Thiết bị tưới cây tự động

Mỗi người trong chúng ta từ lâu đã quen với việc sử dụng các loại thiết bị giúp cuộc sống trở nên dễ dàng hơn: điện thoại di động, các loại điện thoại thông minh, máy tính bảng, v.v... Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thay thế bình tưới nước thông thường của bạn bằng thiết bị công nghệ tưới hoa , sẽ chăm sóc cây trồng trong nhà yêu thích của bạn ngay cả khi bạn đi nghỉ.

Thiết bị này được lắp ráp trên cơ sở bộ vi điều khiển ATMEGA 8 L giá cả phải chăng trong gói TQFP32 giá rẻ và động cơ từ ổ cứng máy tính (HDD), có thể lấy từ ổ cứng máy tính cũ. Sơ đồ chứa số lượng phần tối thiểu và có thể được bổ sung chức năng tùy ý. Nó được cung cấp năng lượng bởi hai pin Li-ion 18650 với điện áp 3,7 Volt được mắc nối tiếp.
Việc tưới nước được thực hiện theo từng phần cố định cứ sau 24 giờ.
Nút duy nhất là kiểm tra công việc, sau khi nhấn nút này, các lần tưới tiếp theo sẽ được thực hiện đồng thời, chính xác đến từng giây. (Tôi chỉ bật nó trong kỳ nghỉ, không có cài đặt nên có thể được cung cấp dưới dạng tùy chọn quà tặng mà không cần hướng dẫn không cần thiết).

Đặc điểm thiết kế:

• Pin hoạt động được vài tháng (tiêu thụ điện năng thấp);
  
• liều lượng tưới rất chính xác và khoảng thời gian chính xác giữa các lần tưới;
  
• tính không quan trọng của mạch đối với các chi tiết và tính khả dụng của chúng;
  
• thiếu các bộ phận chuyển động mang điện trong động cơ, và kết quả là - độ bền và độ tin cậy khi làm việc trong nước;
  
• độ ồn rất thấp khi động cơ đang chạy;
  
• không yêu cầu bất kỳ cài đặt nào (tưới nước mỗi ngày một lần) với âm thanh và ánh sáng đi kèm;
  
• bảo vệ chống xả pin sâu với cảnh báo bằng âm thanh về nhu cầu sạc;
  
• Tự động tắt đèn báo vào ban đêm.

Thiết kế bao gồm một máy bơm (máy bơm) được đặt trong một chiếc bình có ống tưới nước và một bộ phận điện tử nhỏ gắn trên cùng một chiếc bình với nước.

Vì vậy, trước tiên, hãy bắt đầu chế tạo máy bơm.

Chúng ta sẽ cần một đĩa CD, một bình sữa nhựa 1,5 lít (có cổ rộng, đường kính trong 33 mm), keo siêu dính, dây bốn lõi (tôi lấy một dây bị hỏng khi sạc iPhone), ba con vít, vòng đệm và ba đai ốc và một đoạn ống mềm.
Chúng tôi cắt cổ chai bằng cưa sắt chính xác dọc theo mép của váy váy và san bằng vết cắt kết quả bằng giấy nhám, giũa hoặc khối.

Bằng cách này, chúng tôi chuẩn bị cái gọi là buồng làm việc của máy bơm.

Tiếp theo chúng ta cần một đĩa CD, lỗ bên trong của nó có kích thước giống hệt với động cơ, chúng ta sẽ tạo một cánh quạt từ đĩa.
Đĩa có thể dễ dàng cắt bằng kéo, tốt nhất là đun nóng nhẹ trong nước nóng để tránh làm nứt mép cắt.
Chúng tôi lấy phần đã cưa ra khỏi chai - buồng làm việc của chúng tôi - và đặt chính xác vào giữa đĩa với phần có nắp vặn.Vẽ một vòng tròn bằng bút đánh dấu và cắt nó ra bằng kéo thông thường. Đĩa thu được sẽ không mịn hoàn toàn, nhưng có thể sửa chữa bằng giấy nhám, điều chính là đĩa có thể vừa với buồng làm việc với một khe hở tối thiểu.
Hóa ra đó là một chiếc vòng của cánh quạt trong tương lai.

Bây giờ chúng ta cần chế tạo các cánh cho “cánh quạt”. Để làm điều này, bạn sẽ cần một nửa đĩa. Vẽ một dải rộng 7mm bằng bút đánh dấu và cắt nó bằng kéo.

Chúng tôi cát và san bằng nó.

Tiếp theo, cắt thành sáu phần bằng nhau, mỗi phần 13 mm và uốn cong chúng bằng kìm ở cả hai bên.

Quy trình tiếp theo sẽ yêu cầu sự cẩn thận tối đa, bạn cần dán từng lưỡi dao bằng keo siêu dính ở khoảng cách bằng nhau.
Xin lưu ý rằng các lưỡi dao được uốn cong để không cào nước vào khe hở của buồng mà ngược lại, dường như ném nước từ tâm ra lỗ ở mép. Động cơ sẽ chỉ quay ngược chiều kim đồng hồ. Bạn có thể sửa nhẹ bằng cách nhỏ giọt, dùng nhíp san phẳng và sau khi khô một chút, thêm keo vào những phần còn thiếu.

Cố gắng tránh khói độc từ keo thứ hai. Sau đó bạn có thể làm khô và đánh vecni. Tôi chỉ có sơn móng tay trên tay, sơn này khá bền.

Sau đó, bạn sẽ cần một đoạn ống mềm, chẳng hạn như tôi đã lấy một đoạn từ mức chất lỏng xây dựng.
Khoan một lỗ đều trên bề mặt ren của cổ không hề dễ dàng, lần đầu tiên tôi phải thực hành trên một vài chai, cuối cùng tôi làm nóng chảy đều nó bằng mỏ hàn và làm sạch nhẹ nhàng từ bên trong để lưỡi dao làm được. không chạm vào những điều bất thường.
Chúng tôi dùng lực chèn một đoạn ống cắt ở một góc nhỏ vào lỗ cổ và cố định nó bằng keo loại khoảnh khắc trong suốt. Lỗ mở của ống và buồng phải có đường kính vừa đủ, khoảng 8 mm.Nên lắp ống không vuông góc với cơ thể nhưng lưu ý dòng chảy sẽ quay ngược chiều kim đồng hồ.


Không nên dùng keo siêu dính để gắn ống, vì... Khi khô, bề mặt nhựa sẽ bị hư hỏng nặng và phần thân trở nên đục, mất độ trong suốt. Ở đây, chất bịt kín trong suốt hoặc chất kết dính dạng gel có tác dụng rất tốt.
Bây giờ tất cả những gì còn lại là lắp ráp máy bơm, gắn buồng vào động cơ, căn giữa nó để đảm bảo các cánh quạt quay tự do bên trong, cố định nó bằng vít, bịt kín các vết nứt bằng keo trong suốt và dán một nắp trong suốt có lỗ 14 mm vào giữa ở trên.

Hãy để tôi nhắc bạn rằng cánh quạt sẽ quay hoàn toàn ngược chiều kim đồng hồ, điều này rất quan trọng. Tiếp theo, hàn dây bốn lõi vào động cơ và phủ vecni lên điểm hàn, hàn smd màu xanh Điốt phát sáng đến một trong các cuộn dây (thông qua điện trở 1 kOhm), cực dương đến cực chung. Bây giờ khi làm việc nó nhấp nháy dưới nước.
Một vài lời về động cơ ổ cứng.
Một số loại động cơ như vậy, khi quay rôto bằng tay, tiếp tục quay theo một hướng rõ rệt với khả năng trượt tốt hơn so với hướng kia. Nghĩa là, nếu bạn cố gắng quay theo chiều kim đồng hồ, rôto sẽ gần như dừng lại ngay lập tức. Những thiết bị như vậy có thiết kế ổ trục khác và những động cơ này có thể phù hợp hơn với mục đích của chúng tôi. Mặc dù cả hai loại đều đã làm việc dưới nước lâu năm và hoạt động rất tốt.
Các cuộn dây được kiểm tra như thế này. Động cơ phải có bốn tiếp điểm. Chúng ta cần tìm một trong những điểm tiếp xúc cực đoan là điểm giữa. Chân này sẽ được kết nối với cực dương nguồn, phần còn lại theo thứ tự - thứ nhất, thứ hai, thứ ba - sẽ được kết nối với mosfet. Sử dụng máy kiểm tra, chúng tôi đo điện trở giữa tất cả các điểm tiếp xúc liền kề.Một trong những tiếp điểm bên ngoài sẽ có ít điện trở hơn.
Đây là điều chung chung, nó đang trên đà tích cực. Rất khuyến khích cố định dây trên vỏ động cơ, để làm điều này, bạn có thể khoan một vài lỗ milimet và ấn cáp này bằng kẹp đồng. Khi máy bơm đã sẵn sàng, một ống cong có đường kính trong ít nhất 8 mm được đặt trên vòi của nó. và dài 20 cm để tiến hành tưới nước. Bây giờ bạn có thể tạo một bảng mạch in và hàn thiết bị.
Bảng được làm từ sợi thủy tinh một mặt bằng phương pháp LUT.
Xin lưu ý rằng hình ảnh đường đi và bố cục của bảng mạch in không được phản chiếu để dễ kiểm tra hơn trong quá trình lắp đặt. Khi in LUT, bạn cần phản chiếu nó hoặc sử dụng tệp SprintLayout có trong kho lưu trữ.

Bảng cũng có thể được sơn bằng sơn móng tay theo cách này:
Thân bút bi nóng lên (một chút!) trên ngọn lửa của bật lửa, xoay đều và kéo ra đều. Tiếp theo, phần đầu mỏng được cắt bằng lưỡi dao. Điều này tạo ra một ống hình nón có lỗ thoát rất nhỏ. Nó có thể được nhét vào bên trong một ống tiêm 1,5 cc và sử dụng sơn móng tay thông thường, bạn có thể vẽ dấu vết của dây dẫn đã in lên bảng.
Sau khi khô, bảng được nhúng vào dung dịch khắc. Đây có thể là hỗn hợp đồng sunfat với muối 1:3 và nước. Dung dịch được chuẩn bị càng đậm đặc càng tốt, cần phải đun nóng, chẳng hạn như trên ngọn lửa nến. Quá trình được tăng tốc bằng cách khuấy liên tục. Đồng sunfat được bán ở bất kỳ cửa hàng nông sản nào.

Bộ vi điều khiển được cấp nguồn bằng bộ ổn áp tham số được lắp ráp trên các phần tử D1, R7, Q1.
Giá trị điện trở được chọn sao cho mức tiêu thụ của bộ ổn định càng thấp càng tốt. Thấp hơn nhiều so với cái gọi là “Krenka”.
Giải pháp sơ đồ này giúp giảm mức tiêu thụ xuống 0,3 mA.
Điều này rất quan trọng vì thời gian hoạt động của thiết kế của chúng tôi mà không cần sạc lại pin phụ thuộc vào nó.
Transistor Q1 - npn không quan trọng.
Diode Zener ổn định điện áp 5,1 V. Bạn có thể sử dụng nó từ bộ sạc điện thoại di động. Bộ cộng hưởng thạch anh - 32,768 kHz. Đồng hồ thạch anh thông thường. Từ đồng hồ thạch anh. MOSFET được hàn từ bo mạch chủ của máy tính cũ được sử dụng làm chìa khóa trong mạch điện. Điốt phát sáng SM. Có thể được làm từ dải đèn LED.
Loa - bất kỳ kích thước phù hợp. Bạn có thể sử dụng loa từ điện thoại di động.

Việc lắp đặt mạch nên bắt đầu bằng bộ ổn áp, sau đó đo điện áp ở đầu ra của nó (tụ điện C2 và C3). Nó phải là 5 Volt. Sau đó, bạn có thể hàn vào bộ vi điều khiển và mọi thứ khác.
Trong mạch, các chân không sử dụng và có dây của các cổng vi điều khiển PB0, PB1, PD6 có thể được sử dụng để kết nối các thiết bị ngoại vi.

Thuật toán chương trình vi điều khiển được xây dựng như sau.
Bộ điều khiển được cấu hình để hoạt động ở chế độ không đồng bộ. Sự gián đoạn xảy ra một lần mỗi giây, lúc đó chương trình sẽ tính toán thời gian, đèn LED nhấp nháy nhanh (cứ sau 10 giây) và ngay lập tức chuyển sang chế độ ngủ để tiết kiệm điện năng tiêu thụ. Nếu bộ đếm giờ về 0 (ngay sau nút đặt lại hoặc sau 24 giờ), điện áp nguồn của bộ điều khiển sẽ được đo bốn lần và được so sánh với điện áp tham chiếu bên trong.Nếu điện áp dưới mức cho phép, mạch sẽ phát ra tín hiệu âm thanh định kỳ báo hiệu pin yếu, sau mười lăm tín hiệu, bộ điều khiển chuyển sang chế độ tắt nguồn và chuyển sang chế độ ngủ cho đến khi pin được sạc lại.
Nếu điện áp vượt quá giá trị ngưỡng, tín hiệu âm thanh sẽ phát ra và sáng lên. Điốt phát sáng. Tiếp theo, vị trí ban đầu của rôto động cơ được thiết lập và các xung ngắn hạn lần lượt được đưa vào cuộn dây động cơ. Thời lượng của các xung và khoảng dừng giữa chúng giảm dần, do đó làm tăng tốc độ động cơ và tiếp tục quay lưỡi dao liên tục, từ đó đảm bảo một phần tưới nước chính xác. Điốt phát sáng đồng thời nó nhấp nháy đồng bộ.
Khi kết thúc tưới nước, mạch lại chuyển sang chế độ chờ để tính thời gian. Ở chế độ này hầu hết thời gian, điều này đạt được hiệu suất năng lượng cao (khoảng 0,3 mA).
Trong khi chương trình chính đang chạy, bộ điều khiển được bấm giờ bằng bộ dao động bên trong có tần số 8 MHz và ở chế độ ngủ, thạch anh đồng hồ bên ngoài cho phép bạn đọc chính xác thời gian.

Những đợt bùng phát ngắn DẪN ĐẾN cứ sau 10 giây chúng lại báo hiệu về hoạt động của thiết bị. Kể từ khi bắt đầu đặt lại số giây, nó sẽ nhấp nháy trong 30 phút, sau đó ngừng nhấp nháy trong 12 giờ và tiếp tục nhấp nháy sau 12 giờ nữa. Như vậy, nếu bạn đặt tưới nước vào lúc 00 giờ thì hiện tượng nhấp nháy sẽ không xảy ra vào ban đêm mà chỉ xảy ra từ 12 giờ trưa.



Lưu trữ tài liệu cho bài viết. Chỉ có sẵn để tải xuống cho người dùng đã đăng ký.




Video hoạt động của thiết bị: