensibi anlaşılmadan önce blok diyagramın incelenmesi gerekir:

Blok Şeması

Adım 5: Çalışma Prensibini Anlamak

Devrenin anlaşılması kolaydır. Asıl endişemiz bitkilerin toprağıdır çünkü toprak kuruduğunda yüksek dirence, ıslandığında düşük dirence sahiptir. Devrenin etkinleştirilmesinden sorumlu olacak toprağa iki iletken tel yerleştireceğiz. Bu teller toprak ıslakken hareket edecek ve toprak kuruduğunda hareket etmeyecektir. İletkenlik, giriş düşük olduğunda durumu yüksek olarak gösterecek olan HEX invertör tarafından tespit edilecektir ve bunun tersi de geçerlidir. HEX invertörün durumu yüksek olduğunda 555 Devrenin sol tarafına bağlı zamanlayıcı isic tetiklenecek ve 555 Devredeki ilk ic'nin çıkışına bağlanan zamanlayıcı IC de tetiklenecektir. Valfin pozitif terminali, 555 zamanlayıcı ic'nin çıkış pinine bağlanır ve bu ic tetiklendiğinde devre etkinleştirilir ve elektrik valfi açılır. AÇIK. Sonuç olarak su topraktaki borudan akmaya başlar. Toprak sulandığında direnç azalmaya başlar ve iletkenlikten sorumlu problar HEX invertörün çıkışını düşük yapar, bu nedenle 555 zamanlayıcının durumu YÜKSEK'ten DÜŞÜK'e değişir, dolayısıyla iletkenlik biter ve devre tamamlanır. kapalı.

Adım 6: Devrenin Çalışması

Toprağa yerleştirilen teller ancak toprak kuruduğunda hareket edecek ve toprak ıslandığında iletimi durduracaktır. Devrenin güç kaynağı 9V pildir. Toprağın kuru olduğu noktada, yüksek direnç nedeniyle büyük voltaj düşüşlerinden sorumlu olacaktır. Bu, 7404 heks çevirici tarafından algılanır ve bir elektrik sinyalinin yardımıyla tek kararlı bir multivibratör olarak çalışan ilk NE555 saat tetikleyicisini yapar. Devreye iki adet 555 zamanlayıcı IC takılıdır. Bir IC'nin çıkışı, diğer IC'nin girişidir, bu nedenle solda bulunan ilk IC tetiklendiğinde, ikincisi de tetiklenecek ve ikinci IC'ye bağlı olan röle, döndürmekten sorumlu olacaktır. AÇIK 6V röle. Röle, bir SK100 transistörü aracılığıyla elektrikli vanaya bağlanır. Röle AÇIK konuma getirildiği anda su borudan akmaya başlar ve su toprak içinde hareket etmeye devam ettikçe direnci azalır ve ardından invertör 555 zamanlayıcı IC'yi tetiklemeyi durdurarak devre kesilmesine neden olur.

Adım 7: Devrenin Simülasyonu

Devreyi yapmadan önce tüm okumaları bir yazılım üzerinde simüle etmek ve incelemek daha iyidir. Kullanacağımız yazılım, Proteus Tasarım Süiti . Proteus, elektronik devrelerin simüle edildiği bir yazılımdır:

Proteus yazılımını indirip kurduktan sonra açın. Tıklayarak yeni bir şematik açın IŞİD Menüdeki simgesi.
IŞİD
Yeni şematik göründüğünde, P yan menüdeki simgesi. Bu, kullanılacak tüm bileşenleri seçebileceğiniz bir kutu açacaktır.
Yeni Şematik
Şimdi devreyi yapmak için kullanılacak bileşenlerin adını yazın. Bileşen, sağ tarafta bir listede görünecektir.
Bileşenlerin Seçilmesi
Aynı şekilde, yukarıdaki gibi, tüm bileşenleri arayın. Görünecekler Cihazlar Liste.
Bileşen Listesi
s8 açılmıyor

Adım 8: Devre Şeması

Bileşenleri monte edip kabloladıktan sonra devre şeması aşağıdaki gibi gösterilir:

Devre şeması

Adım 9: PCB Yerleşimi Yapma

Bir PCB üzerinde donanım devresini yapacağımız için öncelikle bu devre için bir PCB düzeni yapmamız gerekiyor.

PCB düzenini Proteus üzerinde yapmak için önce PCB paketlerini şematik üzerindeki her bileşene atamamız gerekir. paketleri atamak için, paketi atamak istediğiniz bileşene sağ tıklayın ve Paketleme Aracı.
Bir PCB şemasını açmak için üst menüdeki ARIES seçeneğine tıklayın.
ARIES Tasarım
Bileşenler Listesinden, tüm bileşenleri, devrenizin benzemesini istediğiniz bir tasarımda ekrana yerleştirin.
Parça moduna tıklayın ve yazılımın size bağlamanızı söylediği tüm pinleri bir okla bağlayın.

Adım 10: Donanımın Montajı

Devreyi şimdi yazılım üzerinde simüle ettiğimiz ve mükemmel şekilde çalışıyor. Şimdi devam edelim ve bileşenleri PCB üzerine yerleştirelim. PCB, baskılı devre kartıdır. Bir tarafı tamamen bakır kaplı, diğer tarafı tam izolasyonlu levhadır. Devreyi PCB üzerinde yapmak nispeten uzun bir süreçtir. Devre yazılım üzerinde simüle edildikten ve PCB düzeni yapıldıktan sonra devre düzeni bir yağlı kağıt üzerine basılır. Tereyağı kağıdını PCB kartına yerleştirmeden önce, kart üzerindeki bakır katman kartın üstünden azalacak şekilde kartı ovalamak için PCB sıyırıcıyı kullanın.

Bakır Katmanı Çıkarma

Daha sonra tereyağı kağıdı PCB kartına yerleştirilir ve devre karta yazdırılıncaya kadar ütülenir (Yaklaşık beş dakika sürer).

PCB Board Ütüleme

Şimdi devre karta yazdırıldığında FeCl'ye daldırılır.₃karttan fazla bakırı çıkarmak için sıcak su çözeltisi, sadece baskılı devre altındaki bakır geride kalacaktır.

PCB Aşındırma

Bundan sonra PCB kartını sıyırıcıyla ovalayın, böylece kablolar belirginleşir. Şimdi ilgili yerlere delikler açın ve bileşenleri devre kartına yerleştirin.

PCB Kartında Delme Delikleri

Kart üzerindeki bileşenleri lehimleyin. Son olarak, devrenin sürekliliğini kontrol edin ve herhangi bir yerde süreksizlik olursa, bileşenleri lehimleyin ve tekrar bağlayın. Herhangi bir basınç uygulanırsa pilin yerinden çıkmaması için devre terminallerine sıcak tutkal tabancası uygulayın.

Devrenin Sürekliliğinin Kontrol Edilmesi

Adım 11: Devrenin Test Edilmesi

Artık donanımımız tamamen hazır. Donanımı bahçede uygun bir yere kurun ve yer açıksa devreyi yalıtın, böylece yağmur vb. Nedenlerle patlamaz. Bitkiler kuru ise devre otomatik olarak AÇILACAK ve bitkileri sulamaya başlayacaktır. Bu kadar! Artık bitkileri her sabah manuel olarak sulamanıza gerek yok, bitkiler kuruduğunda otomatik olarak sulanacaklar.