Automatisch plant bewateringsapparaat

Ieder van ons is al lang gewend aan het gebruik van allerlei gadgets die het leven gemakkelijker maken: mobiele telefoons, allerlei smartphones en tablets, etc. ... In dit artikel zullen we uw gebruikelijke gieter vervangen door een technologisch apparaat voor het bewateren van bloemen die voor uw favoriete kamerplant zorgen, zelfs als u ging op vakantie.
Het apparaat is samengesteld op basis van een betaalbare ATMEGA 8 L microcontroller in een goedkoop TQFP32-pakket en een motor van de harde schijf van een computer (HDD), die kan worden verwijderd van een oude harde schijf van een computer. Het circuit bevat een minimum aantal onderdelen en kan worden aangevuld met willekeurige functionaliteit. Het wordt aangedreven door twee Li-ion-batterijen van standaard 18650, spanning van 3,7 Volt, in serie geschakeld.
Water geven wordt elke 24 uur in vaste porties uitgevoerd.
De enige knop is een test van het werk, na het indrukken, zal de daaropvolgende bewatering exact tegelijkertijd worden uitgevoerd met een nauwkeurigheid van een seconde. (Ik heb het gewoon op vakantie toegevoegd, geen instellingen, dus je kunt het als een geschenkoptie aanbieden, zonder onnodige instructies).
Ontwerp kenmerken:

• werking op batterij gedurende enkele maanden (laag stroomverbruik);
• zeer nauwkeurige dosering van irrigatie en exacte intervallen tussen irrigatie;
• niet-kriticiteit van het circuit voor details en hun beschikbaarheid;
• gebrek aan bewegende delen onder spanning in de motor, en als gevolg daarvan - duurzaamheid en betrouwbaarheid bij het werken in water;
• zeer laag geluidsniveau tijdens motorbedrijf;
• vereist geen instellingen (één keer per dag water geven) met geluids- en lichtbegeleiding;
• bescherming tegen diepe ontlading van batterijen met een hoorbare waarschuwing over de noodzaak van opladen;
• automatische uitschakeling van licht indicatie 's nachts.

Het ontwerp is een pomp (pomp) ondergedompeld in een vaas met een irrigatiebuis en een kleine elektronicabox gemonteerd op dezelfde vaas met water.

Laten we om te beginnen de pomp gaan maken.

We hebben een CD nodig, een plastic fles met een volume van 1,5 liter melk (met een wijde hals, binnendiameter 33 mm.), Superlijm, vier draden (ik nam de beschadigde draad van het opladen van de iPhone), drie schroeven, sluitringen en drie moeren en een stuk flexibele buis.
Bij de fles en zaag de nek af met een ijzerzaag voor metaal precies langs de rand van de "rok" en lijn het resulterende gedeelte uit met schuurpapier, een vijl of een balk.
Op deze manier bereiden we de zogenaamde werkkamer van de pomp voor.
Vervolgens hebben we een CD-schijf nodig, het binnenste gat is exact even groot als de motor, we zullen een waaier van de schijf maken.
De schijf is goed gesneden met een schaar en het is goed als deze enigszins is opgewarmd in heet water om barsten van de snijrand te voorkomen.
We nemen het afgezaagde deel uit de fles - onze werkkamer en brengen het precies aan op het midden van de schijf met dat deel waar de schroefdop zat. Markeer een cirkel met een marker en snijd met een gewone schaar. De resulterende schijf zal niet perfect glad zijn, maar het schuurpapier kan worden gecorrigeerd, het belangrijkste is dat de schijf met een minimale speling in de werkkamer past.
Het bleek een ring van de toekomstige waaier.
Nu moet u de bladen voor de "propeller" maken. Om dit te doen, hebt u de helft van de schijf nodig. We tekenen een marker met een strook van 7 mm breed en knippen deze af met een schaar.
Skins en het niveau.
Snijd vervolgens in zes gelijke delen van 13 mm en buig aan beide kanten met een tang
De verdere procedure vereist maximale nauwkeurigheid, je moet de messen één voor één lijmen met supellijm op gelijke afstand.
Houd er rekening mee dat de bladen zo zijn gebogen dat ze geen water in de kameropening harken, maar eerder vanuit het midden naar het gat aan de rand worden gegoten. De motor draait alleen linksom. Je kunt het lichtjes fixeren met een druppel, het uitlijnen met een pincet en na een beetje drogen lijm toevoegen aan de ontbrekende delen.
Probeer de giftige dampen van tweede lijm te vermijden. Daarna kunt u drogen en lakken. Binnen handbereik was alleen nagellak, het is vrij duurzaam.
Dan heb je een stuk flexibele slang nodig, ik nam bijvoorbeeld een stuk van het bouwvloeistofniveau.
Het boren van een glad gat in het schroefdraadoppervlak van de nek is niet zo eenvoudig, ik moest eerst op een paar flessen oefenen, als resultaat smolt ik het soepel met een soldeerbout en maakte ik het van binnen glad schoon zodat het mes niet voor onregelmatigheden trof.
We steken een stuk van de slang onder een lichte hoek gesneden met moeite in de opening van de nek en fixeren met een transparante lijm van het soort moment. De buis- en kameropening moeten voldoende diameter hebben, ongeveer 8 mm. Het is raadzaam om de buis niet haaks op de behuizing te plaatsen, maar rekening houdend met het feit dat de stroom linksom draait.
Voor het bevestigen van de buis is het niet raadzaam om superlijm te gebruiken, zoals wanneer gedroogd, bederft het het oppervlak van het plastic en wordt de behuizing troebel en verliest het de transparantie. Hier is een transparant afdichtmiddel of lijm op een heliumbasis geweldig.
Nu blijft het om de pomp in elkaar te zetten door de camera aan de motor te bevestigen, in het midden om vrije rotatie van de bladen binnenin te verzekeren, vast te maken met schroeven, de gleuven af ​​te dichten met transparant afdichtmiddel en de transparante afdekking bovenop te lijmen met een gat in het midden van 14 mm.
Laat me je eraan herinneren dat de waaier strikt tegen de klok in zal draaien, dit is belangrijk. Soldeer vervolgens de vier-aderige draad aan de motor en vernis het soldeer, soldeer de blauwe smd-LED aan een van de wikkelingen (via een weerstand van 1 kΩ), de anode van de gemeenschappelijke. Nu op het werk flikkert het onder water.
Een paar woorden over motoren van harde schijven.
Sommige typen van dergelijke motoren blijven bij het draaien van de rotor met hun handen merkbaar in de ene richting draaien met beter glijden dan in de andere. Dat wil zeggen, wanneer u probeert met de klok mee te draaien, stopt de rotor vrijwel onmiddellijk. Dergelijke apparaten hebben een ander lagerontwerp en deze motoren zijn waarschijnlijk beter geschikt voor onze doeleinden. Hoewel ik beide soorten werk lang in het water heb en goed leef.
De wikkelingen worden zo gecontroleerd. De motor moet met vier contacten zijn. We moeten een van de extreme contacten vinden die het middelpunt is. Deze uitgang wordt verbonden met de power plus, de rest om - de eerste, tweede, derde - zal worden aangesloten op de mosfets. De tester meet de weerstand tussen alle aangrenzende contacten. Minder weerstand zal een van de extreme contacten laten zien.
Dit is gebruikelijk, het is op een positieve bus. Het is zeer wenselijk om de draad op het motorhuis te bevestigen, hiervoor kunt u een paar millimeter gaten boren en deze kabel met een koperen beugel drukken. Wanneer de pomp gereed is, wordt een gebogen slang op het mondstuk geplaatst met een interne diameter van minimaal 8 mm. en 20 cm lang waardoor water wordt gegeven. Nu kunt u een printplaat maken en het apparaat solderen.
Het bord is gemaakt van eenzijdig glasvezel volgens de LUT-methode.
Ik vestig uw aandacht op het feit dat de afbeelding van het spoor en de lay-out van de printplaat niet zijn gespiegeld om het gemakkelijker te maken om tijdens de installatie te verifiëren. Wanneer u LUT afdrukt, moet u het gespiegeld roteren of het SprintLayout-bestand in het archief gebruiken.
Het bord kan ook op deze manier met nagellak worden geverfd:
De stang van de balpen wordt (een beetje!) Boven de vlam van de aansteker verwarmd, gelijkmatig draaiend en gelijkmatig uitgetrokken. Vervolgens wordt het dunne uiteinde met een mes gesneden. Aldus wordt een conische buis met een zeer kleine uitlaat verkregen. Het kan worden ingebracht in een spuit met een volume van 1,5 kubieke cm en nadat u eerder een gewone nagellak hebt getypt, tekent u de sporen van de gedrukte geleiders op de printplaat.
Na het drogen wordt het bord in de beitsoplossing neergelaten. Het kan een mengsel zijn van kopersulfaat met 1: 3 zout en water. De oplossing wordt zo geconcentreerd mogelijk bereid, verwarming is bijvoorbeeld nodig boven de kaarsvlam. Het proces wordt onder constant roeren versneld. Blue vitriol wordt verkocht in elke agrarische winkel.
De microcontroller wordt aangedreven door een parametrische spanningsstabilisator gemonteerd op de elementen D1, R7, Q1.
De waarde van de weerstand wordt zo gekozen dat het eigen verbruik van de stabilisator zo laag mogelijk is. Veel lager dan de zogenaamde "Krenki".
Een dergelijke schematische oplossing verminderde het verbruik tot 0,3 mA.
Dit is erg belangrijk, omdat de duur van de werking van ons ontwerp zonder de batterijen op te laden hiervan afhankelijk is.
Transistor Q1 - npn is niet kritisch.
Zener-diodestabilisatiespanning 5,1 V. Het is mogelijk om op te laden voor mobiel. Kwartsresonator - 32.768 kHz. Normaal horloge quartz. Van quartz horloges. Als sleutels in het circuit worden MOSFET's gebruikt die zijn gesoldeerd vanaf het moederbord van de oude computer. SMD LED Blikje ledstrip.
Luidspreker - elke geschikte maat. U kunt vanaf een mobiele telefoon spreken.
De installatie van het circuit moet beginnen met een spanningsstabilisator en vervolgens de spanning meten aan de uitgang (condensatoren C2 en C3). Het moet 5 volt zijn. Vervolgens kunt u de microcontroller en al het andere solderen.
In het circuit kunnen ongebruikte en gescheiden pinnen van de poorten van de microcontroller PB0, PB1, PD6 worden gebruikt om randapparatuur aan te sluiten.
Het algoritme van het microcontrollerprogramma is als volgt opgebouwd.
De controller is geconfigureerd om in asynchrone modus te werken. Onderbrekingen treden één keer per seconde op, op dit moment telt het programma de tijd, knippert kort met een LED (om de 10 seconden) en gaat onmiddellijk in slaapmodus om stroomverbruik te besparen. Als de urenteller gelijk wordt aan nul (onmiddellijk na de reset door de knop of na 24 uur), wordt de voeding van de controller vier keer gemeten en vergeleken met de interne spanningsreferentiebron. Als de spanning lager is dan de toelaatbare, zendt het circuit periodieke geluidssignalen uit die aangeven dat de batterij bijna leeg is. Na vijftien signalen wordt de controller in de uitschakelmodus gezet en in de slaapmodus totdat de batterijen opnieuw worden opgeladen.
Als de spanning boven de drempelwaarde ligt, wordt een geluidssignaal geactiveerd en gaat de LED branden. Vervolgens wordt de beginpositie van de motorrotor ingesteld en worden kortstondige pulsen achtereenvolgens op de motorwikkelingen toegepast. De duur van de pulsen en de pauzes tussen hun opeenvolging worden geleidelijk verminderd, dus een reeks omwentelingen van de motor en verdere constante rotatie van het blad, waardoor een exact deel van het water wordt gegeven. De LED knippert synchroon.
Aan het einde van de irrigatie gaat het circuit weer in de stand-bymodus om de tijd te tellen. In deze modus bevindt deze zich meestal, dit zorgt voor een hoog energieverbruik (ongeveer 0,3 mA).
Tijdens het hoofdprogramma wordt de controller geklokt vanuit de interne oscillator met een frequentie van 8 MHz en in de slaapmodus - met de externe klokkwarts kunt u de tijd nauwkeurig berekenen.
Korte flitsen van de LED om de 10 seconden geven de werking van het apparaat aan. Vanaf het begin van het op nul stellen van seconden knippert het 30 minuten en daarna zullen de flitsen 12 uur stoppen en na nog eens 12 uur hervatten. Dus als u de bewatering op 00 uur instelt, zal het flikkeren niet 's nachts plaatsvinden, maar pas vanaf 12 uur in de middag.
Archief met materialen voor het artikel. Alleen beschikbaar voor download voor geregistreerde gebruikers.
Bediening videoapparaat:

Bekijk de video: Zó geef je je planten automatisch water (November 2024).