Obwód nawadniania oszczędzający wodę

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





W artykule przedstawiono prostą koncepcję obwodu oszczędzającego wodę systemu nawadniania, który można wykorzystać do wdrożenia efektywnej gospodarki wodnej i sterowania nią w gospodarstwach rolnych i systemach nawadniających.

Pomysł został zgłoszony przez pana Ajinkya Sonwane, pana Akshay Kokane i pana Kunal Raut, studiujących w AISSMS IOIT College of Engineering.



Cel obwodu

Zgodnie z żądaniem woda musi być kontrolowana i zagospodarowywana z określoną, z góry określoną prędkością, w zależności od rodzaju uprawy i jej konieczności.

Najłatwiejszym możliwym rozwiązaniem tego problemu mogą być czasomierze elektromagnetyczne, które rolnicy mogliby raz zaprogramować, aby umożliwić automatyczne zarządzanie wodą, codziennie, bez dalszej interwencji, aż do zmiany uprawy lub pory roku. Zegar ma być niezwykle elastyczny, łatwy w obsłudze i opłacalny.



Pomysł polega na podłączeniu elektrozaworów prądu stałego w różnych węzłach sieci rur dystrybucyjnych i sterowaniu tymi elektrozaworami za pomocą timerów.

Sterownik timera można ustawić w określonej pozycji (sterowni), aby umożliwić rolnikom ustawienie czasu zgodnie z potrzebami w dowolnym momencie, w razie potrzeby, a sygnały mogą być odpowiednio przesyłane do odpowiednich zaworów za pomocą przewodów w celu wykonania kontrolowanego zwolnienia wody na danym obszarze.

Poniższy pomysł na obwód za pomocą IC 4060 można uznać za doskonale nadające się do proponowanego precyzyjnego zarządzania wodą w systemie nawadniania.

Funkcjonowanie obwodu można zrozumieć za pomocą następujących punktów:

Schemat obwodu i opis


IC 4060 można zobaczyć w konfiguracji standardowy tryb timera / oscylatora.

Pin # 10 i pin # 9 są powiązane z ustawieniem opóźnienia czasowego dla wyprowadzeń wyjściowych 3, 13, 14 i 15.

Przełącznik SW1 ułatwia wybór opóźnienia czasowego przez odpowiednie rezystory, które decydują o tym, jak długo wyjście układu scalonego może być aktywne, zapewniając, że podłączony zawór elektromagnetyczny pozostanie włączony i będzie w trybie dostarczania wody tylko w tym okresie.

Wskazane rezystory czasowe dla SW1 są rozmieszczone arbitralnie i muszą być odpowiednio obliczone podczas rzeczywistej implementacji, zgodnie ze specyfikacjami upraw i dostępnością wody.

SW1 jest przeznaczony do wyboru 4-pozycyjnego, który można zwiększyć do większej liczby pozycji, po prostu używając przełącznika z większą liczbą styków i dodając kolejną liczbę rezystorów w odpowiedniej kolejności.

SW2 jest również przełącznikiem obrotowym identycznym z SW1 i służy do wybierania trybu przełączania zaworu elektromagnetycznego.

Pin # 3 zapewnia ciągły tryb ON dla zaworu przez wybrany przedział czasowy, po którym zawór jest wyłączany do następnego dnia, podczas gdy pin 13, 14, 15 zapewnia oscylacyjny tryb aktywacji (ON / OFF / ON / OFF) dla elektrozawór, dzięki czemu woda jest zarządzana w bardziej kontrolowany sposób, jednak może to być opcjonalne, jeśli dysza zaworu jest prawidłowo zwymiarowana dla ograniczonego przepływu zgodnie z podanymi kryteriami.

Ustawienie czasu opóźnienia

Można to zrobić, odpowiednio obliczając wartości R i C dla pinów # 10 i # 9 zgodnie z poniższymi wzorami:

fa (osc) = 1 / 2,3 x Rt x Ct

2.3 Bycie stałym nie zmieni się.

Aby zapewnić prawidłowe funkcjonowanie opóźnień wyjściowych, ważne jest prawidłowe przestrzeganie poniższych kryteriów.

Rt<< R2 and R2 x C2 << Rt x Ct.

Rt odpowiada rezystorom na pinie # 10, R2 odpowiada rezystorowi na pinie # 11. C2 wskazuje kondensator na pinie # 9

Zasilanie panelem słonecznym

Cały system można zobaczyć zasilany przez mały panel słoneczny, co sprawia, że ​​cały system jest w pełni automatyczny.

Gdy nastaje świt, napięcie na panelu słonecznym stopniowo rośnie iw określonym punkcie osiąga poziom 12V aktywując podłączony przekaźnik.

Styki przekaźnika natychmiast łączą napięcie słoneczne z obwodem inicjującym procedurę, w której pin nr 12 układu scalonego jest resetowany przez C2 zmuszając układ scalony do rozpoczęcia liczenia od zera.

Wszystkie wyjścia są początkowo renderowane z logiką zerową, która zapewnia, że ​​tranzystor TIP127 rozpoczyna pracę w stanie włączenia i wyzwala podłączony zawór elektromagnetyczny.

Jeśli SW2 jest ustawiony z trzpieniem # 3, TIP127 i zawór pozostają włączone, dostarczając wodę przez dyszę w sposób kapanie, aż upłynie ustawiony czas, a pin # 3 stanie się wysoki.

Gdy tylko pin # 3 osiągnie stan wysoki, wysoki stan logiczny natychmiast zatrzaśnie pin # 11 układu scalonego i powstrzymuje go przed dalszym liczeniem, trwale zamrażając procedurę na cały dzień. Wysoki logiczny jest również przesyłany do podstawy TIP127, wyłączając go wraz z systemem zaworów. W tym momencie dopływ wody do upraw zostaje wstrzymany.

Jak zresetować system

O zmierzchu, gdy światło słoneczne słabnie i spada poniżej poziomu podtrzymania przekaźnika, przekaźnik jest wyłączany, co również wyłącza skojarzone z nim stopnie obwodu, aż do następnego dnia, kiedy procedura przejdzie w wyzwolenie nowego cyklu.

PB1 służy do kasowania przebiegu w dowolnym momencie, aby umożliwić nowy start obwodu.

Wiele z opisanych powyżej systemów można zaimplementować w określonych węzłach rury dystrybucyjnej w celu osiągnięcia pożądanej precyzji zarządzania wodą w systemach nawadniania.

Jak obliczyć rezystory czasowe dla oszczędzającego wodę systemu nawadniania

Rezystory czasowe powiązane z SW1 można obliczyć po pewnym eksperymentowaniu, jak podano poniżej:

Każdy dowolnie wybrany rezystor może być początkowo przełączany za pomocą SW1, na przykład wybieramy rezystor 100k jako odniesienie.

Teraz włącz obwód, aby zainicjować procedury, czerwona dioda LED będzie się świecić.

Gdy tylko obwód zainicjuje, monitoruj czas za pomocą stopera lub zegara i obserwuj, kiedy zielona dioda LED zaświeci się, wyłączając czerwoną diodę LED.

Zwróć uwagę na czas osiągnięty przy użyciu konkretnego rezystora, który w tym przypadku wynosi 100K.

Powiedzmy, że spowodowało to okres opóźnienia wynoszący 450 sekund, a następnie przyjmując to jako miarę, inne wartości można po prostu określić poprzez proste mnożenie krzyżowe, jak podano poniżej:

100 / R = 450 / t

gdzie R oznacza inną nieznaną wartość rezystora, a „t” jest żądanym opóźnieniem czasowym dla zaworu elektromagnetycznego.

Jeśli masz więcej sugestii dotyczących tego obwodu irygacyjnego oszczędzającego wodę przy użyciu timerów, możesz je wyrazić w komentarzach.




Poprzedni: Tworzenie obwodu wzmacniacza Stethescope Dalej: Wybór źródła zasilania dla wzmacniaczy samochodowych