Bagaimana Membuat Sistem Pengairan Tanaman Autonomi?

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, teknologi telah berkembang dengan pesat dalam bidang Pengairan. Sistem pengairan didefinisikan sebagai sistem yang membolehkan air menetes perlahan ke akar tanaman melalui injap solenoid elektrik. Sistem pengairan yang terdapat di pasaran mahal untuk sedikit kawasan. Orang-orang pergi dalam perjalanan, dan kadang-kadang mereka pergi untuk lawatan perniagaan, oleh kerana itu jika tidak, tanaman mereka menderita dengan teruk. Tumbuhan memerlukan kira-kira 15 mineral yang berbeza di dalam tanah untuk pertumbuhannya yang betul. Di antara mineral tersebut, yang biasa adalah kalium, magnesium, kalsium, dan lain-lain. Sekiranya kita merancang sistem pengairan automatik di rumah, tidak perlu memantau tanaman dan mereka juga akan tumbuh dengan sihat, maka kaedah dicadangkan di bawah untuk membuat sistem pengairan rendah dan berkesan di rumah dengan menggunakan beberapa komponen asas elektronik.



Sistem Pengairan Tanaman

Bagaimana Menggunakan Pemasa 555 Dalam Reka Bentuk Litar?

Sekarang, kerana kami mempunyai idea asas mengenai projek kami, mari bergerak mengumpulkan komponen, merancang litar pada perisian untuk diuji dan akhirnya memasangnya pada perkakasan. Kami akan membuat litar ini di papan PCB dan kemudian meletakkannya di kebun atau tempat lain yang sesuai di mana tanaman berada.



Langkah 1: Komponen yang Digunakan

  • HEX Inverter IC-7404
  • Kapasitor 47uF
  • Kapasitor 100uF 50V
  • Kapasitor 10uF 16V
  • Kapasitor 0.01uF (x2)
  • Perintang 27k Ohm (x2)
  • Perintang Ohm 4.7k
  • Perintang 8.2k Ohm
  • Perintang Ohm 820k
  • 1N4148 Diod (x2)
  • Relay 6V
  • Injap Solenoid Elektrik
  • Bateri 9V
  • Klip Bateri 9V
  • FeCl3
  • Papan Litar Bercetak
  • Senapang Panas

Langkah 2: Komponen yang Diperlukan (Perisian)

  • Proteus 8 Professional (Boleh dimuat turun dari Di sini )

Selepas memuat turun Proteus 8 Professional, reka litar di atasnya. Saya telah memasukkan simulasi perisian di sini supaya pemula dapat merancang litar dan membuat sambungan yang sesuai pada perkakasan.



Langkah 3: Mengkaji Komponen

Sekarang kerana kami telah membuat senarai semua komponen yang akan kami gunakan dalam projek ini. Mari kita melangkah lebih jauh dan menjalani kajian ringkas mengenai semua komponen perkakasan utama.



HEX Inverter IC-7404: IC ini berfungsi dengan pelik. Ia memberikan output yang berlawanan / lengkap untuk input tertentu atau dalam istilah awam kita dapat mengatakan bahawa jika Voltan di sisi input adalah RENDAH, voltan di bahagian output akan TINGGI. IC ini terdiri daripada enam penyongsang bebas dan voltan operasi IC ini berada dalam lingkungan 4V-5V. Voltan maksimum yang boleh ditanggung oleh IC ini ialah 5.5V. IC penyongsang ini adalah tulang belakang beberapa projek elektronik. Multiplexer dan mesin keadaan boleh menggunakan IC ini. Konfigurasi pin penyongsang ditunjukkan dalam rajah di bawah:

HEX Inverter IC

555 Pemasa IC: IC ini mempunyai pelbagai aplikasi seperti memberikan kelewatan waktu, sebagai pengayun, dll. Terdapat tiga konfigurasi utama IC pemasa 555. Multivibrator Astable, multivibrator monostable, dan multivibrator bistable. Dalam projek ini, kami akan menggunakannya sebagai Boleh digembirakan multivibrator. Dalam mod ini, IC bertindak sebagai pengayun yang menghasilkan denyutan persegi. Kekerapan litar dapat disesuaikan dengan menala litar. iaitu dengan memvariasikan nilai kapasitor dan perintang yang digunakan dalam litar. IC akan menghasilkan frekuensi apabila nadi persegi tinggi diterapkan pada LETAKKAN sematkan.



555 Pemasa IC

Injap Solenoid Elektrik: Injap elektrik digunakan untuk mencampurkan aliran gas atau air di dalam paip. Ia beroperasi mengikut litar elektrik di mana ia terpasang. Injap ini mempunyai dua port yang dinamakan inlet dan outlet dan dua kedudukan terbuka dan ditutup.

Injap Solenoid Elektrik

Langkah 4: Gambarajah Blok

Gambarajah blok perlu dikaji sebelum memahami prinsip kerja:

Gambarajah blok

Langkah 5: Memahami Prinsip Kerja

Litar mudah difahami. Keprihatinan utama kami adalah tanah tanaman kerana ketika tanah kering ia mempunyai daya tahan tinggi dan ketika basah ia mempunyai daya tahan yang rendah. Kami akan memasukkan dua wayar pengalir di dalam tanah yang akan bertanggungjawab untuk mengaktifkan litar. Wayar-wayar ini akan mengalir ketika tanah basah dan tidak akan berkelakuan ketika tanah kering. Kekonduksian akan dikesan oleh penyongsang HEX yang akan menunjukkan keadaan setinggi apabila inputnya rendah dan sebaliknya. Apabila keadaan penyongsang HEX tinggi, 555 pemasa isik disambungkan di sebelah kiri dalam litar akan dicetuskan dan 555 IC pemasa yang disambungkan ke output ic pertama dalam litar juga akan dicetuskan. Terminal positif injap disambungkan ke pin output ic pemasa 555 dan apabila ic itu telah memicu litar diaktifkan dan injap elektrik dihidupkan HIDUP. Akibatnya, air mula mengalir melalui paip di dalam tanah. Apabila tanah disiram, rintangan mula berkurang dan probe yang bertanggungjawab untuk konduktansi akan menjadikan output penyongsang HEX rendah kerana keadaan pemasa 555 berubah dari HIGH ke LOW, oleh itu kekonduksian selesai dan litarnya dimatikan.

Langkah 6: Mengendalikan Litar

Kawat yang dimasukkan ke dalam tanah hanya akan mengalir apabila tanah kering dan mereka akan berhenti mengalir ketika tanah menjadi basah. Sumber kuasa litar adalah bateri 9V. Pada saat tanah kering, ia akan bertanggungjawab terhadap penurunan voltan yang besar kerana rintangan yang tinggi. Ini dikesan oleh penyongsang hex 7404 dan menjadikan pemicu jam NE555 pertama yang berfungsi sebagai multivibrator monostable dengan bantuan isyarat elektrik. Terdapat dua 555 pemasa IC yang dipasang di litar. Output satu IC adalah input dari IC yang lain maka ketika yang pertama yang terletak di sebelah kiri dipicu yang kedua juga akan dipicu dan relay yang disambungkan ke IC kedua akan bertanggungjawab untuk membelok HIDUP geganti 6V. Relay disambungkan ke injap elektrik melalui transistor SK100. Sebaik sahaja geganti dihidupkan, air mula mengalir melalui paip dan ketika air terus bergerak ke dalam tanah, rintangannya akan berkurang dan kemudian penyongsang akan berhenti memicu IC pemasa 555 yang mengakibatkan pemutus litar.

Langkah 7: Simulasi litar

Sebelum membuat litar, lebih baik mensimulasikan dan memeriksa semua pembacaan pada perisian. Perisian yang akan kita gunakan adalah Proteus Design Suite . Proteus adalah perisian di mana simulasi litar elektronik:

  1. Selepas anda memuat turun dan memasang perisian Proteus, buka. Buka skema baru dengan mengklik ISIS ikon pada menu.

    ISIS

  2. Apabila skema baru muncul, klik pada P ikon di menu sebelah. Ini akan membuka kotak di mana anda boleh memilih semua komponen yang akan digunakan.

    Skema Baru

  3. Sekarang taipkan nama komponen yang akan digunakan untuk membuat litar. Komponen akan muncul dalam senarai di sebelah kanan.

    Memilih Komponen

  4. Dengan cara yang sama, seperti di atas, cari semua komponen. Mereka akan muncul di Peranti Senaraikan.

    Senarai Komponen

Langkah 8: Diagram Litar

Setelah memasang komponen dan memasangnya, gambarajah litar ditunjukkan seperti di bawah:

Rajah Litar

Langkah 9: Membuat Susun atur PCB

Oleh kerana kita akan membuat litar perkakasan pada PCB, kita perlu membuat susun atur PCB untuk litar ini terlebih dahulu.

  1. Untuk membuat susun atur PCB pada Proteus, pertama-tama kita perlu menetapkan pakej PCB ke setiap komponen pada skema. untuk menetapkan pakej, tetikus kanan klik pada komponen yang ingin anda tetapkan pakej dan pilih Alat Pembungkusan.
  2. Klik pada pilihan ARIES di menu atas untuk membuka skema PCB.

    Reka Bentuk ARIES

  3. Dari Senarai Komponen, Letakkan semua komponen di skrin dalam reka bentuk yang anda mahukan litar anda.
  4. Klik pada mod trek dan sambungkan semua pin yang disuruh oleh perisian untuk disambungkan dengan menunjukkan anak panah.

Langkah 10: Menyusun Perkakasan

Seperti yang telah kita simulasi litar pada perisian dan ia berfungsi dengan baik. Sekarang mari kita maju dan meletakkan komponen pada PCB. PCB adalah papan litar bercetak. Ia adalah papan yang dilapisi sepenuhnya dengan tembaga di satu sisi dan penebat sepenuhnya dari sisi lain. Membuat litar pada PCB adalah proses yang agak panjang. Setelah litar disimulasikan pada perisian, dan susun atur PCBnya dibuat, susun atur litar dicetak pada kertas mentega. Sebelum meletakkan kertas mentega di papan PCB, gunakan pengikis PCB untuk menggosok papan sehingga lapisan tembaga di papannya berkurang dari bahagian atas papan.

Mengeluarkan Lapisan Tembaga

Kemudian kertas mentega diletakkan di papan PCB dan diseterika sehingga litar dicetak di papan (Ia mengambil masa lebih kurang lima minit).

Menyeterika Papan PCB

Sekarang, apabila litar dicetak di papan, ia dicelupkan ke dalam FeCl3penyelesaian air panas untuk mengeluarkan tembaga tambahan dari papan, hanya tembaga di bawah litar bercetak yang akan tertinggal.

Pengukiran PCB

Selepas itu gosokkan papan PCB dengan pengikis sehingga pendawaiannya akan terserlah. Sekarang gerudi lubang di tempat masing-masing dan letakkan komponen di papan litar.

Lubang Penggerudian Di Papan PCB

Memateri komponen di papan. Akhirnya, periksa kesinambungan litar dan jika terdapat ketakselanjaran di mana-mana tempat, pasang komponen dan sambungkannya semula. Sapukan pelekat panas pada terminal litar supaya bateri mungkin tidak terlepas jika ada tekanan.

Memeriksa Kesinambungan Litar

Langkah 11: Menguji Litar

Kini, perkakasan kami sudah siap sepenuhnya. Pasang perkakasan di tempat yang sesuai di kebun dan jika tempat itu terbuka lindungilah litar supaya tidak meletup kerana hujan dll. Sekiranya tanaman kering litar secara automatik akan AKTIF dan mula menyiram tanaman. Itu sahaja! Sekarang, anda tidak perlu menyiram tanaman secara manual setiap pagi, setiap kali tanaman kering ia akan disiram secara automatik.

Permohonan

  1. Ia boleh dipasang di kebun untuk kegunaan domestik.
  2. Ia juga boleh digunakan secara komersial. Cth. Di taman di mana terdapat banyak tanaman.
  3. Ia boleh dipasang di tapak semaian tanaman.