Tento článok predstavuje jednoduchú myšlienku obvodu zavlažovacieho systému šetriaceho vodu, ktorú je možné použiť na implementáciu efektívneho vodného hospodárstva a kontroly na farmách a zavlažovacích systémoch.

O túto myšlienku požiadali páni Ajinkya Sonwane, Akshay Kokane a Kunal Raut, ktorí študujú na AISSMS IOIT College of Engineering.

Cieľ okruhu

Podľa požiadavky je potrebné vodu riadiť a nakladať s danou vopred stanovenou rýchlosťou v závislosti od druhu plodiny a jej nevyhnutnosti.

Najjednoduchšie možné riešenie by mohlo byť vo forme solenoidových časovačov, ktoré by poľnohospodári mohli jednorazovo naprogramovať tak, aby umožňovali automatické vodné hospodárstvo každý deň bez ďalších zásahov, kým sa plodina alebo ročné obdobie nezmení. Časovač má byť mimoriadne flexibilný, ľahko ovládateľný a nákladovo efektívny.

Myšlienkou je pripojiť DC solenoidové ventily k rôznym uzlom distribučnej potrubnej siete a tieto solenoidové ventily ovládať pomocou časovačov.

Jednotku časovača je možné umiestniť do konkrétnej polohy (velína), aby poľnohospodári mohli kedykoľvek nastaviť časovanie podľa potreby a podľa potreby mohli byť signály vhodne prenášané do príslušných ventilov pomocou drôtov na vykonávanie riadeného uvoľňovania. vody v celej danej oblasti.

Nasledujúca myšlienka okruhu pomocou IC 4060 možno považovať za dokonale vhodné pre navrhované presné vodné hospodárstvo v zavlažovacom systéme.

Fungovanie obvodu je možné pochopiť pomocou nasledujúcich bodov:

“ako funguje 3fázový motor ”

Schéma zapojenia a opis

IC 4060 je možné vidieť nakonfigurovaný v jeho štandardný režim časovača / oscilátora.

Pin č. 10 a pin č. 9 sú spojené s nastavením časového oneskorenia pre výstupné pinouty 3, 13, 14 a 15.

Prepínač SW1 uľahčuje výber časového oneskorenia prostredníctvom príslušných rezistorov, ktoré rozhodujú o tom, ako dlho môže byť výstup IC aktívny, pričom zaisťuje, že pripojený solenoidový ventil zostane zapnutý a v režime dodávky vody iba po túto dobu.

Uvedené časovacie odpory pre SW1 sú ľubovoľne usporiadané a musia sa primerane vypočítať počas skutočnej implementácie podľa špecifikácií plodín a dostupnosti vody.

SW1 je určený pre výber 4 polôh, ktoré je možné zvýšiť na viac polôh jednoduchým použitím prepínača s väčším počtom kontaktov a pridaním následného počtu rezistorov v príslušnom poradí.

SW2 je tiež otočný spínač identický s SW1 a je umiestnený na voľbu režimu spínania elektromagnetického ventilu.

Kolík č. 3 poskytuje nepretržitý režim ZAP pre ventil pre zvolený časový úsek, po ktorom je ventil vypnutý do nasledujúceho dňa, zatiaľ čo kolík 13, 14, 15 poskytuje režim aktivácie kmitavého (ZAP / VYP / ZAP / VYP) pre solenoid tak, aby sa voda riadila kontrolovanejším spôsobom, čo však môže byť voliteľné, ak je dýza ventilu správne dimenzovaná na obmedzený prietok podľa daných kritérií.

Nastavenie času oneskorenia

Môže sa to urobiť príslušným výpočtom hodnôt R a C pin # 10 a pin # 9 podľa nasledujúcich vzorcov:

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

2.3 konštanta sa nezmení.

Je dôležité správne udržiavať nasledujúce zobrazené kritériá, aby sa zabezpečilo správne fungovanie oneskorení výstupu.

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

Rt zodpovedá rezistorom na pin # 10, R2 je pre rezistor na pin # 11. C2 označuje kondenzátor na kolíku # 9

“infračervené osvetlenie pre nočné videnie ”

Napájanie pomocou solárneho panelu

Celý systém je viditeľný napájaný cez malý solárny panel, vďaka ktorému je celý systém plne automatický.

Po úsvite sa napätie solárneho panelu postupne zvyšuje a v konkrétnom bode dosiahne úroveň 12V, ktorá aktivuje pripojené relé.

Reléové kontakty okamžite spoja solárne napätie s obvodom inicializujúcim postup, pri ktorom sa pin # 12 IC resetuje C2 a núti IC, aby začal počítať od nuly.

Všetky výstupy sú na začiatku vykreslené s nulovou logikou, ktorá zaisťuje, že tranzistor TIP127 začína stavom zapnutia (ON) a spúšťa pripojený solenoidový ventil.

Ak je SW2 umiestnený s kolíkom # 3, TIP127 a ventil zostávajú zapnuté, nepretržite kvapkajúc dodávajúc vodu tryskou, kým neuplynie nastavené časovanie a kolík # 3 sa nestane vysoký.

Len čo sa pin # 3 zvýši, logická hodnota okamžite zaistí pin # 11 IC a zastaví IC v ďalšom počítaní, čím sa procedúra natrvalo zastaví na celý deň. Logická výška sa prenáša aj na základňu TIP127 a vypína ho spolu s ventilovým systémom. Prívod vody k plodinám sa v tejto chvíli zastaví.

Ako resetovať systém

Za súmraku, keď slnečné svetlo slabne a dostane sa pod úroveň udržania relé, sa relé vypne, čím sa vypnú aj príslušné stupne obvodu, až do nasledujúceho dňa, keď sa v procedúre vykoná nový cyklus.

PB1 sa používa na resetovanie procesu kedykoľvek, aby sa umožnil nový štart obvodu.

Veľa z vyššie vysvetlených systémov je možné implementovať v určených uzloch distribučného potrubia na dosiahnutie požadovaného presného vodného hospodárstva v zavlažovacích systémoch.

Ako vypočítať časovacie odpory pre zavlažovací systém šetriaci vodu

Časovacie rezistory spojené s SW1 možno vypočítať pomocou experimentov, ako je uvedené nižšie:

Akýkoľvek ľubovoľne vybraný rezistor môže byť na začiatku prepnutý pomocou SW1, povedzme napríklad, že ako referenciu zvolíme 100k rezistor.

Teraz zapnite obvod, aby sa zahájili procedúry, červená LED bude rozsvietená.

Len čo sa obvod zapne, monitorujte časovanie pomocou stopiek alebo hodín a sledujte, kedy sa zelená LED rozsvieti a zhasne červená LED.

Všimnite si časovanie dosiahnuté pomocou konkrétneho rezistora, ktorý je v tomto prípade 100 K.

Povedzme, že to malo za následok oneskorenie 450 sekúnd, potom by sme ako meradlo mohli ďalšie hodnoty jednoducho určiť pomocou jednoduchého krížového znásobenia, ako je uvedené nižšie:

100 / R = 450 / t

kde R znamená inú neznámu hodnotu odporu a 't' je požadované časové oneskorenie pre solenoidový ventil.