Вітаю всіх зайшли!
Всім знайома така ситуація – має бути поїздка у відпустку на 1-2 тижні, а вдома або на дачі залишається безліч кімнатних рослин в горщиках, які влітку, в жарку погоду без поливу ніяк не протягнуть. Звичайно, можна попросити заходити поливати знайомих або сусідів, але набагато більш цікавим рішенням буде автоматична система поливу, тим більше, що її можна буде використовувати і надалі на постійній основі, позбавивши себе від рутинного процесу поливу. Загальна схема системи поливу буде класичною – під управлінням мікроконтролера буде знаходиться спеціальний щуп, розташований в землі, з якого будуть зніматися показання вологості грунту. Як тільки вологість впала нижче певного порогу, мікроконтролер запускає водяний насос, що перекачує воду з ємності в горщик або клумбу. Після чого схема знову переходить в режим очікування, чекаючи, поки знову не висохне грунт. Є більш прості системи, без датчиків вологості, в яких вода просто подається певними порціями через постійні проміжки часу, однак це не найкращий варіант, враховуючи, що швидкість висихання грунту може сильно змінюватися в залежності від температури і вологості повітря, а також самого посадженого рослини. Представлена ж система не допустить пересихання або навпаки “заболочування” пошти завдяки датчику вологості.
Управляє всім мікроконтролер attiny13 – один з найдешевших в цій лінійки, таким чином, систему можна виготовити в декількох примірниках для стеження за вологістю в різних горщиках або клумбах. У лівій нижній частині показані щупи вологості – вони являють собою дві поруч розташовані пластинки з нержавіючої сталі, встромлені в горщик по всій його висоті. Робота датчика заснована на вимірі опору між пластинками – в сухій пошті опір буде значно нижче, ніж в мокрій. Живиться вся система від 8-ми акумуляторів аа, включених послідовно, без підзарядки їх вистачить приблизно на місяць безперервної роботи системи. Живити схеми можна також і від мережевого джерела з вихідною напругою 10-12в, однак це не найнадійніший варіант, адже під час відпустки не можна бути впевненим, що електрику не відключать. Також для живлення можна застосувати 3 послідовно включених літій-іонних акумулятора, або готову батарею, наприклад, від ноутбука. Мікроконтролер живиться від основного джерела через стабілізатор, підійде і звичайний 78l05. Схема передбачає підключення водяного насоса, що живиться від 12в, комутуватися насос буде потужним польовим транзистором, наприклад, підійде irfz44n, irf3205. Насос не обов’язково повинен володіти великою продуктивністю-це буде навіть зайвим. Один з варіантів насоса представлений нижче.
Для індикації роботи схеми передбачений світлодіод, всього може бути три стани. Якщо світлодіод блимає-схема знаходиться в режимі очікування початку поливу, якщо світлодіод горить-схема знаходиться в режимі перекачування води, триває цей процес одну хвилину, пауза між кожним включенням насоса становить 4 години. Світлодіод погашений-схема знаходиться у вимкненому стані, енергоспоживання при цьому мінімально. Перемикання між режимами здійснюється кнопкою, діаграма представлена нижче.
Замір опору між щупами датчика здійснюється імпульсним струмом, відбувається опитування раз в хвилину. Імпульсний струм, що подається з великими інтервалами між імпульсами, не призводить до виникнення електролізу між трісками. Нижче, для ознайомлення, представлена діаграма опитування датчика.
Абсолютне значення опору датчика може змінюватися у великих межах в залежності від типу грунту і ширини електродів, тому була зняла залежність опору від часу, вимірювання проводилися протягом пари днів. З графіка дуже добре видно, що при поливі опір різко зменшується, а потім плавно зростає, у міру висихання грунту, причому вдень висихання відбувається швидше, ніж вдень. У точках максимуму опір між щупами становило 10 ком, тому для надійності взято дещо менше значення в 8 ком.
Вся схема збирається на невеликій хустці, так як деталей небагато, підійде навіть макетна. Пайка повинна бути акуратною і якісною, щоб під час автономної роботи без нагляду нічого випадково не закоротило або не обірвалося. Файли для прошивки мікроконтролера розташовані в архіві в кінці статті. Вдалої збірки!
Джерело (source)
