Automatische Pflanzenbewässerung

Jeder von uns hat sich seit langem daran gewöhnt, Geräte aller Art zu verwenden, die das Leben erleichtern: Mobiltelefone, Smartphones und Tablets aller Art usw. ... In diesem Artikel ersetzen wir Ihre übliche Gießkanne durch ein technologisches Gerät zum Gießen von Blumen, das auch für Ihre Lieblingszimmerpflanzen geeignet ist ging in den Urlaub.
Das Gerät ist auf der Grundlage eines erschwinglichen ATMEGA 8 L-Mikrocontrollers in einem billigen TQFP32-Paket und einem Motor von einer Computerfestplatte (HDD) zusammengebaut, der von einer alten Computerfestplatte entfernt werden kann. Die Schaltung enthält eine minimale Anzahl von Teilen und kann mit beliebiger Funktionalität ergänzt werden. Es wird mit zwei in Reihe geschalteten Li-Ionen-Akkus der Standardgröße 18650 mit einer Spannung von 3,7 Volt betrieben.
Die Bewässerung erfolgt alle 24 Stunden in festen Portionen.
Die einzige Taste ist eine Arbeitsprüfung. Nach dem Drücken wird die anschließende Bewässerung exakt zur gleichen Zeit mit einer Genauigkeit von einer Sekunde durchgeführt. (Ich habe es einfach im Urlaub eingefügt, keine Einstellungen, also können Sie es als Geschenkoption anbieten, ohne unnötige Anweisungen).
Konstruktionsmerkmale:

• Batteriebetrieb über mehrere Monate (geringer Stromverbrauch);
• sehr genaue Dosierung der Bewässerung und genaue Intervalle zwischen den Bewässerungen;
• Unkritikalität der Schaltung gegenüber Details und deren Verfügbarkeit;
• Mangel an beweglichen spannungsführenden Teilen im Motor und dadurch - Haltbarkeit und Zuverlässigkeit bei Arbeiten im Wasser;
• sehr leise im Motorbetrieb;
• erfordert keine Einstellungen (Bewässerung einmal am Tag) mit Ton- und Lichtbegleitung;
• Schutz vor Tiefentladung von Batterien mit akustischer Warnung vor Ladebedarf;
• automatische Abschaltung der Leuchtanzeige bei Nacht.

Das Design ist ein Pomp (Pumpe), der in eine Vase mit einem Bewässerungsrohr und einer kleinen Elektronikbox getaucht ist, die mit Wasser auf derselben Vase montiert ist.

Beginnen wir also zunächst mit der Herstellung der Pumpe.

Wir brauchen eine CD, eine Plastikflasche mit einem Volumen von 1,5 Litern Milch (mit weitem Hals, Innendurchmesser 33 mm), Sekundenkleber, vier Drähte (ich habe den beschädigten Draht vom Aufladen des iPhones genommen), drei Schrauben, Unterlegscheiben und drei Muttern und ein Stück flexibler Schläuche.
An der Flasche und sägen Sie den Hals mit einer Metallsäge genau entlang der Kante des "Rocks" ab und richten Sie den resultierenden Abschnitt mit Sandpapier, einer Feile oder einer Stange aus.
Auf diese Weise bereiten wir den sogenannten Arbeitsraum der Pumpe vor.
Als nächstes benötigen wir eine CD-Platte, deren Innenloch genau so groß ist wie der Motor, und aus der Platte wird ein Laufrad hergestellt.
Die Scheibe ist gut mit einer Schere zu schneiden und es ist gut, wenn sie in heißem Wasser leicht erwärmt wird, um Risse an der Schnittkante zu vermeiden.
Wir nehmen das abgesägte Teil aus der Flasche - unserer Arbeitskammer - und bringen es genau in der Mitte der Scheibe mit dem Teil an, an dem sich der Schraubverschluss befand. Markieren Sie einen Kreis mit einem Marker und schneiden Sie ihn mit einer normalen Schere aus. Die resultierende Scheibe wird nicht perfekt glatt sein, aber das Schleifpapier kann korrigiert werden. Hauptsache, die Scheibe mit einem minimalen Abstand kann in die Arbeitskammer passen.
Es stellte sich heraus, ein Ring des zukünftigen Laufrads.
Jetzt müssen Sie die Blätter für den "Propeller" machen. Dazu benötigen Sie die Hälfte der Festplatte. Wir zeichnen eine Markierung mit einem 7 mm breiten Streifen und schneiden ihn mit einer Schere ab.
Skins und Level es.
Anschließend in sechs gleiche Teile von 13 mm schneiden und mit einer Zange auf beiden Seiten biegen
Das weitere Verfahren erfordert maximale Genauigkeit. Sie müssen die Klingen einzeln mit Sekundenkleber im gleichen Abstand kleben.
Bitte beachten Sie, dass die Klingen so gebogen sind, dass kein Wasser in die Kammeröffnung gerät, sondern wie von der Mitte bis zum Loch am Rand gegossen. Der Motor dreht sich nur gegen den Uhrzeigersinn. Sie können es leicht mit einem Tropfen fixieren, mit einer Pinzette ausrichten und nach ein wenig Trocknen den fehlenden Teilen Kleber hinzufügen.
Vermeiden Sie die giftigen Dämpfe von Sekundenkleber. Dann können Sie trocknen und lackieren. An meinen Fingerspitzen war nur Nagellack, es ist ziemlich langlebig.
Dann brauchst du ein Stück flexiblen Schlauch, zum Beispiel habe ich ein Stück aus dem Baufluidstand genommen.
Das Bohren eines glatten Lochs in die Gewindefläche des Halses ist nicht so einfach, ich musste zuerst ein paar Flaschen üben, als Ergebnis schmolz ich es glatt mit einem Lötkolben und reinigte es glatt von innen, damit die Klinge nicht auf Unregelmäßigkeiten traf.
Wir führen ein leicht schräg geschnittenes Stück des Schlauchs mit Kraftaufwand in die Öffnung des Halses ein und fixieren es mit einem transparenten Kleber der Art des Moments. Die Rohr- und Kammeröffnung sollte einen ausreichenden Durchmesser von etwa 8 mm haben. Es ist ratsam, das Rohr nicht rechtwinklig zum Gehäuse einzusetzen, sondern unter Berücksichtigung der Tatsache, dass sich der Durchfluss gegen den Uhrzeigersinn dreht.
Es ist nicht ratsam, zur Befestigung des Schlauchs Sekundenkleber zu verwenden, da Nach dem Trocknen wird die Oberfläche des Kunststoffs beschädigt, und das Gehäuse wird trüb und verliert an Transparenz. Hier ist eine transparente Versiegelung oder ein Kleber Cop auf Heliumbasis großartig.
Jetzt muss die Pumpe noch zusammengebaut werden, indem die Kamera am Motor befestigt wird, in der Mitte, um eine freie Drehung der Klingen im Inneren sicherzustellen, mit Schrauben befestigt, die Schlitze mit transparentem Dichtmittel abgedichtet und die transparente Abdeckung oben mit einem Loch in der Mitte von 14 mm verklebt werden.
Ich möchte Sie daran erinnern, dass sich das Laufrad ausschließlich gegen den Uhrzeigersinn dreht. Dies ist wichtig. Löten Sie als nächstes den vieradrigen Draht an den Motor und lackieren Sie das Lot. Löten Sie die blaue SMD-LED an eine der Wicklungen (über einen 1-kΩ-Widerstand), die Anode an die gemeinsame. Jetzt flackert es bei der Arbeit unter Wasser.
Ein paar Worte zu Motoren von Festplatten.
Einige Arten solcher Motoren drehen sich beim Drehen des Rotors mit den Händen merklich weiter in eine Richtung, wobei sie besser gleiten als in der anderen. Das heißt, wenn Sie versuchen, im Uhrzeigersinn zu drehen, stoppt der Rotor fast sofort. Solche Geräte haben ein anderes Lagerdesign und diese Motoren sind wahrscheinlich besser für unsere Zwecke geeignet. Obwohl ich beide Arten von Arbeit schon lange im Wasser habe und gut lebe.
Die Wicklungen werden so geprüft. Der Motor muss mit vier Kontakten ausgestattet sein. Wir müssen einen der extremen Kontakte finden, der der Mittelpunkt ist. Dieser Ausgang wird mit dem Power Plus verbunden, der Rest der Reihenfolge - der erste, zweite, dritte - wird mit den Mosfets verbunden. Der Tester misst den Widerstand zwischen allen benachbarten Kontakten. Ein geringerer Widerstand zeigt einen der extremen Kontakte.
Dies ist üblich, es ist in einem positiven Bus. Es ist sehr wünschenswert, den Draht am Motorgehäuse zu befestigen. Hierzu können Sie ein paar Millimeter Löcher bohren und dieses Kabel mit einer Kupferklammer zusammendrücken. Wenn die Pumpe fertig ist, wird ein gekrümmter Schlauch mit einem Innendurchmesser von mindestens 8 mm auf die Düse aufgesteckt. und 20 cm lang, durch die gewässert wird. Jetzt können Sie eine Leiterplatte herstellen und das Gerät löten.
Die Platine besteht aus einseitigem Fiberglas nach der LUT-Methode.
Ich mache Sie darauf aufmerksam, dass das Bild der Leiterbahn und das Layout der Leiterplatte nicht gespiegelt sind, um die Überprüfung während der Installation zu erleichtern. Wenn Sie eine LUT drucken, müssen Sie sie gespiegelt drehen oder die SprintLayout-Datei im Archiv verwenden.
Die Platte kann auch folgendermaßen mit Nagellack lackiert werden:
Der Stab des Kugelschreibers ist erhitzt (etwas!). Er dreht sich gleichmäßig über der Flamme des Feuerzeugs und zieht sich gleichmäßig heraus. Als nächstes wird das dünne Ende mit einer Klinge geschnitten. Somit wird ein konisches Rohr mit einem sehr kleinen Auslass erhalten. Es kann in eine Spritze mit einem Volumen von 1,5 Kubikzentimetern eingeführt werden und zeichnet, nachdem zuvor ein normaler Nagellack getippt wurde, die Leiterbahnen auf die Leiterplatte.
Nach dem Trocknen wird die Platte in die Beizlösung abgesenkt. Es kann eine Mischung aus Kupfersulfat mit 1: 3 Salz und Wasser sein. Die Lösung wird so konzentriert wie möglich hergestellt, beispielsweise über der Kerzenflamme. Der Vorgang wird unter ständigem Rühren beschleunigt. Blaues Vitriol wird in jedem landwirtschaftlichen Geschäft verkauft.
Der Mikrocontroller wird von einem parametrischen Spannungsstabilisator gespeist, der auf den Elementen D1, R7, Q1 montiert ist.
Der Wert des Widerstands wird so gewählt, dass der Eigenverbrauch des Stabilisators so gering wie möglich ist. Viel niedriger als der sogenannte "Krenki".
Eine solche schematische Lösung reduzierte den Verbrauch auf 0,3 mA.
Dies ist sehr wichtig, da davon die Betriebsdauer unseres Designs ohne Aufladen der Batterien abhängt.
Der Transistor Q1 - npn ist nicht kritisch.
Stabilisierungsspannung der Zenerdiode 5,1 V. Es ist ab Aufladen fürs Handy möglich. Quarzresonator - 32,768 kHz. Normaler Uhrenquarz. Von Quarzuhren. Als Schlüssel in der Schaltung werden von der Systemplatine des alten Computers gelötete MOSFETs verwendet. SMD LED. Kann von LED-Streifen.
Lautsprecher - jede geeignete Größe. Sie können von einem Mobiltelefon aus sprechen.
Die Installation der Schaltung sollte mit einem Spannungsstabilisator beginnen und dann die Spannung an ihrem Ausgang (Kondensatoren C2 und C3) messen. Es sollte 5 Volt sein. Dann können Sie den Mikrocontroller und alles andere anlöten.
In der Schaltung können unbenutzte und geschiedene Pins der Ports des Mikrocontrollers PB0, PB1, PD6 verwendet werden, um Peripheriegeräte anzuschließen.
Der Mikrocontroller-Programmalgorithmus ist wie folgt aufgebaut.
Der Controller ist so konfiguriert, dass er im asynchronen Modus arbeitet. Unterbrechungen treten einmal pro Sekunde auf, zu diesem Zeitpunkt zählt das Programm die Zeit, blinkt kurz mit einer LED (alle 10 Sekunden) und geht sofort in den Ruhemodus, um Strom zu sparen. Wird der Stundenzähler gleich Null (unmittelbar nach dem Zurücksetzen mit der Taste oder nach 24 Stunden), wird die Stromversorgung des Reglers viermal gemessen und mit der internen Spannungsreferenzquelle verglichen. Wenn die Spannung niedriger als die zulässige ist, gibt die Schaltung periodische Tonsignale aus, die über einen niedrigen Batteriestand informieren. Nach fünfzehn Signalen wird der Controller in den Abschaltmodus versetzt und wechselt in den Ruhemodus, bis die Batterien das nächste Mal aufgeladen werden.
Liegt die Spannung über dem Schwellwert, wird ein Tonsignal ausgelöst und die LED leuchtet. Als nächstes wird die Anfangsposition des Motorrotors eingestellt und es werden nacheinander Kurzzeitimpulse an die Motorwicklungen angelegt. Die Dauer der Impulse und die Pausen zwischen ihrer Aufeinanderfolge werden allmählich verringert, somit ein Satz von Umdrehungen des Motors und eine weitere konstante Drehung der Klinge, wodurch eine genaue Portion Bewässerung bereitgestellt wird. Die LED blinkt synchron.
Am Ende der Bewässerung geht der Stromkreis zum Zählen der Zeit wieder in den Standby-Modus. In diesem Modus befindet es sich die meiste Zeit, dies gewährleistet einen hohen Wirkungsgrad des Energieverbrauchs (ca. 0,3 mA).
Während des Hauptprogramms wird der Controller vom internen Oszillator mit einer Frequenz von 8 MHz getaktet und im Ruhemodus - mit dem externen Taktquarz können Sie die Zeit genau berechnen.
Ein kurzes Blinken der LED alle 10 Sekunden signalisiert den Betrieb des Gerätes. Ab dem Beginn des Nullstellens der Sekunden blinkt diese 30 Minuten lang, danach hört das Blinken 12 Stunden lang auf und setzt sich nach weiteren 12 Stunden fort. Wenn Sie also die Bewässerung auf 00 Uhr einstellen, tritt das Flimmern nicht nachts auf, sondern erst ab 12 Uhr nachmittags.
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