Сигнализатор полива растений схема

Сигнализатор полива цветов на микросхеме CD4001

Схема простого и миниатюрного блока для наблюдения за влажностью почвы цветов, простое самодельное устройство своими руками. Домашние цветы — незаменимый атрибут любой квартиры. У некоторых людей дома целые цветники, напоминающие джунгли.

В основном, домашние цветы, за исключением некоторых сильно экзотических растений, не требуют тщательного ухода, — достаточно вовремя поливать.

Но, за прочими более важными делами о поливе цветов можно и забыть, и тогда они погибнут. Ведь растение в отличие от домашнего животного не может от хозяина настоятельно потребовать воды.

Но, эту задачу может решить электроника. Здесь приводится описание сигнализаторов, следящих за влажностью в цветочных горшках. Если влажность достаточная — горит зеленый светодиод, если нужно полить — мигает красный.

Сигнализаторы выполнены в виде небольших блоков, с двумя проволочными щупами, которыми они втыкаются в землю в цветочном горшке.

Все сигнализаторы соединены двухпроводным кабелем с одним общим сетевым блоком питания, так называемым «сетевым адаптером», вырабатывающим любое постоянное напряжение в пределах от 5 до 12V.

Сигнализаторов может быть сколько угодно много. Схемы всех сигнализаторов одинаковые. Различие может быть только чувствительности к влажности почвы для разных растений.

Принципиальная схема

Чувствительность зависит от сопротивления резистора R1, которое подбирается индивидуально.

Рис. 1. Принципиальная схема сигнализатора влажности почвы для цветов.

Датчик представляет собой две проволоки, луженые, которыми сигнализатор втыкается в почву. Схема выполнена на микросхеме К561ЛЕ5. С датчиком работает первый элемент D1.1.

Если почва достаточно влажная, то между щупами, воткнутыми в почву, будет сопротивление значительно ниже сопротивления R1. Это приводит к состоянию логического нуля на входах элемента D1.1.

На выходе элемента D1.4 будет так же ноль. Горит светодиод HL1 зеленого цвета. Тогда же, единица с выхода D1.1 поступает на вывод 5 D1.2, и мультивибратор на элементах D1.2 и D1.3 блокируется в состоянии логической единицы на выходе D1.3. Светодиод HL2 не горит.

Если почва сухая на столько, что требуется полив, сопротивление между щупами будет существенно выше сопротивления R1. Это приводит к состоянию логической единицы на входах элемента D1.1. На выходе D1.4 так же будет единица.

Светодиод HL1 не горит. Но, ноль с выхода D1.2 поступает на вывод 5 D1.2 и запускает мультивибратор D1.2-D1.3. Импульсы с выхода D1.3 поступают на красный светодиод HL2, и он мигает.

Частота мигания светодиода в схеме RC-мультивибратора на микросхеме зависит от сопротивления резистора R3 и емкости конденсатора С1.

Детали и монтаж

Монтаж сигнализатора выполнен на печатной плате, схема монтажа и разводки которой показана на рисунке под схемой. Светодиоды HL1 и HL2 — сверх яркие, индикаторные.

Через них протекает относительно небольшой ток, поэтому светодиоды должны быть сверх яркими. Обычные будут светить тускло.

Рис. 2. Печатная плата для схемы сигнализатора.

Налаживание заключается в подборе сопротивления R1 под конкретные условия.

Источник

Автоматическая оросительная система на Arduino Uno

Наверняка многие из вас любят выращивать какую-нибудь зелень у себя дома или на даче. При этом растения, в отличие от животных, достаточно неприхотливы и могут спокойно расти без вашего надзора в течение достаточно продолжительного времени. Но, тем не менее, растения могут погибнуть если уровень влажности почвы, на которой они растут, будет низким в течение продолжительного времени (неделя и более). Если вы находитесь постоянно дома, то поливать растения каждый день не представляет особого труда. Но что делать если вы уехали в отпуск или командировку на достаточно продолжительное время?

В данной статье мы рассмотрим создание автоматической оросительной системы (Automatic Irrigation System) на основе платы Arduino Uno и датчика влажности (Moisture sensor) почвы, которая будет автоматически поливать ваши растения и поддерживать оптимальный уровень влаги в почве во время вашего отсутствия. Систему можно использовать как в домашних условиях внутри помещений, так и в вашем саду. Также на нашем сайте вы можете посмотреть аналогичный проект системы полива растений с самодельным датчиком влажности почвы, выводом сообщений на экран ЖК дисплея и оповещениями о работе системы с помощью SMS.

Принцип работы автоматической оросительной системы

Логика работы нашей оросительной системы будет достаточно проста. Датчик влажности будет измерять уровень влаги в почве и когда этот уровень будет достаточно низок, то с помощью платы Arduino Uno будет подаваться сигнал на водяной насос (water pump), который будет подавать воду в почву и тем самым орошать наши растения. После подачи воды уровень влаги в почве будет повышаться и когда он достигнет необходимого уровня, датчик влажности обнаружит это и будет подан сигнал на остановку водяного насоса.

Датчик влажности почвы (Soil Moisture Sensor)

Принцип работы датчика влажности почвы достаточно прост – он содержит 2 зонда с оголенными контактами, которые работают как резистор с переменным сопротивлением – их сопротивление изменяется в зависимости от уровня влаги в почве. Сопротивление данных зондов обратно пропорционально влажности почвы, то есть чем выше содержание влаги почвы, тем лучше ее проводимость и тем меньше ее сопротивление. Низкий уровень влаги в почве свидетельствует о ее плохой проводимости и, следовательно, ее большом сопротивлении. Датчик обеспечивает на своем выходе уровень аналогового напряжения, пропорциональный сопротивлению почвы.

Датчик поставляется вместе с электронным модулем, который упрощает его подключение к плате Arduino. Данный электронный модуль содержит компаратор с высокой точностью на основе микросхемы LM393, преобразующий аналоговый сигнал в цифровой, который в дальнейшем и подается на плату Arduino (или любой другой микроконтроллер).

Водяной насос

В данном проекте мы использовали небольшой водяной насос, который вполне справится с орошением ваших домашних растений, его можно подключать напрямую к плате Arduino. Но в данном случае мы его подключили к плате Arduino с помощью модуля реле чтобы обеспечить универсальность схемы. Дело в том, что если вы захотите использовать подобную систему для орошения вашего сада, то в данном случае маленький насос, использованный нами, уже не справится с орошением больших объемов и почвы и вам будет необходим водяной насос значительно большего размера. Запитываться такой насос будет уже от сети переменного тока. В этом случае вам всего лишь будет необходимо заменить источник постоянного тока в нашей схеме (батарейку) на питание от сети переменного тока, а плату Arduino запитать от отдельного источника постоянного тока, а вся логика работы нашей оросительной системы останется точно такой же.

Необходимые компоненты

1. Плата Arduino Uno (купить на AliExpress).
2. Модуль датчика влажности почвы (купить на AliExpress).
3. Модуль реле 5v (купить на AliExpress).
4. Маленький водяной насос (мini water pump with small pipe) с питанием от 6v (купить на AliExpress).
5. Батарейка.
6. Соединительные провода.

Внешний вид компонентов, необходимых для сборки проекта, показан на следующем рисунке.

Схема проекта

Схема автоматической оросительной системы на основе платы Arduino Uno представлена на следующем рисунке.

Для питания схемы мы использовали внешний источник питания – батарейку. Можно использовать батарейку на 9v или 12v. Батарейка подключается к контактам Vin и ground платы Arduino. Водяной насос получает питание от батарейки через модуль реле. Выход датчика влажности почвы подключен к аналоговому контакту платы Arduino.

Сборка конструкции проекта

Подключите контакт VCC модуля реле к контакту 5v платы Arduino, а землю (ground) модуля реле – к земле платы. Затем подключите сигнальный контакт модуля реле к любому цифровому контакту платы Arduino кроме контакта 13. В нашем случае мы подключили его к контакту 3 как показано на рисунке ниже.

На следующем шаге подключите датчик влажности почвы к плате Arduino. Соедините VCC и gnd датчика с контактами 5volt и ground платы. Аналоговый выход датчика подключите к любому аналоговому контакту платы Arduino, в данном случае мы его подключили к контакту A0.

Затем подключите водяной насос к модулю реле. Модуль реле обычно имеет 3 точки подключения: общий провод, нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты. Нам необходимо подключить положительный вывод водяного насоса к общему контакту реле, а нормально разомкнутый контакт реле – к положительному выводу батареи. Далее необходимо подключить землю водяного насоса к земле Arduino и подключить небольшой шланг к водяному насосу.

После этого подключите батарейку к схеме и если водяной насос начнет работать, то значит все в порядке и можно приступать к загрузке кода программы в плату Arduino.

Объяснение программы для Arduino

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты.

В данном проекте мы не будем использовать никаких подключаемых библиотек, только базовые функции. В начале кода программы объявим две переменные целого типа, одну для хранения значения влажности почвы, а вторую – для конвертированного в проценты значения влажности почвы.

Источник

Схема сигнализатора полива растений на одном транзисторе

Облегчить соблюдение норм полива на дачном участке призван сигнализатор высыхания почвы, приведенный на рис. 10.5. Сигнализатор работает на том же принципе, что и предыдущие сигнализаторы, его срабатывание происходит в зависимости от величины подаваемого отрицательного смещения на базу транзистора. В сигнализаторе используется один резистор типа МЛТ-0,5, транзистор типа МП42 или ему подобный и электромагнитное реле, контакты которого включают насос и происходит полив водой участка. Электромагнитное реле К1 можно взять типа РСМ-1 или РСМ-10, главное чтобы оно срабатывало при напряжении 7. 9 В. В качестве транзистора VT1 можно использовать любой маломощный германиевый или кремниевый транзистор.

Рис. 10.5. Принципиальная схема сигнализатора полива растений на даче

При использовании транзистора обратной проводимости, например, типа КТ315, полярность подключения источника питания необходимо изменить на противоположную. Устройство собирается на монтажной планке закрепленной в пластмассовом корпусе. В корпусе имеется контактный разъем для подключения батарейки типа «Крона». К одной из стенок корпуса крепится реле. На боковой стенке устанавливается разъем для подключения металлических электродов. Налаживание сигнализатора заключается в подборе сопротивления резистора R1 и расстояния между электродами, добиваясь срабатывания реле К1.

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Источник