Dispositif d'arrosage automatique des plantes

Chacun de nous est habitué depuis longtemps à utiliser toutes sortes de gadgets qui facilitent la vie : téléphones portables, toutes sortes de téléphones intelligents et tablettes, etc... Dans cet article, nous remplacerons votre arrosoir habituel par un appareil technologique pour arroser les fleurs. , qui prendra soin de votre plante d'intérieur préférée même si vous partez en vacances.

L'appareil est assemblé sur la base d'un microcontrôleur ATMEGA 8 L abordable dans un boîtier TQFP32 bon marché et d'un moteur provenant d'un disque dur d'ordinateur (HDD), qui peut être extrait d'un ancien disque dur d'ordinateur. Le diagramme contient un nombre minimum de pièces et peut être complété par des fonctionnalités arbitraires. Il est alimenté par deux accus Li-ion 18650 d'une tension de 3,7 Volts connectés en série.
L'arrosage est effectué par portions fixes toutes les 24 heures.
Le seul bouton est un test de travail ; après avoir appuyé dessus, les arrosages suivants seront effectués exactement en même temps, à la seconde près. (Je viens de l'allumer en vacances, pas de réglages, donc on peut l'offrir en option cadeau, sans notice inutile).

Caractéristiques de conception:

• Fonctionnement sur batterie pendant plusieurs mois (faible consommation électrique) ;
  
• des dosages d'arrosage très précis et des intervalles de temps précis entre les arrosages ;
  
• non-criticité du circuit par rapport aux détails et à leur disponibilité ;
  
• l'absence de pièces mobiles sous tension dans le moteur et, par conséquent, la durabilité et la fiabilité lors des travaux dans l'eau ;
  
• niveau sonore très faible lorsque le moteur tourne ;
  
• ne nécessite aucun réglage (arrosage une fois par jour) avec accompagnement son et lumière ;
  
• protection contre une décharge profonde de la batterie avec avertissement sonore indiquant la nécessité de charger ;
  
• Arrêt automatique de l'indication lumineuse la nuit.

La conception se compose d'une pompe (pompe) immergée dans un vase avec un tube pour l'arrosage et d'une petite unité électronique montée sur le même vase contenant de l'eau.

Alors, commençons par fabriquer la pompe.

Nous aurons besoin d'un CD, d'une bouteille de lait en plastique de 1,5 litre (à col large, diamètre intérieur 33 mm), de super colle, d'un fil à quatre conducteurs (j'ai pris un fil endommagé en chargeant un iPhone), trois vis, rondelles et trois des écrous et un morceau de tube flexible.
Nous coupons le goulot de la bouteille avec une scie à métaux exactement le long du bord de la « jupe » et nivelons la coupe obtenue avec du papier de verre, une lime ou un bloc.

De cette façon, nous préparons ce que l'on appelle la chambre de travail de la pompe.

Ensuite, nous avons besoin d'un disque CD, son trou interne est exactement de la même taille que le moteur, nous fabriquerons une turbine à partir du disque.
Le disque peut être facilement coupé avec des ciseaux, et il est bon qu'il soit légèrement chauffé dans de l'eau chaude pour éviter la fissuration du bord coupé.
Nous retirons la partie sciée de la bouteille - notre chambre de travail - et l'appliquons exactement au centre du disque avec la partie où se trouvait le bouchon à vis.Dessinez un cercle avec un marqueur et découpez-le avec des ciseaux ordinaires. Le disque résultant ne sera pas parfaitement lisse, mais il peut être corrigé avec du papier de verre, l'essentiel est que le disque puisse s'insérer à l'intérieur de la chambre de travail avec un espace minimum.
Il s'est avéré qu'il s'agissait d'un anneau de la future turbine.

Nous devons maintenant fabriquer les pales de «l'hélice». Pour ce faire, vous aurez besoin d'un demi-disque. Dessinez une bande de 7 mm de large avec un marqueur et coupez-la avec des ciseaux.

Nous le ponçons et le nivelons.

Ensuite, coupez en six parties égales de 13 mm chacune et pliez-les avec une pince des deux côtés.

La suite de la procédure nécessitera un maximum de soin : vous devez coller les lames une par une avec de la super colle à égale distance.
Veuillez noter que les lames sont courbées de manière à ne pas aspirer l'eau dans l'ouverture de la chambre, mais, au contraire, comme si elles la jetaient du centre vers le trou au bord. Le moteur ne tournera que dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Vous pouvez le fixer légèrement avec une goutte, le niveler avec une pince à épiler et après un peu séchage, ajouter de la colle sur les parties manquantes.

Essayez d'éviter les vapeurs toxiques de la deuxième colle. Après quoi vous pouvez le sécher et le vernir. Je n’avais sous la main que du vernis à ongles, qui est assez résistant.

Ensuite, vous aurez besoin d'un morceau de tuyau flexible, par exemple j'ai pris un morceau d'un niveau de liquide de construction.
Percer un trou uniforme dans la surface filetée du goulot n'est pas si facile, j'ai d'abord dû m'entraîner sur quelques bouteilles, à la fin je l'ai fait fondre uniformément avec un fer à souder et je l'ai nettoyé en douceur de l'intérieur pour que la lame fasse ne touchez pas aux irrégularités.
Nous insérons un morceau de tuyau coupé légèrement en angle avec force dans le trou du col et le fixons avec de la colle transparente de type moment. L'ouverture du tube et de la chambre doit avoir un diamètre suffisant, environ 8 mm.Il est conseillé d'insérer le tube non pas à angle droit par rapport au corps, mais en tenant compte du fait que le flux tournera dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.


Il n'est pas conseillé d'utiliser de la super colle pour fixer le tube, car... Lorsqu'il sèche, il endommage grandement la surface du plastique et le corps devient trouble, perdant sa transparence. Un mastic transparent ou un adhésif à base de gel fonctionne très bien ici.
Il ne reste plus qu'à assembler la pompe, fixer la chambre au moteur, la centrer pour assurer la libre rotation des pales à l'intérieur, la fixer avec des vis, colmater les fissures avec du mastic transparent et coller un couvercle transparent avec un trou de 14 mm. le milieu en haut.

Permettez-moi de vous rappeler que la roue tournera strictement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, c'est important. Ensuite, soudez le fil à quatre conducteurs au moteur et recouvrez la soudure de vernis, soudez le cms bleu Diode électro-luminescente à l'un des enroulements (à travers une résistance de 1 kOhm), l'anode au commun. Maintenant, quand on travaille, il scintille sous l'eau.
Quelques mots sur les moteurs de disque dur.
Certains types de moteurs de ce type, lors de la rotation du rotor à la main, continuent de tourner sensiblement dans un sens avec un meilleur glissement que dans l'autre. Autrement dit, si vous essayez de tourner dans le sens des aiguilles d'une montre, le rotor s'arrêtera presque immédiatement. De tels appareils ont une conception de roulement différente et ces moteurs sont probablement mieux adaptés à nos besoins. Bien que les deux types travaillent dans l’eau depuis longtemps et se portent très bien.
Les enroulements sont vérifiés ainsi. Le moteur doit avoir quatre contacts. Nous devons trouver l’un des contacts extrêmes qui est le point médian. Cette broche sera connectée à l'alimentation positive, le reste dans l'ordre - premier, deuxième, troisième - sera connecté aux mosfets. À l'aide d'un testeur, nous mesurons la résistance entre tous les contacts adjacents.L'un des contacts extérieurs montrera moins de résistance.
C'est général, c'est sur le bus positif. Il est fortement conseillé de fixer le fil sur le carter du moteur ; pour ce faire, vous pouvez percer des trous de quelques millimètres et presser ce câble avec un clip en cuivre. Lorsque la pompe est prête, un tuyau courbé d'un diamètre interne d'au moins 8 mm est placé sur sa buse. et 20 cm de long à travers lequel l'arrosage sera effectué. Vous pouvez maintenant créer un circuit imprimé et souder l'appareil.
La planche est fabriquée en fibre de verre simple face selon la méthode LUT.
Veuillez noter que l'image du tracé et de la disposition du circuit imprimé n'est pas reflétée pour faciliter la vérification lors de l'installation. Lors de l'impression de la LUT, vous devez la mettre en miroir ou utiliser le fichier SprintLayout situé dans l'archive.

La planche peut également être peinte avec du vernis à ongles de cette manière :
La tige du stylo à bille chauffe (un peu !) au-dessus de la flamme du briquet, en la tournant uniformément et en la tirant uniformément. Ensuite, l'extrémité fine est coupée avec une lame. Cela produit un tube conique avec une très petite ouverture de sortie. Il peut être inséré dans une seringue de 1,5 cc et, à l'aide de vernis à ongles ordinaire, vous pouvez dessiner des traces de conducteurs imprimés sur la carte.
Après séchage, la planche est plongée dans la solution de gravure. Cela peut être un mélange de sulfate de cuivre avec du sel 1:3 et de l'eau. La solution est préparée aussi concentrée que possible et nécessite un chauffage, par exemple à la flamme d'une bougie. Le processus est accéléré sous agitation constante. Le sulfate de cuivre est vendu dans n'importe quel magasin agricole.

Le microcontrôleur est alimenté à l'aide d'un stabilisateur de tension paramétrique monté sur les éléments D1, R7, Q1.
La valeur de la résistance est choisie de manière à ce que la consommation propre du stabilisateur soit la plus faible possible. Beaucoup plus bas que le soi-disant « Krenka ».
Cette solution schématique a permis de réduire la consommation à 0,3 mA.
Ceci est très important, car la durée de fonctionnement de notre conception sans recharger les batteries en dépend.
Transistor Q1 - npn n'est pas critique.
Diode Zener pour tension de stabilisation 5,1 V. Vous pouvez l'utiliser depuis un chargeur de téléphone portable. Résonateur à quartz - 32,768 kHz. Montre à quartz ordinaire. Des montres à quartz. Les MOSFET soudés à partir de la carte mère d'un vieil ordinateur sont utilisés comme clés dans le circuit. Diode électro-luminescente CMS. Peut être réalisé à partir d'une bande LED.
Haut-parleur - n'importe quelle taille appropriée. Vous pouvez utiliser un haut-parleur depuis un téléphone mobile.

L'installation du circuit doit commencer par un stabilisateur de tension, puis mesurer la tension à sa sortie (condensateurs C2 et C3). Il devrait être de 5 Volts. Ensuite, vous pouvez souder le microcontrôleur et tout le reste.
Dans le circuit, les broches inutilisées et câblées des ports du microcontrôleur PB0, PB1, PD6 peuvent être utilisées pour connecter des périphériques.

L'algorithme du programme du microcontrôleur est construit comme suit.
Le contrôleur est configuré pour fonctionner en mode asynchrone. Les interruptions se produisent une fois par seconde, moment auquel le programme calcule l'heure, fait clignoter la LED brièvement (toutes les 10 secondes) et passe immédiatement en mode veille pour économiser la consommation d'énergie. Si le compteur horaire revient à zéro (immédiatement après un bouton de réinitialisation ou après 24 heures), la tension d'alimentation du régulateur est mesurée quatre fois et comparée à la tension de référence interne.Si la tension est inférieure au niveau admissible, le circuit émet des signaux sonores périodiques indiquant que la batterie est faible ; après quinze signaux, le contrôleur est mis en mode mise hors tension et passe en mode veille jusqu'à ce que les batteries soient à nouveau rechargées.
Si la tension est supérieure à la valeur seuil, un signal sonore retentit et s'allume. Diode électro-luminescente. Ensuite, la position initiale du rotor du moteur est définie et des impulsions à court terme sont successivement appliquées aux enroulements du moteur. La durée des impulsions et les pauses entre elles diminuent progressivement, augmentant ainsi la vitesse du moteur et faisant tourner constamment la lame, garantissant ainsi une portion d'arrosage précise. Diode électro-luminescente en même temps, il clignote de manière synchrone.
A la fin de l'arrosage, le circuit passe à nouveau en mode veille pour calculer le temps. C'est dans ce mode la plupart du temps que l'on obtient un rendement énergétique élevé (environ 0,3 mA).
Pendant que le programme principal est en cours d'exécution, le contrôleur est cadencé par un oscillateur interne d'une fréquence de 8 MHz, et en mode veille, une horloge à quartz externe vous permet de lire l'heure avec précision.

Brèves épidémies DIRIGÉ toutes les 10 secondes, ils signalent le fonctionnement de l'appareil. Dès le début de la réinitialisation des secondes, il clignotera pendant 30 minutes, puis cessera de clignoter pendant 12 heures et reprendra après 12 heures supplémentaires. Ainsi, si vous réglez l'arrosage à minuit, le scintillement ne se produira pas la nuit, mais seulement à partir de midi.



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Vidéo de l'appareil en fonctionnement :