Автоматично устройство за поливане на растения

Всеки от нас отдавна е свикнал да използва всякакви приспособления, които улесняват живота: мобилни телефони, всякакъв вид смарт телефони и таблети и т.н. ... В тази статия ще заменим обичайната ви лейка с технологично устройство за поливане на цветя, което ще се погрижи за любимото ви стайно растение ако сте отишли ​​на почивка.

Устройството е сглобено на базата на достъпен микроконтролер ATMEGA 8 L в евтин TQFP32 пакет и двигател от твърдия диск на компютъра (HDD), който може да бъде премахнат от стар твърд диск на компютъра. Веригата съдържа минимален брой части и може да бъде допълнена с произволна функционалност. Захранва се от две литиево-йонни батерии със стандартен размер 18650, напрежение 3,7 волта, свързани последователно.
Поливането се извършва на фиксирани порции на всеки 24 часа.
Единственият бутон е тест за работа, след натискането му последващото поливане ще се извърши точно по едно и също време с точност от секунда. (Просто го включих във ваканция, без настройки, така че, можете да го предложите като опция за подарък, без излишни инструкции).

Характеристики на дизайна:

• работа на батерията в продължение на няколко месеца (ниска консумация на енергия);
  
• много точна доза на напояване и точни интервали между напояването;
  
• некритичност на схемата към детайлите и тяхната наличност;
  
• липса на движещи се части под напрежение в двигателя и като резултат - издръжливост и надеждност при работа във вода;
  
• много нисък шум по време на работа на двигателя;
  
• не изисква никакви настройки (поливане веднъж на ден) със звук и светлинен акомпанимент;
  
• защита срещу дълбоко разреждане на батерии с звуково предупреждение за необходимостта от зареждане;
  
• автоматично изключване на светлинната индикация през нощта.

Дизайнът е помпон (помпа), потопен във ваза с напоителна тръба и малка електронна кутия, монтирана върху същата ваза с вода.

Така че, за начало, нека започнем да правим помпата.

Нуждаем се от CD устройство, пластмасова бутилка с обем 1,5 литра мляко (с широка шийка, вътрешен диаметър 33 мм.), Супер лепило, четири жици (взех повредената жица от зареждането на iPhone), три винта, шайби и три гайки и парче гъвкава тръба.
В бутилката и видях от шията с ножовка за метал точно по ръба на "полата" и подравнете получената секция с шкурка, пила или щанга.

По този начин подготвяме така наречената работна камера на помпата.

На следващо място ни трябва CD диск, вътрешният му отвор е точно същия размер като мотора, ще направим работно колело от диска.
Дискът е добре нарязан с ножица и е добре, ако е леко затоплен в гореща вода, за да се предотврати напукване на отрязания ръб.
Изваждаме отрязаната част от бутилката - нашата работна камера и я прилагаме точно в центъра на диска с тази част, където е била капачката на винта. Отбележете кръг с маркер и изрежете с обикновени ножици. Полученият диск няма да бъде идеално гладък, но шкурка може да се коригира, основното е, че дискът с минимален клирънс може да се побере вътре в работната камера.
Оказа се пръстен на бъдещото работно колело.

Сега трябва да направите остриетата за "витлото". За да направите това, ще ви трябва половината диск. Начертаваме маркер с лента с ширина 7 мм и го отрязваме с ножица.

Кожи и го изравнявайте.

След това се нарязва на шест равни части от 13 мм и се огъва с клещи от двете страни

По-нататъшната процедура ще изисква максимална точност, трябва да залепите остриетата едно по едно със супер лепило на еднакво разстояние.
Моля, обърнете внимание, че остриетата са огънати, така че да не нахлуват вода в отвора на камерата, а по-скоро, сякаш са хвърлени от центъра към отвора на ръба. Моторът ще се върти само обратно на часовниковата стрелка. Можете леко да го оправите с капчица, да го подравните с пинсети и след малко изсушаване добавете лепило към липсващите части.

Опитайте се да избегнете токсичните изпарения на второто лепило. След това можете да изсушите и да лакирате. На една ръка разстояние беше само лак за нокти, той е доста издръжлив.

След това ви трябва парче гъвкав маркуч, например аз взех парче от нивото на строителната течност.
Пробиването на плосък отвор в резбованата повърхност на шията не е толкова просто, първо трябваше да тренирам на няколко бутилки, в резултат на това го разтопих плавно с поялник и плавно го почистих отвътре, така че острието да не удари неравностите.
Вмъкваме парче от нарязания маркуч под лек ъгъл с усилие в отвора на шията и фиксираме с прозрачно лепило от типа на момента. Отворът на тръбата и камерата трябва да бъде с достатъчен диаметър, около 8 мм. Препоръчително е да поставите тръбата не под прав ъгъл спрямо корпуса, но като вземете предвид факта, че потокът ще се върти обратно на часовниковата стрелка.


За фиксиране на тръбата не е препоръчително да използвате супер лепило, като когато се изсуши, той разваля повърхността на пластмасата и кутията става мътна, губи прозрачност. Тук прозрачен уплътнител или полицейско ченге върху хелиева основа е чудесен.
Сега остава да сглобим помпата, като прикрепим камерата към двигателя, центрираме, за да гарантираш свободно въртене на лопатките вътре, закрепи с винтове, запечатай прорезите с прозрачен уплътнител и залепи прозрачния капак отгоре с отвор в средата на 14 мм.

Нека ви напомня, че работното колело ще се върти строго обратно на часовниковата стрелка, това е важно. След това спойка четирите проводника към мотора и лакирайте спойка, спойка синия smd светодиод към една от намотките (през 1 kΩ резистор), анод към общата. Сега на работа, той трепва под водата.
Няколко думи за двигатели от твърди дискове.
Някои видове такива двигатели при завъртане на ротора с ръцете си продължават да се въртят в една посока забележимо с по-добро плъзгане, отколкото в другата. Тоест, когато се опитате да дадете въртене по посока на часовниковата стрелка, роторът ще спре почти веднага. Такива устройства имат различна конструкция на лагерите и тези двигатели вероятно са по-подходящи за нашите цели. Въпреки че имам и двата вида работа във водата отдавна и живея добре.
Намотките се проверяват така. Двигателят трябва да е с четири контакта. Трябва да намерим един от крайните контакти, който е средната точка. Този изход ще бъде свързан с мощността плюс, останалата част от него в ред - първата, втората, третата - ще бъде свързана с мосфетите. Тестерът измерва съпротивлението между всички съседни контакти. По-малко съпротива ще покаже един от крайните контакти.
Това е често, това е в положителна шина. Много е желателно да фиксирате жицата върху корпуса на мотора, за това можете да пробиете няколко милиметрови дупки и да натиснете този кабел с медна скоба. Когато помпата е готова, на нейния накрайник се поставя извит маркуч с вътрешен диаметър най-малко 8 мм. и 20 см дължина, през която ще се извършва поливане. Сега можете да направите печатна платка и да спойкате устройството.
Дъската е изработена от едностранно фибростъкло по метода LUT.
Обръщам вашето внимание на факта, че картината на следата и оформлението на печатаната платка не са огледални, за да се улесни проверката по време на инсталирането. Когато отпечатвате LUT, трябва да го завъртите огледално или да използвате файла SprintLayout в архива.

Дъската също може да бъде боядисана с лак за нокти по този начин:
Пръчката от химикалката се нагрява (малко!) Над пламъка на запалката, завърта се равномерно и се издърпва равномерно. След това тънкият край се нарязва с острие. Така се получава конусна тръба с много малък изход.Може да се постави вътре в спринцовка с обем 1,5 куб. См, като предварително сте въвели обикновен лак за нокти, нарисувайте следите на отпечатаните проводници на платката.
След изсушаване дъската се спуска в разтвора за мариноване. Тя може да бъде смес от меден сулфат със сол 1: 3 и вода. Разтворът се приготвя възможно най-концентрирано.Изисква се нагряване например над пламъка на свещта. Процесът се ускорява при непрекъснато разбъркване. Синият витриол се продава във всеки селскостопански магазин.

Микроконтролерът се захранва от параметричен стабилизатор на напрежението, сглобен върху елементите D1, R7, Q1.
Стойността на резистора е избрана така, че собствената консумация на стабилизатора да е възможно най-ниска. Много по-ниска от т. Нар. „Кренки“.
Такова схематично решение намалява консумацията до 0,3 mA.
Това е много важно, тъй като продължителността на работа на нашия дизайн без презареждане на батериите зависи от това.
Транзистор Q1 - npn не е критичен.
Напрежение на стабилизиращ диод 5.1 V Възможно е от зареждане за мобилни устройства. Кварцов резонатор - 32.768 kHz. Нормален часовник кварц. От кварцови часовници. Като ключове във веригата се използват MOSFET, запоени от системната платка на стария компютър. SMD LED. Може от LED лента.
Високоговорител - всеки подходящ размер. Можете да говорите от мобилен телефон.

Монтажът на веригата трябва да започне със стабилизатор на напрежението и след това да се измери напрежението на неговия изход (кондензатори C2 и C3). Тя трябва да бъде 5 волта. След това можете да спойкате микроконтролера и всичко останало.
Във веригата неизползваните и разведени щифтове на портовете на микроконтролера PB0, PB1, PD6 могат да се използват за свързване на периферни устройства.

Алгоритъмът на програмата за микроконтролер е изграден по следния начин.
Контролерът е конфигуриран да работи в асинхронен режим. Прекъсванията се случват веднъж в секунда, по това време програмата отброява времето, мига за кратко с LED (на всеки 10 секунди) и веднага преминава в спящ режим, за да спести консумацията на енергия. Ако броячът на часа стане равен на нула (веднага след нулирането чрез бутона или след 24 часа), захранването на контролера се измерва четири пъти и се сравнява с референтния източник на вътрешното напрежение. Ако напрежението е под допустимото ниво, веригата излъчва периодични звукови сигнали, уведомяващи за изтощена батерия, след петнадесет сигнала контролерът е настроен в режим на изключване на захранването и преминава в спящ режим до следващото презареждане на батериите.
Ако напрежението е над праговата стойност, се задейства звуков сигнал и светодиодът светва. След това се задава първоначалното положение на ротора на двигателя и последователно се прилагат краткотрайни импулси към намотките на двигателя. Продължителността на импулсите и паузите между последователността им постепенно се намаляват, като по този начин се осъществява набор от обороти на двигателя и по-нататъшно постоянно въртене на лопатката, като по този начин се осигурява точна част от поливането. Светодиодът мига синхронно.
В края на напояването веригата отново преминава в режим на готовност за отброяване на времето. В този режим той е разположен през повечето време, това осигурява висока ефективност на консумацията на енергия (около 0,3 mA).
По време на основната програма контролерът се задейства от вътрешния осцилатор с честота 8 MHz, а в режим на заспиване - външният кварцов часовник ви позволява точно да изчислите времето.

Кратките мигащи светодиоди на всеки 10 секунди сигнализират за работата на устройството. От началото на зануляването на секундите ще мига 30 минути, след което светкавиците ще спрат за 12 часа и ще се възобновят след още 12 часа. По този начин, ако зададете поливането на 00:00, трептенето няма да се случи през нощта, а само от 12 часа следобед.



Архив с материали за статията. Достъпно за изтегляне само на регистрирани потребители.




Работа с видео устройство: