Система автоматического полива для дачного участка

Просмотров:
343
Добавлено:
06.07.2021

Система автоматического полива для дачного участка

Дачный сезон в самом разгаре. Многие дачники по-прежнему задаются "вечным" вопросом оптимизации полива. Однако автор, проанализировав всё, предлагает простой, не очень дорогой вариант автоматизации процесса полива. Самое главное, он избавит вас от переживаний, беготни и обеспечит благоприятные условия полива различных насаждений.

Комплект для полива состоит из автомата контроля уровня воды в баке или колодце (скважине) и покупного электронного недельного таймера. Таймер может быть, например, Timer-2 фирмы Horoz Electric или аналогичный [1,2], а автомат контроля воды можно изготовить самостоятельно. Комплект работает следующим образом. Автомат контролирует уровень воды, безопасный для насоса; таймер обеспечивает режим полива по часам, дням, неделям, а капельная или другая система распределяет воду между насаждениями. Автор пользуется таким комплектом уже второй сезон.

Система автоматического полива для дачного участка

Внешний вид автомата контроля уровня воды показан на рис. 1. На его корпусе расположены кнопки принудительного включения (зелёная) и выключения (красная) насоса, если включение и выключение насоса происходят не по таймеру. Светодиод жёлтого свечения сигнализирует о том, что на автомат контроля воды подано напряжение 230 В. Зелёный светодиод показывает, что воды больше половины бака (колодца, скважины), светит красный — уровень воды ниже нижнего датчика. На корпусе также расположены розетка для насоса и винтовые зажимы для датчиков середины, нижнего уровня и точки отсчёта контроля уровня воды.

Схема автомата показана на рис. 2. Микроконтроллер DD1 подаёт сигналы на точку отсчёта контроля уровня воды (TROS), а датчики уровня воды (MIDL и DOWN) контролируют наличие прохождения этих сигналов. Диоды VD1—VD6 обеспечивают защиту от высокого напряжения (электростатическое напряжение, блуждающие токи и т. д.). Резисторы R2—R4 с большим сопротивлением — для работы устройства в режиме микротоков, чтобы не оказывать влияние на свойства воды. Конденсаторы С1—СЗ подавляют высокочастотные наводки и импульсы. Управляющий сигнал для насоса подаёт микроконтроллер на симистор VS1 через гальваническую развязку на оптроне U1. Гнездо XS7 предназначено для программирования микроконтроллера .

Чертёж печатной платы и размещение деталей на плате показаны на рис. 3. Плата изготовлена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм. При монтаже деталей на плату необходимо установить единственную проволочную перемычку, расположенную под гнездом XS7. Для изго­товления автомата контроля воды в магазине электронных изделий был куп­лен пластмассовый корпус, его габа­ритные размеры с выступами для креп­ления — 120x54x30 мм. В нём уже имеются четыре винтовых зажима. Их видно на передней стенке корпуса (см. рис. 1), они использованы для подсо­единения датчиков уровня и точки отсчёта контроля уровня воды. Есть возможность четвёртый зажим исполь­зовать для датчика верхнего уровня воды при контроле наполнения бака водой.

В авторском варианте вода поступа­ет непосредственно из скважины, по­этому датчик верхнего уровня воды отсутствует. Планка с зажимами фикси­руется в корпусе с помощью двух вин­тов. Печатную плату размещают на дне корпуса, а затем сверху прикручивают планку зажимов. В верхней части корпус­а сверлят отверстия для светодиодов и кнопок, а в боковой — для розетки, в ко­торую подключают насос. Все внешние детали подпаивают к плате проводами.


Для питания устройства был исполь­зован блок питания 7 В, 300 мА от ста­рого мобильного телефона. Дополни­тельно напряжение питания стабилизи­руется с помощью интегрального ста­билизатора на микросхеме DA1. Из бло­ка питания вынута плата и установлена в корпус автомата. Шнур питания 230 В припаян непосредственно к плате блока питания. Элементы R13, С8 установле­ны навесным методом.


Система автоматического полива для дачного участка

В устройстве применены резисторы МЛТ не меньшей мощности, чем указа­но на схеме. Оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные, остальные — керамические или плёночные, С8 может быть серии К73 на напряжение 630 В или импортный, рассчитанный на рабо­ту при сетевом напряжении. Диоды VD1—VD6 —серий КД522, 1N4148, све­тодиоды — любые маломощные. Мик­росхему LP2950CZ-5.0 можно заменить микросхемой 78L05, если ваша плата блока питания даёт напряжение больше 7 В. Симистор может быть серии ТС106 на напряжение более 600 В. Светодио­ды желательно использовать яркие или суперъяркие, чтобы хорошо было вид­но. Кнопки могут быть любые с самовозвратом, например PBS-11А.

Автомат контроля воды имеет хоро­шую гальваническую развязку от сети 230 В, что гарантирует его безопасную эксплуатацию. Со стороны питания она обеспечивается трансформатором бло­ка питания, а со стороны подключения насоса — оптроном U1.


Автор использует простые датчики, изготовленные из небольших полосок нержавеющего металла размерами 10x20 мм, к которым припаян провод. Подойдёт любая форма датчиков, раз­меры их приблизительные. Для пайки к металлу использован самодельный флюс из порошка хлористого аммония, залитого глицерином. Точкой отсчёта является металлический трос, на кото­ром подвешен насос. Если в качестве накопительной ёмкости для воды ис­пользуется металлический бак, его кор­пус и будет точкой отсчёта. Понятно, что датчик середины опускают, примерно в середину толщи воды. Нижний датчик рекомендуется устанавливать по верхнему краю погружного насоса.

Текст программы на языке СИ написан в среде ImageCraft IDE for ICCAVR версии 7.22C, он имеется на сайте редакции. Текст содержит достаточно комментариев. В начале программы содержится описательная часть, определения, подпрограмма задержки delayN, начальные установки. Основная часть (MAIN) программы простая. Она содержит условия включения и выключения насоса, состояния датчиков по отношению к уровню воды и в конце программы — условия состояния последней нажатой кнопки.

Возможны два варианта подключения насоса. Вилку автомата контроля уровня воды вставляют в розетку 230 В, к нему подключают таймер режима полива, а в таймер — вилку насоса. При этом не забудьте нажать на зелёную кнопку включения насоса. Автор использует именно такой вариант, так как, находясь на даче, иногда отключает таймер и поливает сад. Насос в этом случае подключается прямо к автомату контроля воды.

Система автоматического полива для дачного участка

Можно таймер вставить в розетку 230 В, к нему подключить автомат контроля воды, а вилку насоса подключить к автомату. Но в этом случае автомат контроля уровня воды будет периодически отключаться таймером от сети 230 В, поэтому микроконтроллер необходимо запрограммировать в состояние включённого насоса по умолчанию. Для этого в тексте программы, после строки // Main перед while , значение ON_OFF_flag =0 нужно поменять на ON_OFF_flag =1. Кстати, если у вас иногда отключают свет, такое изменение программы обязательное, но помните, что при нахождении таймера в состоянии включённой нагрузки насос также включится и начнёт работать. Если насос включился, а его нужно остановить, следует нажать на красную кнопку SB2 "OFF".

Файлы проекта auto_nasos среды ImageCraft предназначены для программирования микроконтроллера (auto_ nasos_off.hex — насос по умолчанию выключен, auto_nasos_on.hex — насос по умолчанию включён).

Для желающих посмотреть на компьютере, как работает данное схемное и программное решение (помигать светодиодами и понажимать кнопки), имеется проект файла avtovat-nasos в среде Proteus версий 7.2—8.6 фирмы Labcenter Electronics.


Теги:
Комментарии (0)
Написать
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Похожие темы: