Aparell de reg automàtic de plantes

Cadascú de nosaltres fa temps que s’acostuma a utilitzar tot tipus d’aparells que faciliten la vida: telèfons mòbils, tot tipus de telèfons intel·ligents i tauletes, etc.… En aquest article substituirem la teva regadora habitual per un dispositiu tecnològic per regar flors que tindrà cura de la seva planta interior preferida. si vas anar de vacances.

El dispositiu es basa en un microcontrolador ATMEGA 8 L assequible en un paquet TQFP32 barat i un motor del disc dur de l’ordinador (HDD), que es pot treure d’un vell disc dur de l’ordinador. El circuit conté un nombre mínim de peces i es pot complementar amb una funcionalitat arbitrària. Està alimentat per dues bateries de ions Li de mida estàndard 18650, una tensió de 3,7 Volts, connectades en sèrie.
El reg es realitza en porcions fixes cada 24 hores.
L’únic botó és una prova de funcionament, després de prémer-lo, es farà el reg posterior amb exactitud al mateix temps amb una precisió d’un segon. (Simplement l'he inclòs en vacances, sense configuració, així que podeu oferir-lo com a opció de regal, sense instruccions innecessàries).

Característiques de disseny:

• funcionament de la bateria durant diversos mesos (baix consum);
  
• dosificació de reg molt precisa i intervals exactes entre el reg;
  
• la no-crítica del circuit als detalls i la seva disponibilitat;
  
• la falta de peces mòbils en moviment al motor i, per tant, durabilitat i fiabilitat quan es treballa en aigua;
  
• soroll molt baix durant el funcionament del motor;
  
• no necessita cap configuració (reg un cop al dia) amb acompanyament sonor i lleuger;
  
• protecció contra descàrregues profundes de bateries amb un advertiment audible sobre la necessitat d’una càrrega;
  
• Apagat automàtic de la indicació de llum a la nit.

El disseny és una pompa (bomba) immersa en un gerro amb un tub de reg i una petita caixa d’electrònica muntada al mateix gerro amb aigua.

Per tant, per començar, comencem a fer la bomba.

Necessitem una unitat de CD, una ampolla de plàstic amb un volum d’1,5 litres de llet (amb un coll ample, diàmetre interior de 33 mm.), Super cola, quatre filferros (vaig treure el fil danyat de carregar l’iPhone), tres cargols, rentadores i tres femelles i un tros de tub flexible.
A l’ampolla, i va veure el coll amb una serra per a metall exactament al llarg de la vora de la “faldilla” i alineeu la secció resultant amb paper de lija, un arxiu o una barra.

D’aquesta manera preparem l’anomenada cambra de treball de la bomba.

A continuació, necessitem un disc de CD, el seu forat interior és exactament de la mateixa mida que el motor, farem un impulsor des del disc.
El disc està ben tallat amb tisores, i és bo si s’escalfa lleugerament en aigua calenta per evitar que es trenqui amb la vora tallada.
Treiem la part serrada de l’ampolla: la nostra cambra de treball i l’aplicem exactament al centre del disc amb aquella part on hi havia el tap de cargol. Marqueu un cercle amb un retolador i talleu-ho amb unes tisores corrents. El disc resultant no serà perfectament suau, però es pot corregir el paper de seda, el principal és que el disc amb un espai mínim lliure pugui encaixar dins de la cambra de treball.
Va resultar un anell del futur impulsor.

Ara necessiteu fer les fulles per a la "hélice". Per fer-ho, necessitareu la meitat del disc. Dibuixem un marcador amb una tira de 7 mm d’amplada i el tallem amb unes tisores.

Pells i nivell.

A continuació, talleu-ho en sis parts iguals de 13 mm, i doblegueu-les amb unes alicates a banda i banda

El procediment addicional requerirà la màxima precisió, cal enganxar les fulles a la vegada amb super cola a una distància igual.
Tingueu en compte que les fulles estan doblegades de manera que no treguin aigua a l’obertura de la cambra, sinó, com si fos colat des del centre fins al forat de la vora. El motor només girarà en sentit antihorari. Podeu arreglar-lo lleugerament amb un gotet, alinear-lo amb unes pinces i després d’una mica d’assecat afegir cola a les parts que falten.

Intenta evitar els fums tòxics de la segona cola. A continuació, podeu assecar i envernissar. Al meu abast, només tenia un esmalt, és força durador.

Aleshores, necessiteu un tros de mànega flexible, per exemple, he agafat un tros del nivell de líquid de construcció.
Perforar un forat pla a la superfície roscada del coll no és tan senzill, vaig haver de practicar primer en un parell d’ampolles, per la qual cosa el vaig fondre suaument amb una soldadura i la vaig netejar suaument des de dins per tal que la fulla no afectés els cops.
Inserim un tros de la mànega tallada a un lleuger angle amb esforç a l’obertura del coll i ho fixem amb una cola transparent del tipus de moment. L’obertura del tub i la cambra han de tenir un diàmetre suficient, d’uns 8 mm. És recomanable inserir el tub no en angle recte amb la carcassa, però tenint en compte que el cabal girarà en sentit antihorari.


Per fixar el tub, no és aconsellable utilitzar super cola, quan s’asseca, fa malbé la superfície del plàstic i l’envelat queda ennuvolat, perdent transparència. Aquí és excel·lent un segellador o policia de cola transparent sobre una base d’heli.
Ara queda muntar la bomba unint la càmera al motor, al centre per assegurar la rotació lliure de les fulles a dins, fixar-les amb cargols, segellar les ranures amb segellant transparent i colar la coberta transparent per la part superior amb un forat al mig de 14 mm.

Permeteu-me que us recordi que l’impulsor girarà estrictament en sentit antihorari, això és important. A continuació, soldem el filferro de quatre fils al motor i envernissem el soldador, soldem el LED smd blau a un dels bobinats (mitjançant una resistència d’1 kΩ), l’ànode del comú. Ara a la feina, parpelleja sota l'aigua.
Unes paraules sobre motors dels discos durs.
Alguns tipus d'aquests motors quan giren el rotor amb les mans continuen girant en un sentit sensiblement amb un millor lliscament que en l'altre. És a dir, quan intenteu fer una rotació en sentit horari, el rotor s’aturarà gairebé immediatament. Aquests dispositius tenen un disseny de roda diferent i és probable que aquests motors s’adaptin millor als nostres propòsits. Tot i que tinc els dos tipus de treball a l’aigua des de fa temps i visc bé.
Els bobinatges es revisen així. El motor ha d’estar amb quatre contactes. Hem de trobar un dels contactes extrems que sigui el punt mig. Aquesta sortida estarà connectada al power plus, la resta de la mateixa en ordre -el primer, el segon, el tercer- es connectarà als mosfets. El provador mesura la resistència entre tots els contactes adjacents. Menys resistència mostrarà un dels contactes extrems.
Això és habitual, és en un autobús positiu. És altament desitjable fixar el filferro a la carcassa del motor, per això podeu foradar un parell de forats mil·límetres i prémer aquest cable amb un suport de coure. Quan la bomba estigui a punt, es posa una mànega corba a la seva broqueta amb un diàmetre intern d'almenys 8 mm. i 20 cm de llarg per on es realitzarà el reg. Ara podeu fer una placa de circuit imprès i soldar el dispositiu.
El tauler és de fibra de vidre unilateral pel mètode LUT.
Em crida l'atenció que la imatge de la traça i la disposició de la placa de circuit imprès no es reflecteixen per tal de facilitar la verificació durant la instal·lació. Quan imprimiu LUT, heu de girar-lo en mirall o utilitzar el fitxer SprintLayout a l'arxiu.

El tauler també es pot pintar amb esmalt d’ungles d’aquesta manera:
La varilla del bolígraf s'escalfa (una mica!) Per sobre de la flama del llum, girant uniformement i tirant uniformement. A continuació, es talla l’extrem prim amb una fulla. Així, s’obté un tub cònic amb una sortida molt petita.Es pot inserir a l’interior d’una xeringa amb un volum d’1,5 cm cúbics, i prèviament escrivint un vernís d’ungles regular, dibuixa les pistes dels conductors impresos a la placa de circuit.
Després de l'assecat, la junta es baixa en la solució de decapat. Pot ser una barreja de sulfat de coure amb 1: 3 de sal i aigua. La solució es prepara el més concentrat possible. Cal, per exemple, un escalfament per sobre de la flama de l’espelma. El procés s’accelera amb agitació constant. El vitriol blau es ven a qualsevol botiga agrícola.

El microcontrolador funciona amb un estabilitzador de tensió paramètric muntat als elements D1, R7, Q1.
El valor del resistor està seleccionat de manera que el consum propi de l'estabilitzador sigui el més baix possible. Molt inferior a l’anomenat “Krenki”.
Una solució tan esquemàtica va reduir el consum fins a 0,3 mA.
Això és molt important, ja que la durada del funcionament del nostre disseny sense recarregar les bateries depèn d’això.
Transistor Q1: npn no és crític.
Tensió d’estabilització del díode Zener 5,1 V. Es pot carregar per mòbil. Ressonador de quars: 32.768 kHz. Quartz de rellotge normal. De rellotges de quars. Com a tecles del circuit, s’utilitzen MOSFET soldats des de la placa del sistema de l’antic ordinador. LED SMD Llauna de tira LED.
Altaveu: qualsevol mida adequada. Podeu parlar d’altaveus des d’un telèfon mòbil.

La instal·lació del circuit hauria de començar amb un estabilitzador de tensió i, després, mesurar el voltatge a la seva sortida (condensadors C2 i C3). Hauria de ser de 5 volts. Aleshores, podeu vendre el microcontrolador i tota la resta.
Al circuit, es poden fer servir pins no utilitzats i divorciats dels ports del microcontrolador PB0, PB1, PD6 per connectar perifèrics.

L’algoritme del programa de microcontroladors es construeix de la manera següent.
El controlador està configurat per funcionar en mode asíncron. Les interrupcions es produeixen una vegada per segon, en aquest moment el programa compta el temps, parpelleja per poc temps amb un LED (cada 10 segons) i entra immediatament al mode de suspensió per estalviar el consum d'energia. Si el comptador d’hora es igual a zero (immediatament després del restabliment mitjançant el botó o després de 24 hores), l’alimentació del controlador es mesura quatre vegades i es compara amb la font de referència de tensió interna. Si la tensió està per sota del nivell admissible, el circuit emet avisos periòdics d’una bateria baixa, després de quinze senyals el controlador està configurat en mode d’apagat i entra en mode de suspensió fins a la següent recàrrega de bateries.
Si la tensió està per sobre del valor llindar, s'activa un senyal de so i el LED s'il·lumina. A continuació, s’estableix la posició inicial del rotor del motor i s’apliquen seqüenciament polsos a curt termini als bobinats del motor. La durada dels polsos i les pauses entre la seva successió es redueixen gradualment, per tant, un conjunt de revolucions del motor i una major rotació constant de la fulla, proporcionant així una part exacta de reg. El LED parpadea de manera síncrona.
Al final del reg, el circuit torna a passar al mode d'espera per comptar el temps. En aquest mode, se situa la major part del temps, això garanteix una alta eficiència del consum d’energia (uns 0,3 mA).
Durant el programa principal, el controlador es desplaça des de l’oscil·lador intern amb una freqüència de 8 MHz, i en mode de suspensió: el quars del rellotge extern permet calcular amb precisió el temps.

Els parpelles breus del LED cada 10 segons assenyalen el funcionament del dispositiu. Des del començament de la reducció a zero dels segons, parpellejarà 30 minuts i, a continuació, els parpellejos s’aturaran durant 12 hores i es reprenen al cap d’altres 12 hores. Així, si configureu el reg a les 00 hores, el parpelleig no es produirà a la nit, sinó només a partir de les 12 de la tarda.



Arxiu amb materials per a l'article. Disponible per a la seva descàrrega només per als usuaris registrats.




Funcionament del dispositiu de vídeo: