מכשיר השקיית צמחים אוטומטי

כל אחד מאיתנו כבר מזמן רגיל להשתמש בכל מיני גאדג'טים שמקלים על החיים: טלפונים ניידים, כל מיני טלפונים חכמים וטאבלטים וכו'... במאמר זה נחליף את המזלף הרגיל שלך במכשיר טכנולוגי להשקיית פרחים , שידאג לצמח המקורה האהוב עליך גם אם יצאת לחופשה.

המכשיר מורכב על בסיס מיקרו-בקר ATMEGA 8 L במחיר סביר באריזת TQFP32 זולה ומנוע מכונן קשיח של מחשב (HDD), אותו ניתן לקחת מכונן קשיח של מחשב ישן. התרשים מכיל מספר מינימלי של חלקים וניתן להשלים אותו בפונקציונליות שרירותית. הוא מופעל על ידי שתי סוללות 18650 Li-ion במתח של 3.7 וולט המחוברות בסדרה.
השקיה מתבצעת במנות קבועות כל 24 שעות.
הכפתור היחיד הוא בדיקת עבודה; לאחר לחיצה עליו, ההשקיות הבאות יבוצעו בדיוק באותו הזמן, מדויקות לשניה. (רק הפעלתי אותו בחופשה, ללא הגדרות, כך שניתן להציע אותו כאפשרות מתנה, ללא הנחיות מיותרות).

מאפייני עיצוב:

• פעולת סוללה למשך מספר חודשים (צריכת חשמל נמוכה);
  
• מינוני השקיה מדויקים מאוד ומרווחי זמן מדויקים בין השקיה;
  
• חוסר ביקורתיות של המעגל לפרטים וזמינותם;
  
• היעדר חלקים חיים נעים במנוע, וכתוצאה מכך - עמידות ואמינות בעת עבודה במים;
  
• רמת רעש נמוכה מאוד כאשר המנוע פועל;
  
• אינו דורש הגדרות כלשהן (השקיה פעם ביום) בליווי צליל ואור;
  
• הגנה מפני פריקת סוללה עמוקה עם אזהרה קולית לגבי הצורך בטעינה;
  
• כיבוי אוטומטי של חיווי האור בלילה.

העיצוב מורכב ממשאבה שקועה באגרטל עם צינור השקיה ויחידת אלקטרוניקה קטנה המותקנת על אותו אגרטל עם מים.

אז, ראשית, בואו נתחיל לייצר את המשאבה.

נצטרך דיסק, בקבוק חלב פלסטיק 1.5 ליטר (עם צוואר רחב, קוטר פנימי 33 מ"מ), דבק סופר, חוט ארבע ליבות (לקחתי חוט פגום מטעינת אייפון), שלושה ברגים, דסקיות ושלושה אגוזים וחתיכת צינור גמיש.
אנחנו חותכים את צוואר הבקבוק עם מסור בדיוק לאורך קצה ה"חצאית" ומיישרים את החתך שנוצר עם נייר זכוכית, קובץ או בלוק.

בדרך זו אנו מכינים את מה שנקרא תא העבודה של המשאבה.

לאחר מכן אנחנו צריכים דיסק CD, החור הפנימי שלו זהה בדיוק לגודל המנוע, ניצור אימפלר מהדיסק.
ניתן לחתוך את הדיסק בקלות במספריים, וטוב אם הוא מחומם מעט במים חמים כדי למנוע סדקים של הקצה החתוך.
אנחנו לוקחים את החלק המנוסר מהבקבוק - תא העבודה שלנו - ומניחים אותו בדיוק למרכז הדיסק עם החלק שבו היה מכסה הברגה.צייר עיגול עם טוש וגזר אותו במספריים רגילות. הדיסק המתקבל לא יהיה חלק לחלוטין, אך ניתן לתקן אותו עם נייר זכוכית, העיקר שהדיסק יכול להיכנס לתא העבודה עם פער מינימלי.
התברר שזו טבעת של האימפלר העתידי.

עכשיו אנחנו צריכים לעשות את הלהבים עבור "פרופלור". לשם כך תזדקק לחצי דיסק. צייר רצועה ברוחב 7 מ"מ עם טוש וחתוך אותה עם מספריים.

אנחנו משייפים ומיישרים אותו.

לאחר מכן, חותכים לשישה חלקים שווים של 13 מ"מ כל אחד, וכופפו אותם עם צבת משני הצדדים

ההליך הנוסף ידרוש טיפול מירבי; עליך להדביק את הלהבים אחד אחד עם דבק סופר במרחק שווה.
שימו לב שהלהבים מעוקלים כך שהם לא גורפים מים לתוך פתח החדר, אלא להיפך, נראה שהם זורקים אותם מהמרכז אל החור בקצה. המנוע יסתובב רק נגד כיוון השעון. אפשר לתקן בקלילות עם טיפה, ליישר בפינצטה ולאחר ייבוש מעט להוסיף דבק לחלקים החסרים.

נסו להימנע מאדים רעילים מהדבק השני. לאחר מכן אתה יכול לייבש אותו ולכה אותו. היה לי רק לק בהישג יד, שהוא די עמיד.

אז תצטרך חתיכת צינור גמיש, למשל לקחתי חתיכה ממפלס נוזל בנייה.
לקדוח חור אחיד במשטח המושחל של הצוואר זה לא כל כך קל, קודם כל הייתי צריך להתאמן על כמה בקבוקים, בסופו של דבר המסתי אותו בצורה אחידה עם מלחם וניקיתי אותו בצורה חלקה מבפנים כך שהלהב עשה זאת. לא לגעת באי סדרים.
אנו מכניסים פיסת צינור חתוכה בזווית קלה בכוח לתוך חור הצוואר ומקבעים אותו עם דבק שקוף מסוג רגע. פתח הצינור והתא חייבים להיות בקוטר מספיק, כ-8 מ"מ.רצוי להכניס את הצינור לא בזווית ישרה לגוף, אלא תוך התחשבות בעובדה שהזרימה תסתובב נגד כיוון השעון.


לא כדאי להשתמש בסופר דבק לחיבור הצינור, כי... כאשר הוא מתייבש, הוא פוגע מאוד במשטח הפלסטיק והגוף הופך לעכור, ומאבד את השקיפות. חומר איטום שקוף או דבק על בסיס ג'ל עובד כאן מצוין.
כעת כל שנותר הוא להרכיב את המשאבה, לחבר את החדר למנוע, למרכז אותו כדי להבטיח סיבוב חופשי של הלהבים בפנים, לאבטח אותו באמצעות ברגים, לאטום את הסדקים עם איטום שקוף ולהדביק כיסוי שקוף עם חור של 14 מ"מ פנימה. האמצע למעלה.

הרשו לי להזכיר לכם שהאימפלר יסתובב אך ורק נגד כיוון השעון, זה חשוב. לאחר מכן, הלחמו את חוט ארבע הליבות למנוע וכסו את ההלחמה בלכה, הלחמו את ה-SMD הכחול דיודה פולטת אור לאחד הפיתולים (באמצעות נגד של 1 קילו אוהם), האנודה למשותף. עכשיו, בזמן העבודה, הוא מהבהב מתחת למים.
כמה מילים על מנועי כונן קשיח.
סוגים מסוימים של מנועים כאלה, כאשר מסובבים את הרוטור ביד, ממשיכים להסתובב בכיוון אחד בצורה ניכרת עם החלקה טובה יותר מאשר באחר. כלומר, אם תנסו להסתובב עם כיוון השעון, הרוטור יעצור כמעט מיד. למכשירים כאלה יש עיצוב מיסב שונה ומנועים אלה כנראה מתאימים יותר למטרותינו. למרות ששני הסוגים עובדים הרבה זמן במים ומתפקדים מצוין.
הפיתולים נבדקים כך. המנוע חייב להיות בעל ארבעה מגעים. אנחנו צריכים למצוא את אחד מאנשי הקשר הקיצוניים שהוא נקודת האמצע. פין זה יחובר למתח החיובי, כל השאר לפי הסדר - ראשון, שני, שלישי - יחובר למוספטים. באמצעות בודק, אנו מודדים את ההתנגדות בין כל המגעים הסמוכים.אחד מהמגעים החיצוניים יראה פחות התנגדות.
זה כללי, זה באוטובוס החיובי. רצוי מאוד לתקן את החוט על בית המנוע; כדי לעשות זאת, אתה יכול לקדוח כמה חורים מילימטרים וללחוץ על כבל זה עם תושבת נחושת. כאשר המשאבה מוכנה, מונח על הזרבובית צינור מעוקל בקוטר פנימי של לפחות 8 מ"מ. ובאורך 20 ס"מ שדרכו תתבצע השקיה. עכשיו אתה יכול ליצור לוח מעגלים מודפס ולהלחים את המכשיר.
הלוח עשוי מפיברגלס חד צדדי בשיטת LUT.
שים לב שתמונת העקיבה והפריסה של המעגל המודפס אינה משקפת כדי להקל על הבדיקה במהלך ההתקנה. בעת הדפסת ה-LUT, עליך להפוך אותו למראה, או להשתמש בקובץ SprintLayout שנמצא בארכיון.

ניתן לצבוע את הלוח עם לק בצורה זו:
המוט של העט הכדורי מתחמם (קצת!) מעל להבת המצית, הופך אותו באופן שווה ומושך אותו החוצה בצורה שווה. לאחר מכן, הקצה הדק נחתך בעזרת להב. זה מייצר צינור חרוטי עם פתח יציאה קטן מאוד. ניתן להחדיר אותו בתוך מזרק 1.5 סמ"ק, ובאמצעות לק רגיל ניתן לצייר עקבות של מוליכים מודפסים על הלוח.
לאחר הייבוש טובלים את הלוח בתמיסת התחריט. זו יכולה להיות תערובת של סולפט נחושת עם מלח 1:3 ומים. התמיסה מוכנה מרוכזת ככל האפשר, נדרש חימום, למשל, על להבת נר. התהליך מואץ תוך ערבוב מתמיד. נחושת גופרתית נמכרת בכל חנות חקלאית.

המיקרו-בקר מופעל באמצעות מייצב מתח פרמטרי המורכב על אלמנטים D1, R7, Q1.
ערך הנגד נבחר בצורה כזו שהצריכה העצמית של המייצב תהיה נמוכה ככל האפשר. הרבה יותר נמוך ממה שנקרא "קרנקה".
פתרון סכמטי זה איפשר להפחית את הצריכה ל-0.3 mA.
זה חשוב מאוד, כי משך הפעולה של העיצוב שלנו ללא טעינת הסוללות תלוי בזה.
טרנזיסטור Q1 - npn אינו קריטי.
דיודת זנר למתח ייצוב 5.1V. אתה יכול להשתמש בו ממטען טלפון נייד. מהוד קוורץ - 32.768 קילו-הרץ. קוורץ שעון רגיל. משעוני קוורץ. MOSFETs המולחמים מלוח האם של מחשב ישן משמשים כמפתחות במעגל. דיודה פולטת אור SMD. ניתן ליצור מרצועת LED.
רמקול - כל מידה מתאימה. ניתן להשתמש ברמקול מטלפון נייד.

התקנת המעגל צריכה להתחיל עם מייצב מתח, ולאחר מכן למדוד את המתח במוצא שלו (קבלים C2 ו-C3). זה צריך להיות 5 וולט. אז אתה יכול להלחים את המיקרו-בקר וכל השאר.
במעגל, ניתן להשתמש בפינים שאינם בשימוש ומחווטים של יציאות המיקרו-בקר PB0, PB1, PD6 לחיבור ציוד היקפי.

אלגוריתם תוכנית המיקרו-בקר בנוי באופן הבא.
הבקר מוגדר לפעול במצב אסינכרוני. הפסקות מתרחשות פעם בשנייה, אז התוכנית מחשבת את הזמן, מהבהבת נורת ה-LED בקצרה (כל 10 שניות) ומיד עוברת למצב שינה כדי לחסוך בצריכת החשמל. אם מונה השעות הולך לאפס (מיד לאחר לחצן איפוס או לאחר 24 שעות), מתח האספקה ​​של הבקר נמדד ארבע פעמים ומשווה למתח הייחוס הפנימי.אם המתח נמוך מהרמה המותרת, המעגל פולט אותות קול תקופתיים המציינים שהסוללה חלשה; לאחר חמישה עשר אותות, הבקר מוגדר למצב כיבוי ועובר למצב שינה עד שהסוללות נטענות שוב.
אם המתח הוא מעל ערך הסף, נשמע אות קול ונדלק. דיודה פולטת אור. לאחר מכן, המיקום ההתחלתי של רוטור המנוע נקבע ופולסים קצרי טווח מופעלים ברציפות על פיתולי המנוע. משך הפולסים וההפסקות ביניהם יורדים בהדרגה, ובכך מגבירים את מהירות המנוע ומסובבים כל הזמן את הלהב, ובכך מבטיחים מנת השקיה מדויקת. דיודה פולטת אור בו זמנית הוא מהבהב באופן סינכרוני.
בתום ההשקיה, המעגל עובר שוב למצב המתנה כדי לחשב את הזמן. זה במצב זה רוב הזמן, זה משיג יעילות אנרגטית גבוהה (כ-0.3 mA).
בזמן שהתוכנית הראשית פועלת, הבקר מופעל על ידי מתנד פנימי בתדר של 8 מגה-הרץ, ובמצב שינה, קוורץ שעון חיצוני מאפשר לך לקרוא במדויק את השעה.

התפרצויות קצרות לד כל 10 שניות הם מאותתים על פעולת המכשיר. מתחילת איפוס השניות, הוא יהבהב למשך 30 דקות ולאחר מכן יפסיק להבהב למשך 12 שעות ויתחדש לאחר 12 שעות נוספות. לפיכך, אם אתה מגדיר השקיה בשעה 00, אז הבהוב לא יתרחש בלילה, אלא רק מהשעה 12 אחר הצהריים.



ארכיון עם חומרים למאמר. זמין להורדה רק למשתמשים רשומים.




סרטון של המכשיר פועל: