Автоматизация полива на дачном участке
Каждому дачнику известно, что получить хороший урожай можно только при качественном поливе. Но, находиться на даче каждый день может позволить себе далеко не каждый. Поэтому весьма актуален вопрос автоматического полива. Предположим на даче есть бесперебойный источник воды, — колодец, скважина, пруд, ну или водопровод, хотя водопровод назвать «бесперебойным» источником можно только относительно. Самый простой вариант, -сделать датчики сопротивления почвы, и когда это сопротивление слишком велико (почка сухая) автоматически включать поливальную систему, конструкция которой зависит от имеющегося источника воды. Но этот вариант не всегда действует так как надо. Например, были случаи когда вода быстро уходила из-за жаркой погоды и поливалка работала практически непрерывно, что местами приводило даже к некоторому затоплению участка. Установить полив по таймеру, — тоже хорошо, но не очень хорошо, так как при этом не учитываются погодные условия.
Поразмыслив над данным вопросом, я решил что нужно оставить первый вариант, но сделать так, чтобы система проверяла влажность почвы не постоянно, а короткими по времени пробами через каждый час. И если проба показывает что требуется полив будет включаться поливалка, причем, включаться поливалка должна на строго регламентированное время, установленное при налаживании исходя из конкретных условий (производительности, площади, и тд.).
Теперь вопрос стал за таймером, подающим импульс каждый час. Сначала была задумка сделать его на ИМС вроде К561ИЕ16, но потом обратил внимание на старые электронные часы, которые можно переключить на режим почасовой сигнализации. При этом они каждый час издают короткий гудок. При этом на динамике (он электромагнитный) есть импульсы. Вот появление этих импульсов и надо принять как сигнал к очередной проверке степени сухости почвы.
Принципиальная схема устройства показана на рисунке в тексте.
Электронные часы-будильник обозначены условно «ЭЧ1», вернее, на схеме показан только их микродинамик. Когда раздается очередной почасовой сигнал на динамике имеется всплеск импульсов самой разнообразной формы. В пиках амплитуда их может достигать напряжения в несколько десятков вольт. Эти импульсы через конденсатор С1 поступают на вход элемента D1.1. Диоды VD1 и VD2 защищают вход элемента от отрицательных выбросов (VD2) и от выбросов выше напряжения питания (VD1).
Сухость почвы определяется по сопротивлению между контактами Е1 и Е2 из нержавеющей стали, воткнутых в почву. Сопротивление почвы, при котором должен включаться полив устанавливается подстроечным резистором R2, образующим с ним делитель напряжения на выводе 1 D1.1. Если почва суха и требует полива, то сопротивление между Е1 и Е2 будет значительно больше сопротивления R2, и напряжение на выводе 1 D1.1 будет соответствовать логической единице. Если при этом поступит импульс от часов на вывод 2 D1.1, то на его выходе появятся импульсы, которые запускают одно-вибратор на элементах D1.2-D1.3. Длительность импульса, формируемого одновибра-тором зависит от цепи C3-R3-R4 и может быть установлена подстроечным резистором R4 такой величины, чтобы соответствовать оптимальной продолжительности однократного полива.
Потом импульс инвертируется элементом D1.4 и поступает на транзисторный ключ на транзисторах VT1 и VT2. На схеме написано что к выходу ключа подключают обмотку реле. Что туда подключается это зависит от вашей поливальной системы. Это может быть реле, которое включает насос подачи воды из колодца, может быть водопроводный клапан. У меня там подключен клапан от карбюратора «Озон» автомобиля ВАЗ. Он предназначен для регулировки подачи смеси воздуха с бензином, но у меня он неплохо работает и на подаче воды. При подаче напряжения клапан открывается и через него поступает вода из своеобразной водонапорной башни, состоящей из бака, расположенного на чердаке дачного домика и колодца, из которого вода закачивается в бак при помощи погружного насоса. Это такой своеобразный индивидуальный дачный водопровод. Схема его автоматики здесь не описывается.
После окончания импульса реле, управляющее подачей воды (клапан) выключается. Даже если сопротивление между контактами датчика еще не снизилось, все равно очередной полив будет возможен только через час. Это позволит воде равномерно распределиться по орошаемому объему, и не допустит затопления.
Если при очередной подаче часами сигнала окажется что почва влажная, то напряжение на выходе D1.1 не изменится и полива не произойдет.
Схема собрана на печатной плате, эскиз которой показана на втором рисунке. На плате есть одна перемычка, — между выводами 6 и 10 микросхемы (на эскизе она не показана). Перемычку можно сделать куском монтажного провода, припаяв его между этими выводами со стороны печати платы.
Немного о конструкции датчика. Практически это два кухонных ножа из нержавеющей стали, которые воткнуты в землю на значительном расстоянии (на противоположных концах грядки). Такое расположение позволяет определять влажность почвы не в каком-то одном месте, а практически по всей грядке. Однако, это требует значительного времени чтобы почва равномерно намокла так чтобы сопротивление грядки понизилось до порогового значения. Поэтому и нужен таймер, который включает полив раз в час, и поэтому же нужно ограничение продолжительности полива, которое устанавливается одновибратором D1.2-D1.3.
Налаживание. Чувствительность датчика влажности почвы регулируют подстроечным резистором R2. Сделать это можно только экспериментальным путем, так как многое зависит и от состава почвы на вашем участке и от расстояния между ножами Е1 и Е2. При необходимости сопротивление R2 можно увеличить включением ему последовательно постоянного сопротивления. Хотя в моем случае R2 нужно было установить в положение около 100 кОм. Но это, опять же, зависит от многих индивидуальных факторов.
Продолжительность полива устанавливают подстройкой резистора R4. Здесь тоже все индивидуально, зависит от производительности поливальной установки, напора воды, и прочего, и прочего. Если нужную продолжительность установить не получается, можно увеличить сопротивление R3.
Просмотров записи: 166
Эквивалент ИМС LM3909 на деталях для поверхностного монтажа