Automatyczne urządzenie do podlewania roślin

Każdy z nas od dawna jest przyzwyczajony do korzystania z wszelkiego rodzaju gadżetów, które ułatwiają życie: telefony komórkowe, wszelkiego rodzaju smartfony i tablety itp. ... W tym artykule zastąpimy zwykłą konewkę technologicznym urządzeniem do podlewania kwiatów, które zadba o twoją ulubioną roślinę domową jeśli pojechałeś na wakacje.

Urządzenie jest montowane w oparciu o niedrogi mikrokontroler ATMEGA 8 L w taniej obudowie TQFP32 oraz silnik z dysku twardego komputera (HDD), który można wyjąć ze starego dysku twardego komputera. Obwód zawiera minimalną liczbę części i można go uzupełnić dowolną funkcjonalnością. Jest zasilany dwoma akumulatorami litowo-jonowymi o standardowym rozmiarze 18650, o napięciu 3,7 wolta, połączonymi szeregowo.
Podlewanie odbywa się w ustalonych porcjach co 24 godziny.
Jedynym przyciskiem jest test pracy, po naciśnięciu go kolejne podlewanie zostanie przeprowadzone dokładnie w tym samym czasie z dokładnością do sekundy. (Po prostu umieściłem go na wakacjach, bez ustawień, więc możesz zaoferować go jako prezent, bez zbędnych instrukcji).

Funkcje konstrukcyjne:

• praca na baterii przez kilka miesięcy (niskie zużycie energii);
  
• bardzo dokładne dozowanie nawadniania i dokładne odstępy między nawadnianiem;
  
• brak krytyczności obwodu dla szczegółów i ich dostępność;
  
• brak ruchomych części pod napięciem w silniku, aw rezultacie - trwałość i niezawodność podczas pracy w wodzie;
  
• bardzo niski poziom hałasu podczas pracy silnika;
  
• nie wymaga żadnych ustawień (nawadnianie raz dziennie) z akompaniamentem dźwiękowym i świetlnym;
  
• ochrona przed głębokim rozładowaniem akumulatorów z dźwiękowym ostrzeżeniem o potrzebie ładowania;
  
• automatyczne wyłączanie sygnalizacji świetlnej w nocy.

Konstrukcja jest pompą (pompą) zanurzoną w wazonie z rurką irygacyjną i małym pudełkiem elektronicznym zamontowanym na tym samym wazonie z wodą.

Tak więc, na początek, zacznijmy robić pompę.

Potrzebujemy płyty CD, plastikowej butelki o pojemności 1,5 litra mleka (z szeroką szyjką, wewnętrzną średnicą 33 mm.), Super kleju, czterech drutów (zabrałem uszkodzony drut z ładowania iPhone'a), trzech śrub, podkładek i trzech nakrętek i kawałek elastycznej rurki.
Przy butelce i odetnij szyję piłą do metalu dokładnie wzdłuż krawędzi „spódnicy” i wyrównaj powstałą sekcję papierem ściernym, pilnikiem lub prętem.

W ten sposób przygotowujemy tzw. Komorę roboczą pompy.

Następnie potrzebujemy dysku CD, jego wewnętrzny otwór ma dokładnie taki sam rozmiar jak silnik, z dysku wykonamy wirnik.
Tarcza jest dobrze przycięta nożyczkami i dobrze jest, jeśli zostanie lekko rozgrzana w gorącej wodzie, aby zapobiec pękaniu krawędzi cięcia.
Ściągamy wyciętą część z butelki - naszej komory roboczej i nakładamy dokładnie na środek tarczy tą częścią, w której znajdowała się zakrętka. Zaznacz okrąg markerem i wytnij zwykłymi nożyczkami. Powstały dysk nie będzie idealnie gładki, ale papier ścierny można poprawić, najważniejsze jest to, że dysk o minimalnym prześwicie zmieści się w komorze roboczej.
Okazało się pierścień przyszłego wirnika.

Teraz musisz wykonać ostrza do „śmigła”. Aby to zrobić, potrzebujesz połowy dysku. Rysujemy marker za pomocą paska o szerokości 7 mm i odcinamy go nożyczkami.

Skórki i wyrównaj.

Następnie pokrój na sześć równych części o długości 13 mm i wygnij szczypcami po obu stronach

Dalsza procedura będzie wymagała maksymalnej dokładności, musisz przykleić ostrza pojedynczo za pomocą super kleju w równej odległości.
Należy pamiętać, że ostrza są wygięte, aby nie zgarniały wody do otworu komory, a raczej jakby były rzucane ze środka na otwór na krawędzi. Silnik będzie się obracał tylko przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Możesz go lekko naprawić za pomocą kropli, wyrównać za pomocą pincety i po niewielkim wyschnięciu dodać klej do brakujących części.

Staraj się unikać toksycznych oparów drugiego kleju. Następnie możesz wysuszyć i lakierować. Na wyciągnięcie ręki był tylko lakier do paznokci, jest dość trwały.

Potem potrzebujesz kawałka elastycznego węża, na przykład, wziąłem kawałek z poziomu płynu budowlanego.
Wiercenie płaskiego otworu w gwintowanej powierzchni szyjki nie jest tak proste, musiałem najpierw poćwiczyć na kilku butelkach, w wyniku czego stopiłem go płynnie lutownicą i delikatnie wyczyściłem od wewnątrz, aby ostrze nie uderzyło w guzki.
Wkładamy kawałek węża przyciętego pod niewielkim kątem z wysiłkiem do otworu na szyję i mocujemy za pomocą przezroczystego kleju typu moment. Otwór rury i komory powinien mieć odpowiednią średnicę, około 8 mm. Wskazane jest wkładanie rurki nie pod kątem prostym do obudowy, ale biorąc pod uwagę fakt, że przepływ będzie się obracał przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.


Do mocowania rurki nie zaleca się stosowania super kleju, as po wysuszeniu psuje powierzchnię plastiku, a obudowa staje się mętna, tracąc przezroczystość. Tutaj przezroczysty uszczelniacz lub klej policjant na bazie helu jest świetny.
Teraz pozostaje zmontować pompę, mocując kamerę do silnika, w środku, aby zapewnić swobodny obrót łopatek w środku, przymocuj śrubami, uszczelnij szczeliny przezroczystym uszczelniaczem i przyklej przezroczystą pokrywę u góry otworem w środku 14 mm.

Przypomnę, że wirnik obraca się ściśle przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, to ważne. Następnie przylutuj przewód czteroprzewodowy do silnika i polakieruj lut, przylutuj niebieską diodę smd do jednego z uzwojeń (przez rezystor 1 kΩ), anodę do wspólnego. Teraz w pracy migocze pod wodą.
Kilka słów o silnikach z dysków twardych.
Niektóre typy takich silników podczas obracania wirnika rękami nadal obracają się zauważalnie w jednym kierunku z lepszym poślizgiem niż w drugim. Oznacza to, że gdy spróbujesz wykonać obrót zgodnie z ruchem wskazówek zegara, wirnik zatrzyma się prawie natychmiast. Takie urządzenia mają inną konstrukcję łożyska i silniki te prawdopodobnie lepiej nadają się do naszych celów. Chociaż mam oba rodzaje pracy w wodzie od dłuższego czasu i żyję dobrze.
Uzwojenia są sprawdzane w ten sposób. Silnik musi mieć cztery styki. Musimy znaleźć jeden z ekstremalnych kontaktów, który jest punktem środkowym. Wyjście to zostanie podłączone do power plus, reszta w kolejności - pierwsza, druga, trzecia - zostaną podłączone do mosfetów. Tester mierzy rezystancję między wszystkimi sąsiadującymi stykami. Mniejszy opór pokaże jeden z ekstremalnych kontaktów.
Jest to powszechne, jest w pozytywnym autobusie. Bardzo pożądane jest przymocowanie drutu do obudowy silnika, w tym celu można wywiercić kilka milimetrowych otworów i nacisnąć ten kabel za pomocą miedzianego wspornika. Gdy pompa jest gotowa, na jej dyszę nakłada się zakrzywiony wąż o wewnętrznej średnicy co najmniej 8 mm. i 20 cm długości, przez które zostanie przeprowadzone podlewanie. Teraz możesz zrobić płytkę drukowaną i przylutować urządzenie.
Płyta wykonana jest z jednostronnego włókna szklanego metodą LUT.
Zwracam uwagę na fakt, że obraz śladu i układ płytki drukowanej nie jest dublowany, aby ułatwić weryfikację podczas instalacji. Podczas drukowania LUT musisz obrócić go w odbiciu lustrzanym lub użyć pliku SprintLayout w archiwum.

Deskę można również pomalować lakierem do paznokci w ten sposób:
Pręt z długopisu jest rozgrzany (trochę!) Nad płomieniem zapalniczki, obracając się równomiernie i równomiernie wyciągając. Następnie cienki koniec jest cięty za pomocą ostrza. W ten sposób uzyskuje się stożkową rurkę z bardzo małym wylotem.Można go włożyć do strzykawki o objętości 1,5 cm sześciennego, a po uprzednim wpisaniu zwykłego lakieru do paznokci, narysuj ścieżki drukowanych przewodników na płytce drukowanej.
Po wysuszeniu płytkę opuszcza się do roztworu do wytrawiania. Może to być mieszanina siarczanu miedzi z solą 1: 3 i wodą. Roztwór przygotowuje się tak skoncentrowany, jak to możliwe, konieczne jest ogrzewanie, na przykład powyżej płomienia świecy. Proces jest przyspieszany przy ciągłym mieszaniu. Niebieski witriol jest sprzedawany w każdym sklepie rolniczym.

Mikrokontroler zasilany jest parametrycznym stabilizatorem napięcia zamontowanym na elementach D1, R7, Q1.
Wartość rezystora dobiera się tak, aby zużycie własne stabilizatora było jak najniższe. Znacznie niższy niż tak zwany „Krenki”.
Takie schematyczne rozwiązanie zmniejszyło zużycie do 0,3 mA.
Jest to bardzo ważne, ponieważ zależy od tego czas działania naszego projektu bez ładowania akumulatorów.
Tranzystor Q1 - npn nie jest krytyczny.
Napięcie stabilizacji diody Zenera 5,1 V. Możliwe jest ładowanie telefonu komórkowego. Rezonator kwarcowy - 32,768 kHz. Normalny zegarek kwarcowy. Zegarków kwarcowych. Kluczami używanymi w obwodzie są tranzystory MOSFET przylutowane z płyty systemowej starego komputera. SMD LED. Puszka taśmy LED.
Głośnik - dowolny odpowiedni rozmiar. Możesz rozmawiać z telefonu komórkowego.

Montaż obwodu należy rozpocząć od stabilizatora napięcia, a następnie zmierzyć napięcie na jego wyjściu (kondensatory C2 i C3). Powinien wynosić 5 woltów. Następnie możesz przylutować mikrokontroler i wszystko inne.
W obwodzie nieużywane i rozwiedzione piny portów mikrokontrolera PB0, PB1, PD6 można wykorzystać do podłączenia urządzeń peryferyjnych.

Algorytm programu mikrokontrolera jest zbudowany w następujący sposób.
Kontroler jest skonfigurowany do pracy w trybie asynchronicznym. Przerwy występują raz na sekundę, w tym czasie program odlicza czas, miga przez krótki czas za pomocą diody LED (co 10 sekund) i natychmiast przechodzi w tryb uśpienia, aby oszczędzać zużycie energii. Jeśli licznik godzin wyrówna się do zera (natychmiast po resecie przyciskiem lub po 24 godzinach), zasilanie sterownika jest mierzone czterokrotnie i porównywane z wewnętrznym źródłem napięcia odniesienia. Jeżeli napięcie spadnie poniżej dopuszczalnego poziomu, obwód emituje okresowe sygnały dźwiękowe informujące o niskim poziomie naładowania baterii, po piętnastu sygnałach kontroler przechodzi w tryb wyłączenia i przechodzi w tryb uśpienia aż do następnego ładowania baterii.
Jeśli napięcie przekroczy wartość progową, wyzwolony zostanie sygnał dźwiękowy i zaświeci się dioda LED. Następnie ustawiane jest początkowe położenie wirnika silnika, a krótkotrwałe impulsy są kolejno przykładane do uzwojeń silnika. Czas trwania impulsów i przerwy między nimi są stopniowo zmniejszane, a tym samym zestaw obrotów silnika i dalszy stały obrót ostrza, zapewniając w ten sposób dokładną porcję nawadniania. Dioda LED miga synchronicznie.
Po zakończeniu nawadniania obwód ponownie przechodzi w tryb gotowości na odliczanie czasu. W tym trybie jest on umieszczony przez większość czasu, co zapewnia wysoką efektywność zużycia energii (około 0,3 mA).
Podczas programu głównego sterownik jest taktowany z wewnętrznego oscylatora o częstotliwości 8 MHz, aw trybie uśpienia - zewnętrzny zegar kwarcowy pozwala dokładnie obliczyć czas.

Krótkie błyski diody co 10 sekund sygnalizują działanie urządzenia. Od początku zerowania sekund będzie migać przez 30 minut, a następnie błyski zatrzymają się na 12 godzin i wznowią po kolejnych 12 godzinach. Tak więc, jeśli ustawisz nawadnianie na godzinę 00, wówczas migotanie nie wystąpi w nocy, a dopiero od godziny 12 po południu.



Archiwum z materiałami do artykułu. Dostępne do pobrania tylko dla zarejestrowanych użytkowników.




Obsługa urządzenia wideo: