جهاز سقي النباتات الأوتوماتيكي

لقد اعتاد كل واحد منا منذ فترة طويلة على استخدام جميع أنواع الأدوات التي تجعل الحياة أسهل: الهواتف المحمولة، وجميع أنواع الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية، وما إلى ذلك... في هذه المقالة سوف نستبدل إبريق الري المعتاد الخاص بك بجهاز تكنولوجي لسقي الزهور والتي سوف تعتني بنباتك الداخلي المفضل حتى لو ذهبت في إجازة.

يتم تجميع الجهاز على أساس متحكم ATMEGA 8 L بأسعار معقولة في حزمة TQFP32 رخيصة الثمن ومحرك من القرص الصلب للكمبيوتر (HDD)، والذي يمكن أخذه من القرص الصلب القديم للكمبيوتر. يحتوي المخطط على الحد الأدنى لعدد الأجزاء ويمكن استكماله بوظائف عشوائية. يتم تشغيله بواسطة بطاريتين ليثيوم أيون 18650 بجهد 3.7 فولت متصلين على التوالي.
يتم الري بأجزاء ثابتة كل 24 ساعة.
الزر الوحيد هو اختبار العمل، بعد الضغط عليه، سيتم إجراء الري اللاحق بالضبط في نفس الوقت، بدقة للثانية. (لقد قمت بتشغيله للتو في إجازة، لا توجد إعدادات، لذلك يمكن تقديمه كخيار هدية، دون تعليمات غير ضرورية).

ميزات التصميم:

• تشغيل البطارية لعدة أشهر (استهلاك منخفض للطاقة)؛
  
• جرعات سقي دقيقة للغاية وفترات زمنية دقيقة بين الري؛
  
• عدم أهمية الدائرة للتفاصيل وتوافرها؛
  
• عدم وجود أجزاء حية متحركة في المحرك، ونتيجة لذلك - المتانة والموثوقية عند العمل في الماء؛
  
• مستوى ضوضاء منخفض جدًا أثناء تشغيل المحرك؛
  
• لا يتطلب أي إعدادات (سقي مرة واحدة في اليوم) مع مرافقة الصوت والضوء؛
  
• الحماية ضد التفريغ العميق للبطارية مع تحذير مسموع حول الحاجة إلى الشحن؛
  
• الاغلاق التلقائي لمؤشر الضوء في الليل.

يتكون التصميم من مضخة مغمورة في مزهرية مع أنبوب سقي ووحدة إلكترونية صغيرة مثبتة على نفس المزهرية بالماء.

لذلك، أولا، دعونا نبدأ في صنع المضخة.

سنحتاج إلى قرص مضغوط، وزجاجة حليب بلاستيكية سعة 1.5 لتر (مع رقبة واسعة، وقطر داخلي 33 مم)، وغراء فائق، وسلك رباعي النواة (أخذت سلكًا تالفًا من شحن جهاز iPhone)، وثلاثة براغي، وغسالات وثلاثة المكسرات وقطعة من أنبوب مرن.
لقد قمنا بقطع عنق الزجاجة بمنشار على طول حافة "التنورة" تمامًا وقمنا بتسوية القطع الناتج باستخدام ورق الصنفرة أو الملف أو الكتلة.

بهذه الطريقة نقوم بإعداد ما يسمى بغرفة العمل للمضخة.

بعد ذلك نحتاج إلى قرص مضغوط، ثقبه الداخلي هو نفس حجم المحرك تمامًا، وسنصنع دافعًا من القرص.
يمكن قطع القرص بسهولة بالمقص، ومن الجيد أن يتم تسخينه قليلاً في الماء الساخن لمنع تشقق الحافة المقطوعة.
نأخذ الجزء المنشور من الزجاجة - غرفة العمل الخاصة بنا - ونطبقه تمامًا على مركز القرص مع الجزء الذي يوجد به الغطاء اللولبي.ارسم دائرة بقلم التحديد ثم قصها بالمقص العادي. لن يكون القرص الناتج سلسا تماما، ولكن يمكن تصحيحه باستخدام ورق الصنفرة، والشيء الرئيسي هو أن القرص يمكن أن يتناسب مع غرفة العمل مع الحد الأدنى من الفجوة.
اتضح أنها حلقة من المكره المستقبلي.

الآن نحن بحاجة إلى صنع شفرات "المروحة". للقيام بذلك سوف تحتاج إلى نصف القرص. ارسم شريطًا بعرض 7 مم بقلم تحديد ثم قصه بالمقص.

نحن الرمال وتسويتها.

بعد ذلك، قم بتقطيعها إلى ستة أجزاء متساوية مقاس كل منها 13 مم، ثم ثنيها بالكماشة على كلا الجانبين

سيتطلب الإجراء الإضافي أقصى قدر من العناية، فأنت بحاجة إلى لصق الشفرات واحدة تلو الأخرى باستخدام غراء فائق على مسافة متساوية.
يرجى ملاحظة أن الشفرات منحنية بحيث لا تقوم بتجميع الماء في فتحة الغرفة، ولكن على العكس من ذلك، يبدو أنها ترميها من المركز إلى الفتحة الموجودة على الحافة. سوف يدور المحرك عكس اتجاه عقارب الساعة فقط. يمكنك إصلاحه بخفة باستخدام قطرة، وتسويته باستخدام الملقط، وبعد أن يجف قليلاً، أضف الغراء إلى الأجزاء المفقودة.

حاول تجنب الأبخرة السامة الناتجة عن الغراء الثاني. وبعد ذلك يمكنك تجفيفه وتلميعه. لم يكن لدي سوى طلاء أظافر في متناول اليد، وهو متين للغاية.

بعد ذلك سوف تحتاج إلى قطعة من خرطوم مرن، على سبيل المثال أخذت قطعة من مستوى سائل البناء.
إن حفر ثقب متساوي في السطح الملولب للرقبة ليس بالأمر السهل، كان علي أولاً أن أتدرب على زجاجتين، وفي النهاية قمت بإذابته بالتساوي باستخدام مكواة لحام وقمت بتنظيفه بسلاسة من الداخل حتى تعمل الشفرة لا تلمس المخالفات.
نقوم بإدخال قطعة من الخرطوم مقطوعة بزاوية طفيفة بقوة في فتحة الرقبة ونصلحها باستخدام غراء شفاف من النوع اللحظي. يجب أن يكون قطر فتحة الأنبوب والغرفة كافيًا، حوالي 8 مم.يُنصح بإدخال الأنبوب ليس بزاوية قائمة على الجسم، ولكن مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن التدفق سوف يدور عكس اتجاه عقارب الساعة.


لا يُنصح باستخدام الغراء الفائق لربط الأنبوب، لأنه... عندما يجف، فإنه يلحق ضررا كبيرا بسطح البلاستيك ويصبح الجسم غائما، ويفقد الشفافية. تعمل مادة مانعة للتسرب شفافة أو مادة لاصقة هلامية بشكل رائع هنا.
الآن كل ما تبقى هو تجميع المضخة، وإرفاق الحجرة بالمحرك، وتوسيطها لضمان الدوران الحر للشفرات بالداخل، وتثبيتها بمسامير، وإغلاق الشقوق بمادة مانعة للتسرب شفافة ولصق غطاء شفاف بفتحة 14 مم في الوسط في الأعلى.

اسمحوا لي أن أذكرك أن المكره سوف يدور بدقة عكس اتجاه عقارب الساعة، وهذا أمر مهم. بعد ذلك، قم بلحام السلك رباعي النواة بالمحرك وقم بتغطية اللحام بالورنيش، ولحام smd الأزرق الصمام الثنائي الباعث للضوء إلى إحدى اللفات (من خلال المقاوم 1 كيلو أوم)، الأنود إلى المشترك. الآن، عند العمل، يومض تحت الماء.
بضع كلمات عن محركات الأقراص الصلبة.
تستمر بعض أنواع هذه المحركات، عند تدوير الدوار يدويًا، في الدوران في اتجاه واحد بشكل ملحوظ مع انزلاق أفضل من الاتجاه الآخر. أي أنه إذا حاولت التدوير في اتجاه عقارب الساعة، فسيتوقف الدوار على الفور تقريبًا. تتميز هذه الأجهزة بتصميم مختلف للمحامل وربما تكون هذه المحركات أكثر ملاءمة لأغراضنا. على الرغم من أن كلا النوعين يعملان في الماء لفترة طويلة ويقومان بعمل رائع.
يتم فحص اللفات مثل هذا. يجب أن يحتوي المحرك على أربع جهات اتصال. نحن بحاجة إلى العثور على أحد جهات الاتصال المتطرفة وهي النقطة الوسطى. سيتم توصيل هذا الطرف بالطاقة الموجبة، والباقي بالترتيب - الأول والثاني والثالث - سيتم توصيله بالموسفيت. باستخدام جهاز اختبار، نقيس المقاومة بين جميع جهات الاتصال المجاورة.ستظهر إحدى جهات الاتصال الخارجية مقاومة أقل.
وهذا أمر عام، وهو على متن الحافلة الإيجابية. يُنصح بشدة بتثبيت السلك على جسم المحرك، للقيام بذلك، يمكنك حفر ثقوب مليمترية والضغط على هذا الكابل بقوس نحاسي. عندما تصبح المضخة جاهزة، يتم وضع خرطوم منحني بقطر داخلي لا يقل عن 8 ملم على فوهة المضخة. وطولها 20 سم يتم من خلالها عملية الري. يمكنك الآن إنشاء لوحة دوائر مطبوعة ولحام الجهاز.
اللوحة مصنوعة من الألياف الزجاجية أحادية الجانب باستخدام طريقة LUT.
يرجى ملاحظة أن صورة التتبع والتخطيط للوحة الدائرة المطبوعة لا تنعكس لتسهيل التحقق أثناء التثبيت. عند طباعة جدول البحث، تحتاج إلى عكسه أو استخدام ملف SprintLayout الموجود في الأرشيف.

يمكن أيضًا طلاء اللوحة بطلاء الأظافر بهذه الطريقة:
يسخن قضيب قلم الحبر الجاف (قليلًا!) فوق لهب الولاعة، ويقلبه بالتساوي ويسحبه للخارج بالتساوي. بعد ذلك، يتم قطع النهاية الرفيعة بشفرة. ينتج عن ذلك أنبوب مخروطي الشكل بفتحة مخرج صغيرة جدًا. يمكن إدخاله داخل حقنة سعة 1.5 سم مكعب، وباستخدام طلاء الأظافر العادي، يمكنك رسم آثار الموصلات المطبوعة على السبورة.
بعد التجفيف، يتم غمس اللوحة في محلول الحفر. يمكن أن يكون هذا خليطًا من كبريتات النحاس مع الملح 1: 3 والماء. يتم تحضير المحلول بتركيز قدر الإمكان، ويلزم تسخينه، على سبيل المثال، فوق لهب الشمعة. يتم تسريع العملية مع التحريك المستمر. تباع كبريتات النحاس في أي متجر زراعي.

يتم تشغيل المتحكم الدقيق باستخدام مثبت الجهد البارامترى المجمع على العناصر D1، R7، Q1.
يتم اختيار قيمة المقاوم بطريقة تجعل استهلاك المثبت منخفضًا قدر الإمكان. أقل بكثير مما يسمى "كرينكا".
جعل هذا الحل التخطيطي من الممكن تقليل الاستهلاك إلى 0.3 مللي أمبير.
هذا مهم جدًا، لأن مدة تشغيل تصميمنا دون إعادة شحن البطاريات تعتمد عليه.
الترانزستور Q1 - npn ليس حرجًا.
ديود زينر لتثبيت الجهد 5.1 فولت. يمكنك استخدامه من شاحن الهاتف المحمول. مرنان الكوارتز - 32.768 كيلو هرتز. ساعة كوارتز عادية. من ساعات الكوارتز. تُستخدم الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) الملحومة من اللوحة الأم للكمبيوتر القديم كمفاتيح في الدائرة. الصمام الثنائي الباعث للضوء مصلحة الارصاد الجوية. يمكن أن تكون مصنوعة من شريط LED.
مكبر الصوت - أي حجم مناسب. يمكنك استخدام مكبر الصوت من الهاتف المحمول.

يجب أن يبدأ تركيب الدائرة بمثبت الجهد، ثم قياس الجهد عند خرجها (المكثفات C2 وC3). يجب أن يكون 5 فولت. ثم يمكنك اللحام في وحدة التحكم الدقيقة وكل شيء آخر.
في الدائرة، يمكن استخدام الأطراف السلكية وغير المستخدمة لمنافذ وحدة التحكم الدقيقة PB0، PB1، PD6 لتوصيل الأجهزة الطرفية.

تم إنشاء خوارزمية برنامج المتحكم الدقيق على النحو التالي.
تم تكوين وحدة التحكم للعمل في الوضع غير المتزامن. تحدث المقاطعات مرة واحدة في الثانية، وفي ذلك الوقت يقوم البرنامج بحساب الوقت، ويومض مؤشر LED لفترة وجيزة (كل 10 ثوانٍ) وينتقل على الفور إلى وضع السكون لتوفير استهلاك الطاقة. إذا ذهب عداد الساعات إلى الصفر (مباشرة بعد زر إعادة الضبط أو بعد 24 ساعة)، يتم قياس جهد إمداد وحدة التحكم أربع مرات ومقارنته بالجهد المرجعي الداخلي.إذا كان الجهد أقل من المستوى المسموح به، تبعث الدائرة إشارات صوتية دورية تشير إلى أن البطارية منخفضة، وبعد خمسة عشر إشارة، يتم ضبط وحدة التحكم على وضع خفض الطاقة وتنتقل إلى وضع السكون حتى يتم إعادة شحن البطاريات مرة أخرى.
إذا كان الجهد أعلى من قيمة العتبة، تصدر إشارة صوتية وتضيء. الصمام الثنائي الباعث للضوء. بعد ذلك، يتم ضبط الموضع الأولي لدوار المحرك ويتم تطبيق نبضات قصيرة المدى تباعًا على ملفات المحرك. تنخفض مدة النبضات والتوقفات بينها تدريجيًا، وبالتالي تزيد من سرعة المحرك وتزيد من دوران الشفرة باستمرار، وبالتالي ضمان جزء دقيق من الري. الصمام الثنائي الباعث للضوء في نفس الوقت يومض بشكل متزامن.
في نهاية الري، تنتقل الدائرة مرة أخرى إلى وضع الاستعداد لحساب الوقت. في هذا الوضع في معظم الأوقات، يتم تحقيق كفاءة عالية في استخدام الطاقة (حوالي 0.3 مللي أمبير).
أثناء تشغيل البرنامج الرئيسي، يتم تسجيل وحدة التحكم بواسطة مذبذب داخلي بتردد 8 ميجاهرتز، وفي وضع السكون، تسمح لك ساعة الكوارتز الخارجية بقراءة الوقت بدقة.

تفشي وجيزة قاد كل 10 ثواني يشيرون إلى تشغيل الجهاز. من بداية إعادة ضبط الثواني، سيومض لمدة 30 دقيقة ثم يتوقف عن الوميض لمدة 12 ساعة ويستأنف بعد 12 ساعة أخرى. وبالتالي، إذا قمت بتعيين الري عند الساعة 00، فلن يحدث الخفقان في الليل، ولكن فقط من الساعة 12 ظهرا.



أرشفة بالمواد الخاصة بالمقال. متاح للتنزيل فقط للمستخدمين المسجلين.




فيديو عمل الجهاز: