อุปกรณ์ให้น้ำต้นไม้อัตโนมัติ

เราแต่ละคนคุ้นเคยกับการใช้อุปกรณ์ทุกชนิดที่ทำให้ชีวิตง่ายขึ้นมานานแล้ว: โทรศัพท์มือถือ สมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตทุกชนิด ฯลฯ... ในบทความนี้เราจะแทนที่บัวรดน้ำตามปกติของคุณด้วยอุปกรณ์เทคโนโลยีสำหรับรดน้ำดอกไม้ ซึ่งจะดูแลต้นไม้ในร่มที่คุณชื่นชอบแม้ว่าคุณจะไปเที่ยวพักผ่อนก็ตาม

อุปกรณ์นี้ประกอบขึ้นโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ATMEGA 8 L ราคาไม่แพงในแพ็คเกจ TQFP32 ราคาถูกและมอเตอร์จากฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ (HDD) ซึ่งสามารถนำมาจากฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์เครื่องเก่า แผนภาพมีจำนวนชิ้นส่วนขั้นต่ำและสามารถเสริมด้วยฟังก์ชันการทำงานที่กำหนดเองได้ ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 18650 จำนวน 2 ก้อน โดยมีแรงดันไฟฟ้า 3.7 โวลต์ต่ออนุกรมกัน
การรดน้ำจะดำเนินการในส่วนคงที่ทุกๆ 24 ชั่วโมง
ปุ่มเดียวคือการทดสอบการทำงานหลังจากกดแล้วการรดน้ำครั้งต่อไปจะดำเนินการในเวลาเดียวกันอย่างแม่นยำถึงวินาที (ฉันเพิ่งเปิดใช้งานในช่วงวันหยุด ไม่มีการตั้งค่า จึงสามารถเสนอเป็นตัวเลือกของขวัญได้ โดยไม่มีคำแนะนำที่ไม่จำเป็น)

คุณสมบัติการออกแบบ:

• การทำงานของแบตเตอรี่เป็นเวลาหลายเดือน (ใช้พลังงานต่ำ)
  
• ปริมาณการรดน้ำที่แม่นยำมากและช่วงเวลาที่แม่นยำระหว่างการรดน้ำ
  
• การไม่สำคัญของวงจรในรายละเอียดและความพร้อมใช้งาน
  
• การไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวอยู่ในมอเตอร์และผลที่ตามมาคือความทนทานและความน่าเชื่อถือเมื่อทำงานในน้ำ
  
• ระดับเสียงต่ำมากเมื่อเครื่องยนต์กำลังทำงาน
  
• ไม่ต้องการการตั้งค่าใด ๆ (รดน้ำวันละครั้ง) พร้อมเสียงและแสงประกอบ
  
• ป้องกันการคายประจุแบตเตอรี่ลึกพร้อมเสียงเตือนเกี่ยวกับความจำเป็นในการชาร์จ
  
• ปิดไฟแสดงสถานะอัตโนมัติในเวลากลางคืน

การออกแบบประกอบด้วยปั๊ม (ปั๊ม) ที่แช่อยู่ในแจกันพร้อมท่อสำหรับรดน้ำและหน่วยอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่ติดตั้งน้ำไว้ในแจกันเดียวกัน

ขั้นแรกเรามาเริ่มสร้างปั๊มกันก่อน

เราจะต้องมีซีดี, ขวดนมพลาสติกขนาด 1.5 ลิตร (คอกว้าง, เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 33 มม.), กาวซุปเปอร์, ลวดสี่แกน (ฉันเอาลวดที่เสียหายจากการชาร์จ iPhone), สกรูสามตัว, แหวนรองและสามตัว ถั่วและท่ออ่อนตัวหนึ่งชิ้น
เราตัดคอขวดออกด้วยเลื่อยเลือยตัดโลหะตามขอบของ "กระโปรง" และปรับระดับการตัดที่เกิดขึ้นด้วยกระดาษทราย ตะไบ หรือบล็อก

ด้วยวิธีนี้เราจึงเตรียมสิ่งที่เรียกว่าห้องทำงานของปั๊ม

ต่อไปเราต้องการดิสก์ซีดีรูภายในมีขนาดเท่ากับมอเตอร์ทุกประการเราจะสร้างใบพัดจากดิสก์
สามารถตัดแผ่นดิสก์ได้อย่างง่ายดายด้วยกรรไกร และจะดีหากให้ความร้อนเล็กน้อยในน้ำร้อนเพื่อป้องกันการแตกร้าวของขอบตัด
เรานำส่วนที่เลื่อยออกจากขวด - ห้องทำงานของเรา - และติดเข้ากับกึ่งกลางของจานให้ตรงกับส่วนที่เป็นฝาเกลียววาดวงกลมด้วยปากกามาร์กเกอร์แล้วตัดออกด้วยกรรไกรธรรมดา ดิสก์ที่ได้จะไม่เรียบอย่างสมบูรณ์ แต่สามารถแก้ไขได้ด้วยกระดาษทรายสิ่งสำคัญคือดิสก์สามารถใส่เข้าไปในห้องทำงานโดยมีช่องว่างน้อยที่สุด
มันกลายเป็นวงแหวนแห่งใบพัดในอนาคต

ตอนนี้เราต้องสร้างใบมีดสำหรับ "ใบพัด" ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องมีดิสก์ครึ่งหนึ่ง วาดแถบกว้าง 7 มม. ด้วยปากกามาร์กเกอร์แล้วตัดออกด้วยกรรไกร

เราทรายและปรับระดับ

จากนั้น ตัดเป็นหกส่วนเท่าๆ กัน ส่วนละ 13 มม. แล้วงอด้วยคีมทั้งสองด้าน

ขั้นตอนต่อไปจะต้องได้รับการดูแลสูงสุดคุณต้องติดใบมีดทีละใบด้วยกาวซุปเปอร์ในระยะห่างที่เท่ากัน
โปรดทราบว่าใบมีดมีความโค้งเพื่อไม่ให้น้ำเข้าไปในช่องเปิดของห้อง แต่ในทางกลับกันดูเหมือนว่าจะโยนมันจากตรงกลางไปยังรูที่ขอบ มอเตอร์จะหมุนทวนเข็มนาฬิกาเท่านั้น คุณสามารถแก้ไขได้ด้วยการหยดเล็กน้อย ปรับระดับด้วยแหนบ และหลังจากแห้งเล็กน้อยแล้ว ให้เติมกาวลงในส่วนที่ขาดหายไป

พยายามหลีกเลี่ยงควันพิษจากกาวอันที่สอง หลังจากนั้นคุณสามารถทำให้แห้งและเคลือบเงาได้ ฉันมีแค่ยาทาเล็บซึ่งค่อนข้างคงทน

จากนั้นคุณจะต้องใช้ท่ออ่อนตัวหนึ่ง เช่น ฉันหยิบชิ้นส่วนจากระดับของเหลวในการก่อสร้าง
การเจาะรูเท่า ๆ กันบนพื้นผิวเกลียวของคอนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย ก่อนอื่นฉันต้องฝึกฝนกับขวดสองสามขวดในที่สุดฉันก็ละลายมันให้เท่ากันด้วยหัวแร้งและทำความสะอาดอย่างราบรื่นจากด้านในเพื่อให้ใบมีดทำ ไม่สัมผัสสิ่งผิดปกติ
เราสอดชิ้นส่วนของท่อที่ตัดแล้วทำมุมเล็กน้อยโดยใช้แรงเข้าไปในรูคอแล้วยึดด้วยกาวชนิดโมเมนต์โปร่งใส ช่องเปิดของท่อและห้องต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงพอประมาณ 8 มม.ขอแนะนำให้ใส่ท่อไม่ใช่มุมฉากกับร่างกาย แต่คำนึงถึงความจริงที่ว่าการไหลจะหมุนทวนเข็มนาฬิกา


ไม่แนะนำให้ใช้กาวซุปเปอร์ในการติดท่อ เพราะ... เมื่อแห้งจะทำให้พื้นผิวของพลาสติกเสียหายอย่างมาก และตัวเครื่องจะขุ่นมัวจนสูญเสียความโปร่งใส กาวยาแนวโปร่งใสหรือกาวเจลใช้ได้ผลดีที่นี่
ตอนนี้สิ่งที่เหลืออยู่คือการประกอบปั๊ม ติดห้องไว้กับมอเตอร์ ตั้งศูนย์กลางเพื่อให้แน่ใจว่าใบพัดหมุนอยู่ภายในอย่างอิสระ ยึดด้วยสกรู ปิดผนึกรอยแตกด้วยน้ำยาซีลใส และติดฝาครอบใสที่มีรูขนาด 14 มม. ใน ตรงกลางด้านบน

ฉันขอเตือนคุณว่าใบพัดจะหมุนทวนเข็มนาฬิกาอย่างเคร่งครัด นี่เป็นสิ่งสำคัญ ถัดไปบัดกรีลวดสี่แกนเข้ากับมอเตอร์และปิดการบัดกรีด้วยวานิชบัดกรี smd สีน้ำเงิน ไดโอดเปล่งแสง ไปที่ขดลวดอันใดอันหนึ่ง (ผ่านตัวต้านทาน 1 kOhm) ซึ่งเป็นขั้วบวกของขั้วบวก ตอนนี้เวลาทำงานมันจะกระพริบใต้น้ำ
คำไม่กี่คำเกี่ยวกับเอ็นจิ้นฮาร์ดไดรฟ์
มอเตอร์ประเภทนี้บางประเภทเมื่อหมุนโรเตอร์ด้วยมือ จะหมุนต่อไปในทิศทางเดียวอย่างเห็นได้ชัดโดยมีความร่อนได้ดีกว่ามอเตอร์อื่น นั่นคือถ้าคุณพยายามหมุนตามเข็มนาฬิกา โรเตอร์จะหยุดเกือบจะในทันที อุปกรณ์ดังกล่าวมีการออกแบบตลับลูกปืนที่แตกต่างกัน และเครื่องยนต์เหล่านี้น่าจะเหมาะกับวัตถุประสงค์ของเรามากกว่า แม้ว่าทั้งสองประเภทจะทำงานในน้ำมาเป็นเวลานานและทำได้ดีมาก
ขดลวดจะถูกตรวจสอบเช่นนี้ มอเตอร์จะต้องมีหน้าสัมผัสสี่อัน เราจำเป็นต้องค้นหาจุดสัมผัสสุดขั้วอันหนึ่งซึ่งก็คือจุดกึ่งกลาง พินนี้จะเชื่อมต่อกับกำลังไฟบวกส่วนที่เหลือตามลำดับ - ตัวแรกที่สองที่สาม - จะเชื่อมต่อกับมอสเฟต เมื่อใช้เครื่องทดสอบ เราจะวัดความต้านทานระหว่างหน้าสัมผัสที่อยู่ติดกันทั้งหมดหน้าสัมผัสด้านนอกด้านใดด้านหนึ่งจะแสดงความต้านทานน้อยลง
นี่เป็นเรื่องทั่วไป โดยอยู่บนบัสบวก ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ยึดสายไฟบนตัวเรือนมอเตอร์ในการทำเช่นนี้คุณสามารถเจาะรูสองสามมิลลิเมตรแล้วกดสายเคเบิลนี้ด้วยคลิปทองแดง เมื่อปั๊มพร้อม ให้วางท่อโค้งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในอย่างน้อย 8 มม. ไว้บนหัวฉีด และยาว 20 ซม. โดยให้รดน้ำ ตอนนี้คุณสามารถสร้างแผงวงจรพิมพ์และบัดกรีอุปกรณ์ได้
กระดานทำจากไฟเบอร์กลาสด้านเดียวโดยใช้วิธี LUT
โปรดทราบว่ารูปภาพของร่องรอยและเค้าโครงของแผงวงจรพิมพ์จะไม่ถูกสะท้อนเพื่อให้ตรวจสอบได้ง่ายขึ้นระหว่างการติดตั้ง เมื่อพิมพ์ LUT คุณจะต้องเปิดมิเรอร์หรือใช้ไฟล์ SprintLayout ที่อยู่ในไฟล์เก็บถาวร

กระดานสามารถทาสีด้วยยาทาเล็บได้ดังนี้:
ก้านของปากกาลูกลื่นจะร้อนขึ้น (เล็กน้อย!) เหนือเปลวไฟของไฟแช็ค หมุนให้เท่าๆ กันและดึงออกมาเท่าๆ กัน จากนั้นใช้ใบมีดตัดปลายบางออก ทำให้เกิดท่อทรงกรวยที่มีช่องทางออกเล็กมาก สามารถสอดเข้าไปในกระบอกฉีดยาขนาด 1.5 ซีซี และเมื่อใช้ยาทาเล็บธรรมดา คุณสามารถวาดร่องรอยของตัวนำที่พิมพ์ออกมาบนกระดานได้
หลังจากการอบแห้ง กระดานจะถูกจุ่มลงในสารละลายแกะสลัก นี่อาจเป็นส่วนผสมของคอปเปอร์ซัลเฟตกับเกลือ 1:3 และน้ำ เตรียมสารละลายให้เข้มข้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เช่น ต้องใช้ความร้อนเหนือเปลวเทียน กระบวนการนี้ถูกเร่งด้วยการกวนอย่างต่อเนื่อง คอปเปอร์ซัลเฟตมีจำหน่ายในร้านค้าทางการเกษตรทุกแห่ง

ไมโครคอนโทรลเลอร์ใช้พลังงานโดยใช้ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบพาราเมตริกที่ประกอบบนองค์ประกอบ D1, R7, Q1
ค่าตัวต้านทานถูกเลือกในลักษณะที่การใช้โคลงของตัวเองต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ต่ำกว่าที่เรียกว่า "Krenka" มาก
โซลูชันแผนผังนี้ทำให้สามารถลดการใช้ไฟฟ้าลงเหลือ 0.3 mA ได้
สิ่งนี้สำคัญมากเพราะระยะเวลาการทำงานของการออกแบบของเราโดยไม่ต้องชาร์จแบตเตอรี่ใหม่นั้นขึ้นอยู่กับมัน
ทรานซิสเตอร์ Q1 - npn ไม่สำคัญ
ซีเนอร์ไดโอดสำหรับแรงดันไฟฟ้าคงที่ 5.1 V. คุณสามารถใช้งานได้จากที่ชาร์จโทรศัพท์มือถือ เครื่องสะท้อนเสียงควอตซ์ - 32.768 kHz นาฬิกาควอทซ์ปกติ จากนาฬิกาควอทซ์ MOSFET ที่บัดกรีจากมาเธอร์บอร์ดของคอมพิวเตอร์เครื่องเก่าจะใช้เป็นคีย์ในวงจร ไดโอดเปล่งแสง เอสเอ็มดี. สามารถทำจากแถบ LED
ลำโพง - ขนาดใดก็ได้ที่เหมาะสม คุณสามารถใช้ลำโพงจากโทรศัพท์มือถือได้

การติดตั้งวงจรควรเริ่มต้นด้วยตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแล้ววัดแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุต (ตัวเก็บประจุ C2 และ C3) ควรจะเป็น 5 โวลต์ จากนั้นคุณสามารถประสานไมโครคอนโทรลเลอร์และทุกอย่างอื่นได้
ในวงจรสามารถใช้พินที่ไม่ได้ใช้และมีสายของพอร์ตไมโครคอนโทรลเลอร์ PB0, PB1, PD6 เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง

อัลกอริธึมโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ถูกสร้างขึ้นดังนี้
คอนโทรลเลอร์ได้รับการกำหนดค่าให้ทำงานในโหมดอะซิงโครนัส การขัดจังหวะเกิดขึ้นหนึ่งครั้งต่อวินาที ซึ่งในเวลานี้โปรแกรมจะคำนวณเวลา และจะกะพริบ LED เป็นเวลาสั้นๆ (ทุกๆ 10 วินาที) และจะเข้าสู่โหมดสลีปทันทีเพื่อประหยัดพลังงาน หากตัวนับชั่วโมงไปที่ศูนย์ (ทันทีหลังจากปุ่มรีเซ็ตหรือหลังจาก 24 ชั่วโมง) แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟของตัวควบคุมจะถูกวัดสี่ครั้ง และเปรียบเทียบกับแรงดันอ้างอิงภายในหากแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าระดับที่อนุญาต วงจรจะส่งสัญญาณเสียงเป็นระยะเพื่อระบุว่าแบตเตอรี่เหลือน้อย หลังจากผ่านไป 15 สัญญาณ ตัวควบคุมจะถูกตั้งค่าเป็นโหมดปิดเครื่องและเข้าสู่โหมดสลีปจนกว่าแบตเตอรี่จะถูกชาร์จใหม่อีกครั้ง
หากแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าค่าเกณฑ์ สัญญาณเสียงจะดังและสว่างขึ้น ไดโอดเปล่งแสง- จากนั้น ตำแหน่งเริ่มต้นของโรเตอร์มอเตอร์จะถูกตั้งค่า และพัลส์ระยะสั้นจะถูกจ่ายให้กับขดลวดมอเตอร์อย่างต่อเนื่อง ระยะเวลาของพัลส์และการหยุดระหว่างพัลส์จะค่อยๆ ลดลง ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความเร็วของมอเตอร์และหมุนใบมีดอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงรับประกันได้ว่าส่วนการรดน้ำจะแม่นยำ ไดโอดเปล่งแสง ในเวลาเดียวกันก็จะกะพริบพร้อมกัน
เมื่อสิ้นสุดการรดน้ำ วงจรจะเข้าสู่โหมดสแตนด์บายอีกครั้งเพื่อคำนวณเวลา โดยส่วนใหญ่แล้วจะอยู่ในโหมดนี้ ทำให้ได้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง (ประมาณ 0.3 mA)
ในขณะที่โปรแกรมหลักกำลังทำงานอยู่ คอนโทรลเลอร์จะถูกโอเวอร์คล็อกโดยออสซิลเลเตอร์ภายในที่มีความถี่ 8 MHz และในโหมดสลีป นาฬิกาควอทซ์ภายนอกช่วยให้คุณอ่านเวลาได้อย่างแม่นยำ

การระบาดช่วงสั้นๆ นำ ทุกๆ 10 วินาทีจะส่งสัญญาณเกี่ยวกับการทำงานของอุปกรณ์ จากจุดเริ่มต้นของการรีเซ็ตวินาที ไฟจะกะพริบเป็นเวลา 30 นาที จากนั้นหยุดกะพริบเป็นเวลา 12 ชั่วโมง และกลับมาทำงานอีกครั้งหลังจากนั้นอีก 12 ชั่วโมง ดังนั้นหากคุณตั้งเวลารดน้ำเวลา 00.00 น. การริบหรี่จะไม่เกิดขึ้นในตอนกลางคืน แต่จะเกิดเฉพาะตั้งแต่ 12.00 น. ในช่วงบ่ายเท่านั้น



เก็บถาวรพร้อมสื่อสำหรับบทความ สามารถดาวน์โหลดได้เฉพาะผู้ใช้ที่ลงทะเบียนเท่านั้น




วิดีโอการทำงานของอุปกรณ์: