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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK System zur automatischen Bewässerung und Besprühung von Pflanzen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Haus, Haushalt, Hobby Ich präsentiere meiner Lieblingszeitschrift ein von mir entwickeltes System zur automatischen Bewässerung und Besprühung von Pflanzen, das sich sowohl im Zimmer als auch im Gewächshaus, Wintergarten und Blumengarten bestens bewährt hat. Es umfasst zwei miteinander verbundene Subsysteme: „Sensor – Wasserversorgung“ (Abb. 1) und eine elektronische Steuereinheit (Abb. 2). Wenn der erste auch für Anfänger leicht zu montieren ist, ist es außerdem besser, den zweiten denjenigen anzuvertrauen, die über ausreichende Erfahrung und Kenntnisse auf dem Gebiet der Elektro- und Funktechnik verfügen.
Ursprünglich für die Versorgung von drei (für den Autor wertvollen) Anlagen konzipiert, kann das System auch als Mehrkanalsystem verwendet werden. Alle Kanäle sind absolut identisch, was ihre Installation erheblich vereinfacht. Der Betriebsalgorithmus des Systems ist so ausgelegt, dass die Automatisierung (mit Ausnahme des Fotorelais im Betrieb) und die Sensoren die meiste Zeit stromlos sind. Dies geschah, um die Effizienz der Geräte zu erhöhen, die Pflanzen nicht durch den ständig durch den Boden fließenden Strom zu belasten und auch die sogenannte elektrochemische Polarisation zu verhindern, die zu Fehlfunktionen der Automatisierung führt. Mit Beginn des Tageslichts wird das Fotorelais aktiviert, das die Stromversorgung einschaltet und den Pumpenmotor für 5-7 Minuten mit 12-Volt-Spannung versorgt (vom Haupttimer eingestelltes Zeitintervall). Er beginnt, die „Hydraulik“ mit Wasser zu füllen und die Pflanzen zu besprühen, wobei überschüssiges Wasser durch die Düsen abgelassen wird, die in diesem Fall die Funktion eines Sicherheitsventils übernehmen. Die gleiche 12-Volt-Spannung wird über ein eigenes Zeitrelais mit einer Verzögerung von bis zu 15 Sekunden an die Messeinheit geliefert, die für die Klarheit und Genauigkeit der Bodenfeuchtemessungen verantwortlich ist. Und wenn dieser unter dem für jede Anlage individuell eingestellten erforderlichen Wert liegt, erscheint am Ausgang der Schaltung ein High-Pegel-Signal, das dem Triggereingang der Steueruntereinheit zugeführt wird. Bei Auslösung öffnet es das Elektroventil für eine von einem anderen Zeitrelais bestimmte Zeit, deren Dauer von der Intensität der Bewässerung, der Größe des Zuchtgefäßes und anderen Faktoren abhängt. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne schließt das Ventil und die Wasserzufuhr stoppt. Der Haupttimer schaltet die Stromversorgung automatisch ab und schaltet beide Subsysteme mit Ausnahme des Fotorelais ab, das bis zum nächsten Morgen im Standby-Modus bleibt. Wenn die Bodenfeuchtigkeit beim nächsten Einschalten normal ist, erfolgt keine Bewässerung. Das System reduziert die Pflege der Pflanzen nur auf das obligatorische Sprühen am Morgen – wenn das Fotorelais im Morgengrauen aktiviert wird. Nun zu den Funktionen des Subsystems "Sensor - Wasserversorgung". Der Feuchtigkeitssensor ist eine Sonde aus einem Glasfaserstreifen, von dem der größte Teil der Folie entfernt wurde (oben sind nur noch etwa 10 mm übrig). Zwei Stücke Graphitstab eines Bleistifts (jeweils 15–20 mm lang) werden mit 10 mm Draht fest umwickelt und auf gegenüberliegenden Seiten mit der Folie eines Glasfaserstreifens verlötet. An der Oberseite der Leitungen werden Drähte angelötet und die gesamte Struktur mit einer Masse abgedichtet. Das Bewässerungsgerät verwendet elektrische Ventile, flexible transparente Schläuche, Kunststoff-T-Stücke sowie einen elektrischen Scheibenwaschmotor aus einem VAZ-2109-Auto (das Fassungsvermögen des Waschtanks ist gering, daher ist es besser, einen 25-Liter-Kunststoffkanister zu nehmen ). Beim Elektromotor wurde der Bürstendruck abgeschwächt, um die Geräuschentwicklung zu reduzieren und den Stromverbrauch zu senken. Aus einem Rohr wird ein Bewässerungsring um die Pflanze gerollt und entlang der Innenseite werden kleine Löcher gebohrt. Erfolgt die Bepflanzung in Reihen, kann das Rohr nicht zu einem Ring gerollt, sondern zwischen den Reihen gespannt werden. Sprühdüsen werden aus Aerosoldosen entnommen. Diese Teile befinden sich oberhalb der Blüten auf einem U-förmigen Stab und sind in Reihe geschaltet. Wenn die Pflanzen klein sind oder nur wenige Blätter haben, kann das Besprühen manchmal die Sondenwerte beeinflussen. In diesem Fall sollte es mit einer konischen Kappe abgedeckt werden, die nicht mit dem Boden in Berührung kommen darf. Wird das Gerät großflächig eingesetzt, können mehrere an unterschiedlichen Orten befindliche Sonden an eine Messeinheit angeschlossen werden. Nun zur Funktionsweise des elektrischen Schaltplans. Wenn der Sensor VR1 dunkler wird, erhöht sich sein Widerstand, was zum Schließen des Transistors VT1 führt. Auf den Transistoren VT1-VT2 ist ein Schmitt-Trigger montiert, um eine Hysterese bereitzustellen, wenn sich das Eingangssignal langsam ändert, und um einen klaren Betrieb des Relais K1 zu erreichen. Wenn am Gate VT3 Spannung anliegt, schließt Relais K1 den Lastkreis – eine 12-Volt-Stromversorgungsuntereinheit. Damit es für eine begrenzte Zeit (5-7 Minuten) eingeschaltet werden kann, ist ein Transistor VT4 mit einer Entladeschaltung R8C1 vorgesehen. Sobald der Kondensator C1 bis zu einem Schwellenwert entladen ist, öffnet VT4, schließt das VT3-Gate zum gemeinsamen Draht und Relais K1 wird ausgeschaltet. In diesem Zustand bleibt die Schaltung bis zum nächsten Abend bestehen. Sensor-Wasserversorgungs-Subsystem zur automatischen Pflege von Zimmerpflanzen Tagsüber wird der Kondensator C1 über die Widerstände R6 und R8 entladen. Dies bedeutet, dass das Relais beim nächsten Aufleuchten des Sensors innerhalb des durch die Nennwerte R8 und C1 festgelegten Zeitintervalls anspricht. Die Stromversorgung des Geräts über das Netz erfolgt über einen transformatorlosen Stromkreis, um den Energieverbrauch zu senken. Im Standby-Modus verbraucht es einen Strom von etwa 30 Milliampere. Die 12-Volt-Ausgangsleistungs-Untereinheit verfügt außerdem über eine Zeitbegrenzungsvorrichtung ähnlich einem Fotorelais. Die Begrenzungszeit ist jedoch unterschiedlich – 15 Sekunden, eingestellt durch die Parameter der R14C7-Schaltung. Die Messschaltung ist auf einem Komparator aufgebaut, dessen Ansprechschwelle durch den Trimmwiderstand R19 eingestellt wird. Unter den Einstellknöpfen R17 und R19 befinden sich Papierscheiben – eine Art Skala mit Unterteilungen. Der R19-Trimmermotor ist auf die mittlere Position eingestellt. Die Sonde wird im Boden mit dem erforderlichen Feuchtigkeitsgehalt platziert. Durch Drehen des Knopfes R17 wird der Betriebszeitpunkt des Relais K3 ausgewählt. Die Anpassung erfolgt für jede Anlage (jeden Kanal) separat. Der Trigger auf dem DD1-Chip sorgt für einen einwandfreien Betrieb des K3-Relais. Um die Dauer seiner Retention (und damit der Bewässerung) zu begrenzen, wird ein Begrenzer eingeführt, dessen Zeit durch die Werte des Widerstands R24 und des Kondensators C12 ausgewählt wird. Für ein bequemeres Debuggen von Geräten beim Wechsel von einer Anlage zu einer anderen sind diese Schaltungselemente in Form eines abnehmbaren Moduls ausgeführt. Es ist sinnvoll, mehrere Module zur Hand zu haben, die für unterschiedliche Zeiten (von einigen Sekunden bis zu mehreren Minuten) konfiguriert sind. Fast alle Informationen zu den Teilen sind im Schaltplan enthalten. Wir können nur klarstellen, dass es sich bei den Dauerwiderständen um MYAT-Typen und bei den Trimmern um SP-3-19 handelt und dass R17 und R19 durch Dauerwiderstände ersetzt werden können, nachdem unterschiedliche Bodenfeuchtigkeitswerte gemessen wurden. Kondensatoren C1, C2, C4-C12 der weithin bekannten Typen K50-35 und C3 - K73-17 für 500 V. Jedes Relais reicht aus, solange seine Wicklung für 12 V ausgelegt ist und die Kontakte bei a zuverlässig arbeiten Schaltstrom von 0,6 A . Ein vorgefertigter oder selbstgebauter Transformator mit zwei Sekundärwicklungen, die 12 V bei einem Strom von 1 A (stabilisiert für die Elektronik) und 8 A (normal, zur Stromversorgung von Magnetventilen und einem Pumpenmotor) an die Last liefern können. Die Parameter sind mit einer gewissen Reserve benannt, die eine Erweiterung des Gerätes und den Anschluss neuer Ventile mit einer Rate von 0,4 A pro Ventil vorsieht. Autor: S. Savlyukov
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