Paano Gumawa ng Autonomous Plant Irrigation System?

Sa nagdaang ilang taon, ang teknolohiya ay umunlad sa isang makatwirang rate sa larangan ng Irigasyon. Ang sistema ng irigasyon ay tinukoy bilang isang sistema na nagbibigay-daan sa tubig na dahan-dahang tumulo sa mga ugat ng mga halaman sa pamamagitan ng isang de-kuryenteng balbula ng solenoid. Ang mga sistema ng irigasyon na magagamit sa merkado ay mahal para sa isang maliit na saklaw ng lugar. Ang mga tao ay pumupunta sa mga paglalakbay, at kung minsan ay nasa labas sila para sa isang paglilibot sa negosyo kung kaya't sa kanilang kawalan ang mga halaman ay naghihirap ng malubha. Ang mga halaman ay nangangailangan ng humigit-kumulang 15 iba't ibang mga mineral sa lupa para sa kanilang tamang paglaki. Kabilang sa mga mineral na iyon, ang karaniwang mga potasa, magnesiyo, kaltsyum, atbp. Kung magdidisenyo tayo ng isang awtomatikong sistema ng patubig sa bahay hindi na kailangang subaybayan ang mga halaman at magiging malusog din sila kung gayon, isang pamamaraan ang iminungkahi sa ibaba upang gumawa ng mababang gastos at mabisang sistema ng irigasyon sa bahay sa pamamagitan ng paggamit ng ilang pangunahing mga elektronikong sangkap.



Sistema ng Irigasyon ng Halaman

Paano Gumamit ng 555 Timer Sa Disenyo ng Circuit?

Ngayon, dahil mayroon kaming pangunahing ideya ng aming proyekto, lumipat tayo patungo sa pagkolekta ng mga bahagi, pagdidisenyo ng circuit sa software para sa pagsubok at pagkatapos ay tipunin ito sa hardware. Gagawa namin ang circuit na ito sa isang PCB board at pagkatapos ay ilagay ito sa hardin o anumang iba pang angkop na lugar kung saan matatagpuan ang mga halaman.



Hakbang 1: Ginamit na Mga Bahagi

  • HEX Inverter IC-7404
  • 47uF Capacitor
  • 100uF 50V Capacitor
  • 10uF 16V Capacitor
  • 0.01uF Capacitor (x2)
  • 27k Ohm Resistor (x2)
  • 4.7k Ohm Resistor
  • 8.2k Ohm Resistor
  • 820k Ohm Resistor
  • 1N4148 Diode (x2)
  • 6V Relay
  • Electric Solenoid Valve
  • 9V Baterya
  • 9V Clip ng Baterya
  • FeCl3
  • Naka-print na Lupon ng Circuit
  • Mainit na glue GUN

Hakbang 2: Kailangan ng Mga Bahagi (Software)

  • Proteus 8 Professional (Maaaring ma-download mula sa Dito )

Pagkatapos i-download ang Proteus 8 Professional, idisenyo ang circuit dito. Isinama ko rito ang mga simulation ng software upang maaaring maginhawa para sa mga nagsisimula na idisenyo ang circuit at gumawa ng mga naaangkop na koneksyon sa hardware.



Hakbang 3: Pag-aaral ng Mga Bahagi

Ngayon dahil gumawa kami ng isang listahan ng lahat ng mga bahagi na gagamitin namin sa proyektong ito. Ilipat natin ang isang hakbang sa karagdagang at dumaan sa isang maikling pag-aaral ng lahat ng mga pangunahing bahagi ng hardware.



HEX Inverter IC-7404: Kakaibang gumagana ang IC na ito. Nagbibigay ito ng kabaligtaran / pantulong na output para sa isang tiyak na pag-input o sa mga term ng layman maaari nating sabihin na kung ang Boltahe sa input na bahagi ay Mababa, ang boltahe sa output side ay magiging TAAS. Ang IC ay binubuo ng anim na independiyenteng mga inverter at ang operating boltahe ng mga saklaw ng IC na ito sa loob ng 4V-5V. Ang maximum na boltahe na maaaring madala ng IC na ito ay 5.5V. Ang inverter IC na ito ay ang gulugod ng ilang mga elektronikong proyekto. Ang mga multiplexer at state machine ay maaaring gumamit ng IC na ito. Ang pagsasaayos ng pin ng inverter ay ipinapakita sa diagram sa ibaba:

HEX Inverter IC

555 Timer IC: Ang IC na ito ay may iba't ibang mga application tulad ng pagbibigay ng mga pagkaantala ng oras, bilang isang oscillator, atbp. Mayroong tatlong pangunahing mga pagsasaayos ng 555 timer IC. Kayang kilalang multivibrator, monostable multivibrator, at bistable multivibrator. Sa proyektong ito, gagamitin namin ito bilang isang Nakakagulat multivibrator. Sa mode na ito, ang IC ay gumaganap bilang isang oscillator na bumubuo ng isang square pulse. Ang dalas ng circuit ay maaaring iakma sa pamamagitan ng pag-tune ng circuit. ibig sabihin sa pamamagitan ng pag-iiba ng mga halaga ng mga capacitor at resistors na ginagamit sa circuit. Ang IC ay bubuo ng isang dalas kapag ang isang mataas na square pulso ay inilapat sa I-reset pin



555 Timer IC

Electric Solenoid Valve: Ginagamit ang electric balbula upang ihalo ang daloy ng gas o tubig sa isang tubo. Nagpapatakbo ito alinsunod sa electric circuit kung saan ito nakakabit. Ang balbula na ito ay may dalawang port na pinangalanan bilang papasok at outlet at dalawang posisyon na bukas at sarado.

Electric Solenoid Valve

Hakbang 4: I-block ang Diagram

Kailangang suriin ang diagram ng block bago maunawaan ang prinsipyo ng pagtatrabaho:

I-block ang Diagram

Hakbang 5: Pag-unawa sa Nagtatrabaho na Prinsipyo

Madaling maunawaan ang circuit. Ang aming pangunahing pag-aalala ay ang lupa ng mga halaman dahil kapag ang lupa ay tuyo ito ay may mataas na resistensya at kung basa ito ay may mababang resistensya. Magpapasok kami ng dalawang nagsasagawa ng mga wires sa lupa na magiging responsable para sa pag-aktibo ng circuit. Ang mga wire na ito ay magsasagawa kapag basa ang lupa at hindi sila magsasagawa kapag ang lupa ay tuyo. Ang kondaktibiti ay matutukoy ng HEX inverter na magpapakita ng mataas na estado kung mababa ang input at kabaliktaran. Kapag ang estado ng HEX inverter ay mataas ang 555 timer isic na konektado sa kaliwa sa circuit ay ma-trigger at ang 555 ang timer IC na konektado sa output ng unang ic sa circuit ay magti-trigger din. Ang positibong terminal ng balbula ay konektado sa output pin ng 555 timer ic at kapag na-trigger ng ic ang circuit ay naaktibo at ang electric balbula ay nakabukas ON na Bilang isang resulta, ang tubig ay nagsimulang dumaloy sa pamamagitan ng tubo sa lupa. Kapag natubigan ang lupa ang resistensya ay nagsisimulang bawasan at ang mga probe na responsable para sa conductance ay gagawing mababa ang output ng HEX inverter dahil sa kung saan ang estado ng 555 na timer ay nagbabago mula SA TAAS hanggang sa LOW, kaya't natapos ang conductivity at ang circuit naka-OFF.

Hakbang 6: Paggawa Ng Circuit

Ang mga wire na ipinasok sa lupa ay magsasagawa lamang kapag ang lupa ay tuyo at ititigil nila ang paggalaw kapag basa ang lupa. Ang pinagmulan ng kuryente ng circuit ay ang 9V na baterya. Sa puntong kapag ang lupa ay tuyo, mananagot ito para sa malaking pagbagsak ng boltahe dahil sa mataas na paglaban. Ito ay napansin ng 7404 hex inverter at ginagawa ang unang N0555 na orasan na nag-uudyok na nagtatrabaho bilang isang monostable multivibrator sa tulong ng isang signal ng elektrisidad. Mayroong dalawang 555 timer IC na naka-install sa circuit. Ang output ng isang IC ay ang input ng iba pang IC kung kaya kapag ang una na matatagpuan sa kaliwa ay na-trigger ang pangalawa ay magti-trigger din at ang relay na konektado sa pangalawang IC ay responsable para sa pag-on ON na ang 6V relay. Ang relay ay konektado sa electric balbula sa pamamagitan ng isang SK100 transistor. Sa sandaling ang relay ay naka-ON ang tubig ay nagsisimulang dumaloy sa pamamagitan ng tubo at habang ang tubig ay patuloy na gumagalaw sa loob ng lupa ay bumababa ang paglaban at pagkatapos ay titigil ang inverter na nagpapalitaw ng 555 timer IC na nagreresulta sa circuit cut-off.

Hakbang 7: Ginagaya ang circuit

Bago gawin ang circuit mas mahusay na gayahin at suriin ang lahat ng mga pagbasa sa isang software. Ang software na gagamitin namin ay ang Proteus Design Suite . Ang Proteus ay isang software kung saan naka-simulate ang mga electronic circuit.

  1. Matapos mong i-download at mai-install ang Proteus software, buksan ito. Magbukas ng isang bagong eskematiko sa pamamagitan ng pag-click sa ISIS icon sa menu.

    ISIS

  2. Kapag lumitaw ang bagong eskematiko, mag-click sa P icon sa menu sa gilid. Bubuksan nito ang isang kahon kung saan maaari mong piliin ang lahat ng mga sangkap na gagamitin.

    Bagong Iskolar

  3. I-type ngayon ang pangalan ng mga sangkap na gagamitin upang gawin ang circuit. Lilitaw ang sangkap sa isang listahan sa kanang bahagi.

    Pagpili ng Mga Sangkap

  4. Sa parehong paraan, tulad ng nasa itaas, hanapin ang lahat ng mga bahagi. Lilitaw ang mga ito sa Mga aparato Listahan.

    Listahan ng Bahagi

Hakbang 8: Diagram ng Circuit

Matapos ang pag-iipon ng mga bahagi at pag-wire sa kanila ang circuit diagram ay ipinapakita sa ilalim ng:

Diagram ng Circuit

Hakbang 9: Paggawa ng isang PCB Layout

Habang gagawin namin ang circuit ng hardware sa isang PCB, Kailangan muna naming gumawa ng layout ng PCB para sa circuit na ito.

  1. Upang gawin ang layout ng PCB sa Proteus, kailangan muna naming italaga ang mga pakete ng PCB sa bawat bahagi sa eskematiko. upang magtalaga ng mga package, kanang pag-click sa mouse sa sangkap na nais mong italaga ang package at piliin Packaging Tool.
  2. Mag-click sa pagpipiliang ARIES sa tuktok na menu upang buksan ang isang iskema ng PCB.

    Disenyo ng ARIES

  3. Mula sa Listahan ng Mga Bahagi, Ilagay ang lahat ng mga bahagi sa screen sa isang disenyo na nais mong maging hitsura ng iyong circuit.
  4. Mag-click sa track mode at ikonekta ang lahat ng mga pin na sinasabi sa iyo ng software na kumonekta sa pamamagitan ng pagturo ng isang arrow.

Hakbang 10: Pag-iipon ng Hardware

Tulad ng na-simulate na namin ngayon sa circuit sa software at ito ay gumagana nang perpektong pagmultahin. Ngayon ay magpatuloy tayo at ilagay ang mga bahagi sa PCB. Ang PCB ay isang naka-print na circuit board. Ito ay isang board na ganap na pinahiran ng tanso sa isang gilid at ganap na insulate mula sa kabilang panig. Ang paggawa ng circuit sa PCB ay medyo isang mahabang proseso. Matapos ang circuit ay simulate sa software, at ang layout ng PCB nito ay ginawa, ang layout ng circuit ay nakalimbag sa isang butter paper. Bago ilagay ang butter paper sa PCB board gamitin ang PCB scrapper upang kuskusin ang board upang ang layer ng tanso sa board ay nabawasan mula sa tuktok ng board.

Inaalis ang Copper Layer

Pagkatapos ang papel ng mantikilya ay inilalagay sa board ng PCB at pinlantsa hanggang sa mai-print ang circuit sa pisara (Tumatagal ng halos limang minuto).

Pagpaplantsa ng PCB Board

Ngayon, kapag naka-print ang circuit sa board, isinasawsaw ito sa FeCl3solusyon ng mainit na tubig upang alisin ang sobrang tanso mula sa board, ang tanso lamang sa ilalim ng naka-print na circuit ang maiiwan.

PCB Etching

Pagkatapos nito kuskusin ang PCB board gamit ang scrapper upang ang mga kable ay kilalang-kilala. Ngayon drill ang mga butas sa kani-kanilang mga lugar at ilagay ang mga bahagi sa circuit board.

Mga butas sa pagbabarena sa PCB Board

Paghinang ng mga sangkap sa pisara. Panghuli, suriin ang pagpapatuloy ng circuit at kung ang paghinto ay nangyayari sa anumang lugar de-solder ang mga bahagi at ikonekta muli ang mga ito. Maglagay ng hot glue gun sa mga circuit terminal upang ang baterya ay maaaring hindi matanggal kung may ilalagay na presyon.

Sinusuri ang Pagpapatuloy Ng Circuit

Hakbang 11: Pagsubok sa Circuit

Ngayon, ang aming hardware ay ganap na handa. I-install ang hardware sa isang naaangkop na lugar sa hardin at kung ang lugar ay bukas na insulate ang circuit upang hindi pumutok dahil sa pag-ulan atbp Kung ang mga halaman ay tuyo ang circuit ay awtomatikong MAG-ON at magsisimulang itubig ang mga halaman. Ayan yun! Ngayon, hindi mo kailangang manu-manong tubig ang mga halaman tuwing umaga, tuwing tuyo ang mga halaman awtomatiko silang natubigan.

Mga Aplikasyon

  1. Maaari itong mai-install sa mga hardin para magamit sa domestic.
  2. Maaari din itong magamit sa komersyo. Hal. Sa mga parke kung saan maraming mga halaman.
  3. Maaari itong mai-install sa mga nursery ng halaman.