一種無單片機的簡易植物自動澆水系統(tǒng)
如今,許多人正在轉向綠色解決方案,以過上更健康的生活。人們正在努力種植植物,這有助于維護自然的穩(wěn)定。種植植物的關鍵挑戰(zhàn)是維護,特別是確保它們得到足夠的澆水。盡管我們的初衷是好的,但有時我們可能會忘記給植物澆水。為了解決這個問題,我們開發(fā)了一個非常簡單的自動植物澆水系統(tǒng),沒有Arduino。其理念是使用最少的組件并降低復雜性,以便每個人都可以輕松構建它。對于那些想在度假期間自動給盆栽澆水的人來說,這是一個理想的選擇。
讓我們看看,我們怎么做!
植物自動澆水系統(tǒng)工程特點:
?基于常用的BC547。
?易于構建。
?不需要編碼。
?低成本的設計。
?易于獲得組件。
?具有內(nèi)置可調(diào)延遲功能。
構建植物自澆系統(tǒng)所需組件:
下面列出了構建簡單的自動植物澆水系統(tǒng)所需的組件:
?土壤濕度傳感器- x1
?BC547 - x3
?電解電容器- 680uf - x1
?電阻,
?○10 k-x1
?○1 k-x1
?500年○e-x1
?100k歐姆電位器- x1
?面包板- x1
?迷你水泵(3-6v) - x1
?適用于泵的迷你水管-所需長度。
?5V電源-任意
室內(nèi)植物自動澆水系統(tǒng)電路圖:
下面是植物自動澆水系統(tǒng)的電路圖,你可以看到這個電路圖是如此的簡單和初學者友好。如果您不習慣使用晶體管和電阻等組件,您可以嘗試查看我們的替代項目,該項目使用Arduino用于自動計劃澆水系統(tǒng)。
在這里,土壤濕度傳感器是檢測土壤中是否存在水分的主要部件。您可以訪問我們的文章,了解土壤濕度傳感器是如何工作的。你可能會認為,加上一個晶體管來開關電機,我們的電路就可以完成了,但是這里仍然使用了兩個晶體管。一開始看起來很簡單,但如果你仔細想想,就會發(fā)現(xiàn)一個問題,如果馬達開啟的時間很短,它可能會更頻繁地觸發(fā)馬達,這樣就需要給植物適當?shù)臐菜?
因此,為了解決這個問題,我們正在利用最簡單的定時器電路,稱為RC定時器,如下所示。根據(jù)電阻器和電容器的值,我們可以使時間延遲達幾秒鐘。作為一個優(yōu)勢,我們增加了一個電位器,使這個時間延遲可調(diào)。
接下來,您可以理解晶體管Q1用于在從土壤濕度傳感器接收到高信號時放電電容器。從RC定時器的輸出連接到Q2,這里作為逆變器工作。因此,我使用Q3來驅動電機。
你可能會混淆Q2本身可以驅動電機,而不是作為一個逆變器。是的,當然,如果你的傳感器提供低干燥度,它可以用來驅動電機。但大多數(shù)傳感器將提供高干燥和低濕度。您可以參考下面提供的表格進行簡要了解。
植物自動澆水系統(tǒng)組件組裝:
為了簡單起見,我們傾向于使用面包板。如果你想讓它更穩(wěn)定,你也可以把它焊接到一個點狀PCB上,并把它放在任何小的外殼里。您可以在下面的面包板中看到組件的組裝圖像。我們增加了水泵中電線的長度,談到水泵,我很感謝你檢查電機防水的完美性,如果沒有自己做適當?shù)拿芊?,使用某種口香糖甚至熱膠也很好。
這里我們要討論的主要問題是電源。這個電路是在接受5V直流輸入的方式。有很多方法可以為這個電路供電,比如使用直流電源適配器、移動充電器、充電寶等。我正在使用Micro USB Breakout模塊,使用USB電纜連接到移動電源,可以看到下面的電路。
確保組件之間正確連接后,我們就可以開始安裝了。
我選擇了一個小的室內(nèi)盆栽,將濕度傳感器和水泵的管子一起安裝,水泵本身放在有大嘴的瓶子里,這樣電機就可以直接安裝了。剩下的電路被放置在鍋附近,由充電寶供電。如下圖所示。
使用TinkerCad的自動植物澆水系統(tǒng):
在進行實時工作演示之前,讓我們使用TinkerCad模擬自動植物澆水系統(tǒng)。下面,你可以進入TinkerCad模擬植物自動澆水系統(tǒng):
在模擬中,您將注意到工作邏輯似乎是顛倒的。這是由于TinkerCad中可用的傳感器提供了反向輸出。然而,除了這種反轉之外,整體邏輯和組件保持不變。
植物自動澆水系統(tǒng)工程工作演示:
正如已經(jīng)討論過的,這個項目的工作原理是使用土壤濕度傳感器檢測土壤的干燥程度,然后打開迷你水泵,此時水開始從儲水器流向花盆,一旦檢測到花盆內(nèi)的濕度,就會通過電位器設置一定的延遲后關閉。下面的視頻展示了這個盆栽植物自動澆水系統(tǒng)的工作原理。
就這樣,我們完成了我們的項目。
這里有一些技巧,你可以在這個自動工廠供水項目。
您可以將q3 - bc547_通用NPN晶體管更改為其他NPN晶體管,以增加電流容量以驅動更高功率的電機。
C1可以根據(jù)您的需要進行更改。使用試錯法,你可以找到最合適的一個。
您可以使用由單個鋰離子電池,DC-DC升壓轉換器,電池充電和保護電路組成的電池系統(tǒng),使該項目易于攜帶。
除了這個概念的自動植物澆水系統(tǒng),這個電路有許多范圍。
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本文編譯自circuitdigest