植物の自動散水および噴霧システム。スキーム、説明

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植物への自動水やり・噴霧システム。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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私はお気に入りの雑誌に、私が開発した植物への自動水やりと噴霧のシステムを紹介しています。これは室内だけでなく、温室、ウィンターガーデン、フラワーガーデンでもうまく機能していることが証明されています。これには、「センサー - 給水」(図 1) と電子制御ユニット (図 2) という XNUMX つの相互接続されたサブシステムが含まれています。また、XNUMX台目は初心者でも簡単に組み立てられますが、XNUMX台目は電気・無線工学の分野で十分な経験と知識を持った人に任せるのが良いでしょう。

植物のための自動散水および噴霧システム
米。 1. 屋内植物の自動ケアのためのサブシステム「センサー給水」: 1 - 水タンク; 2 - 弾性パイプライン（シリコンまたはゴムチューブ）。 3 - 電気制御ポンプ; 4 - ティー; 5 - 水電気バルブ; 6 - 点滴灌漑リング。 7 - ノズル（エアゾール缶からのスプレー）。 8-自家製湿度センサー; パーツ3...5 - VAZ-2109車のワッシャーシステムから。部品数 2,4...8 - 場所による。 a - 両面フォイルグラスファイバー; b- 電極 (グラファイトペンシルロッド、2 本); c - トロリ線の巻線。 g - 出力（ワイヤータイプMGShV、2個）; d - 保護カバー（コンパウンドまたはビニールチューブの一部）

米。 2. 植物の個性を考慮した自動散布・自動散水制御の基本的な電気・機能図

当初は XNUMX つの (著者にとって貴重な) プラントにサービスを提供するように設計されていましたが、このシステムはマルチチャンネルのシステムとしても使用できます。すべてのチャンネルは完全に同一であるため、設置が大幅に簡素化されます。

システムの動作アルゴリズムは、ほとんどの場合、オートメーション (デューティーフォトリレーを除く) とセンサーの電源がオフになるように設計されています。これは、機器の効率を高めるため、土壌に絶えず流れる電流によって植物にストレスを与えないようにするため、また、自動化の誤動作につながるいわゆる電気化学分極を防ぐために行われました。

日中が始まると、デューティフォトリレーが作動し、電源がオンになり、ポンプモーターに 5 ボルトの電圧が 7 ～ 12 分間供給されます (メインタイマーで設定された時間間隔)。彼は「油圧装置」に水を満たし始め、植物にスプレーし、ノズルから余分な水を放出します。この場合、ノズルは安全弁の機能を果たします。

同じ 12 ボルトの電圧が、独自のタイムリレーを介して最大 15 秒の遅延で測定サブユニットに供給されます。測定サブユニットは、土壌水分測定の明瞭さと精度を担います。そして、後者がプラントごとに個別に設定された必要なレベルを下回っている場合、回路の出力にハイレベル信号が現れ、それが制御サブユニットのトリガ入力に供給されます。トリガーされると、別の時間リレーによって決定された時間だけ電磁弁が開きます。その遅延は、散水の強度、成長容器のサイズ、およびその他の要因に応じて設定されます。

設定した時間が経過するとバルブが閉まり、給水が止まります。メインタイマーは自動的に電源をオフにし、フォトリレーを除く両方のサブシステムの電源を切ります。フォトリレーは翌朝までスタンバイモードのままです。次回電源を入れたときに土壌水分が正常であれば、水やりは行われません。このシステムは、植物の世話を、夜明けにフォトリレーが作動する朝の強制散布のみに軽減します。

次に、「センサー - 給水」サブシステムの機能について説明します。

湿度センサーはグラスファイバーのストリップで作られたプローブで、ホイルの大部分が取り除かれています (上部に約 10 mm だけが残っています)。鉛筆の 15 本のグラファイトロッド (それぞれ長さ 20 ～ 10 mm) を XNUMX mm のワイヤでしっかりと包み、反対側のグラスファイバーストリップのホイルにはんだ付けします。ワイヤはリードの上部にはんだ付けされ、構造全体が化合物で封止されます。

散水装置は、電気バルブ、柔軟な透明チューブ、プラスチックティー、およびVAZ-2109車の電動フロントガラスウォッシャーモーターを使用します（ウォッシャータンクの容量が小さいため、25リットルのプラスチックキャニスターを使用することをお勧めします））。電動モーターでは騒音低減と消費電流低減のため、ブラシ圧を弱くしました。

散水リングがチューブから植物の周りに巻き付けられ、その内側に沿って小さな穴が開けられます。植え付けが列になっている場合、チューブをリングに丸めることはできませんが、列の間に引き伸ばすことができます。スプレーノズルはエアゾール缶から取られています。これらの部品は、U 字型の棒の花の上に位置し、直列に接続されています。

場合によっては、植物が短いか葉が少ない場合、スプレーがプローブの測定値に影響を与える可能性があります。この場合、土壌と接触しないように円錐形のキャップで覆う必要があります。デバイスが広いエリアで使用される場合、異なる場所にある複数のプローブを XNUMX つの測定ユニットに接続できます。

次に電気回路図の動作についてです。センサー VR1 が暗くなると、その抵抗が増加し、トランジスタ VT1 が閉じます。入力信号がゆっくり変化するときにヒステリシスを提供し、リレー K1 の明確な動作を実現するために、トランジスタ VT2 ～ VT1 にシュミットトリガが組み込まれています。

ゲート VT3 に電圧が現れると、リレー K1 が負荷回路 (12 ボルト電源サブユニット) を閉じます。限られた時間（5 ～ 7 分間）オンにするために、放電回路 R4C8 を備えたトランジスタ VT1 が設けられています。コンデンサ C1 がしきい値まで放電されるとすぐに、VT4 が開き、共通ワイヤへの VT3 ゲートが閉じ、リレー K1 がオフになります。回路は次の夕方までこの状態のままです。

屋内植物の自動管理のためのセンサー給水サブシステム

日中、コンデンサ C1 は抵抗 R6 および R8 を通じて放電されます。これは、次回センサーが点灯したときに、定格 R8 および C1 で指定された時間間隔内でリレーが動作することを意味します。

このデバイスは、エネルギー消費を削減するためにトランスレス回路を使用してネットワークから電力を供給されます。スタンバイモードでは、約 30 ミリアンペアの電流を消費します。

12 ボルト出力電源サブユニットには、フォトリレーと同様の時間制限装置も付いています。ただし、制限時間は異なります - R15C14 回路のパラメータによって設定される 7 秒です。

測定回路はコンパレータ上に組み立てられ、その応答しきい値はトリミング抵抗 R19 によって設定されます。調整ノブ R17 と R19 の下には、目盛りの一種であるペーパーワッシャーがあります。

R19トリマーエンジンは中間位置に設定されています。プローブは必要な水分含有量の土壌に配置されます。ノブ R17 を回転させることにより、リレー K3 の動作の瞬間が選択されます。調整はプラントごと（チャネルごと）に個別に行われます。

DD1 チップのトリガーにより、K3 リレーの確実な動作が保証されます。その保持期間（したがって散水）を制限するために、リミッターが導入され、その時間は抵抗R24とコンデンサC12の値によって選択されます。プラントを別のプラントに変更する際の機器のデバッグをより便利にするために、これらの回路要素は取り外し可能なモジュールの形式で作成されています。さまざまな時間 (数秒から数分) に合わせて構成された複数のモジュールを手元に用意しておくと便利です。

部品に関するほぼすべての情報は回路図に含まれています。永久抵抗器がMYATタイプであり、トリマがSP-3-19であり、土壌水分の異なるレベルを測定した後、R17とR19を永久抵抗器に交換できることだけを明確にすることができます。 1 V 用として広く知られているタイプ K2 ～ 4 のコンデンサ C12、C50、C35 ～ C3、および C73 ～ K17-500。巻線が 12 V 用に設計されており、接点が 0,6 V で確実に動作する限り、どのリレーでも使用できます。スイッチング電流はXNUMXA。

既製または自家製の変圧器。12 つの二次巻線を備え、1 A (電子機器用に安定化) および 8 A (通常、ソレノイドバルブとポンプモーターへの電力供給用) の電流で 0,4 V を負荷に供給できます。パラメータには、デバイスの拡張とバルブあたり XNUMX A の速度での新しいバルブの接続を考慮して、ある程度の余裕を持った名前が付けられています。

著者: S.サブリュコフ

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