Датчик вологості-індикатор необхідності поливу домашніх рослин

14

Днями я зробив непрощенну помилку-не полив вчасно ту частину домашніх рослин, нагляд за якими доручено мені. Чому мені-це зрозуміло, адже це не якісь там квіточки, це серйозні рослини: меліса, листочки якої я додаю в чай, маленький пекучий перець, стручки його йдуть в горілку, а ще овес, який кішка і так жере.

Так як це вже не перший проліт, довелося задуматися про систему сигналізації необхідності поливу, тим більше що попереду низка свят. У повній автоматизації поливу сенсу не бачу, довгих відлучок з дому не буває, та й громіздка система вийде. Системи сигналізації, кмк, достатньо однієї на всю плантацію, поливаючи одну рослину, обов’язково перевіряєш і інші. Для початку необхідно розібратися, чим же зволожена грунт відрізняється від сухої. Пробуємо виміряти її опір ел. Току, тим більше що більше нічого виміряти не вийде-нічим…

Як же без помічника… Беремо мультиметр і пару алюмінієвих дротів діаметром приблизно по 2,5 мм і довжиною близько 80 мм, встромляємо в грунт і з подивом спостерігаємо плавно збільшуються показання, що переходять на межі 200 ком в нескінченність.

Гаразд, алюміній метал досить активний, беремо прості цвяхи, тобто сталь.

Цілком пристойна стабільність, танцюють одиниці молодшого розряду на табло мультиметра. Спробуємо харчову нержавійку, напевно, буде найкраще.

Ні, у неї стабільність ще гірша, ніж у люміньки. Паузи між знімками 2…3 сек. Пробуємо медяшку.

Пливуть показання, сильно пливуть, таким датчиком користуватися я б не став. Зате посріблений мідний дріт виявився найстабільніший. Це провід від безкаркасних вч котушок якогось трансивера, ≈ 1,8 мм. Чи надовго ця стабільність, або тільки поки срібло не зітреться? грунт-хороший абразив.

Отже, ось що випробувано в ролі електродів.

1 – кращий результат-посріблена мідь.1-нержавійка харчова.3-алюміній електротехнічний.4-мідь електротехнічна. 5-сталь (цвяхи) — друге місце.

Вибір матеріалу для електродів зрозумілий – посріблена мідь.тепер прикинемо необхідний функціонал системи. Коли все добре-система мовчить, не відволікає. Коли сухо-подає сигнал. Тільки не звуковий! за писк вночі на звук може і подушка полетіти. А миготливий світловий, не дуже яскравий-нормально. Так, ардуїне тут робити нічого…

Харчування схеми – однозначно автономне, тому що. Смерті нікому не бажаю, та й акумуляторів різних вистачає: літій, марганець, навіть автомобільний свинець можна в куточок поставити, це ж не в кишені носити.як вимірювати опір грунту-постійним, імпульсним, змінним струмом? єдиний значущий параметр для вибору, кмк – це економічність, але, забігаючи вперед-мізерний виграш не виправдовує ускладнення схемотехніки.

Далі. Вимірювання опору грунту пов’язано з протіканням через неї ел. Струму, без різниці-постійного, імпульсного, змінного, і не думаю, що рослинам, що потрапили в зону протікання струму, це сподобається – по собі суджу, доводилося під струм потрапляти… Тому робимо датчик з порівняно невеликою відстанню між електродами, що б його можна було увіткнути в незасіяної зоні.і ще одне маленьке дослідження. Як поводиться наша сонячна батарея, якщо до неї прикласти зовнішню напругу, більшу, ніж її ерс.

Та ніяк, струму через неї немає, підключену до неї акб вона не садить, розділовий діод з властивими йому втратами тут не потрібен.визначаємося зі схемотехнікою. Мабуть, найкраще нам підходить мікросхема к561тл1, це чотири тригера шмідта з вхідною логікою 2-і і інверсією на виході.

Крім загальних для всіх кмоп-мікросхем особливостей – мікропотребленіе, величезний вхідний опір, широкий діапазон живильних напруг – є ще одна: на цій мікросхемі можна зібрати генератор імпульсів всього на одному будь-якому з чотирьох елементів мікросхеми. На малюнку внизу-генератор імпульсів і його розрахунок (там генератор з регульованою шпаруватістю, але нам це не потрібно).

Виходить ось така схема , внизу. Реально деякі номінали при налаштуванні могли бути змінені, так, послідовно з жовтим світлодіодом був встановлений германієвий діод, причина-в описі схеми.

Опис схеми.

На вхід першого елемента через дільник r1/rп (опір грунту) подається напруга, що визначається налаштуванням r1 і вологістю грунту. Конденсатор с1-захист від перешкод і наведень. Елемент nand1 працює як компаратор з гістерезисом, що визначається пристроєм мікросхеми к561тл1, тобто напруга порога спрацьовування – 2/3 від напруги живлення, рівень відпускання – 1/3 від напруги живлення. Елемент nand2-звичайний інвертор, необхідний для блокування генератора на nand3, що формує частоту пачок спалахів. На nand4 зібраний генератор власне спалахів. Для економії заряду акб цей генератор запускається через диференціює ланцюжок с4r3, все це разом дозволяє отримувати на виході при включенні індикації пачки імпульсів (спалахів світлодіодів) частотою 3…5 гц і тривалістю близько 1 сек. Кожні 6 … 10 сек.

Марка транзистора в ключі некритична, тільки бажано мала напруга насичення. Індикаторних світлодіодів два, різні, червоний і жовтий. Справа в тому, що при світінні жовтого падіння напруги на ньому помітно більше, ніж у червоного, і при осіданні акб він просто раніше згасне, тоді як червоний ще буде працювати. Такий ось своєрідний індикатор зарядки акб. Сонячна батарея від якогось калькулятора, акб від мобільника, про електроди вже писав.

Збірка виробу.

Інструмент використовуємо самий звичайний слюсарно-монтажно-паяльний.

Для разового експериментального виробу розробляти і виготовляти друковану плату немає сенсу, досить макетки. Та й на серйозний корпус нема чого витрачати час. З курсу «технічної естетики «мені запам’яталося її основне положення – »красиво те, що доцільно». Чи потрібна тут 3d друк? по-моєму, недоцільна.

Підбираємо комплектацію. Акумулятор від мобільника, сонячна батарея — від калькулятора, інші деталі – з бору по сосенці…

Акумулятор і сонячну батарею робимо окремим виносним блоком-менше потрібно місця в основному блоці, і їх можна покласти на підвіконня, на сонечко, нехай заряджаються.

Монтаж схеми виконаний на макетці, електроди прикручені до плати проводами і пропаяні, харчування через провід мгтф-0,14.

Вставляємо в коробку зсередини через проколоті отвори штирі датчика, укладаємо плату в коробку, виводимо через додаткові отвори подстроечник і провід живлення, перевіряємо працездатність.

Приміряємо кришку з заздалегідь прорізаними отворами для світлодіодів.

І заливаємо нутрощі коробки розплавленим парафіном, але так, щоб вісь подстроечника r1 залишилася вище його рівня.

Закриваємо коробку, бруднимо її всю чорним маркером і проходимо поверху скотчем.

Вийшов прекрасний корпус, майже герметичний і ударостійкий. Все!

Ось система в зборі. Акумулятор з сонячною батареєю для зручності розміщення на підвіконні підключені проводом довжиною близько метра. Виглядає на робочому місці ось так (внизу).

Налаштування рівня спрацьовування проводиться підлаштування резистором r1, при цьому слід враховувати гістерезис схеми. Після настройки вісь подстроечника герметизується пластиліном. Контрольні точки для перевірки рівня зарядки виведені безпосередньо на акб, основний блок намагався зробити погерметичнее.

Акустичний вимикач освітлення з сувеніра», це простіше зробити. Треба буде спробувати. На цьому все, коментуйте!

.