Известно, что большинство растений, как в помещении, так и в саду, требуют полива. Крайне желательно, чтобы это происходило не по желанию садовода, а по необходимости для зелени. Своими руками можно собрать простой датчик, который будет сигнализировать о сухости почвы или даже контроллер, который включит водяной насос или откроет клапан полива.
Схема сигнализатора сухости почвы
Обязанность помнить о том, что домашние цветы нужно поливать, не делает нашу жизнь проще. Куда рациональнее, если специальный сигнализатор влажности почвы в горшках сообщит о необходимости полива в нужный момент. Индикатор в основном предназначен для контроля влажности почвы в домашних условиях.
Как работает индикатор
При построении схемы принималось за основу то, что вода — хороший проводник. Это означает, что влажная почва хорошо проводит ток, но при высыхании становится изолятором. Сопротивление заземления измеряется с помощью пары заостренных электродов, помещенных в кашпо. Это сопротивление постоянно контролируется, и, когда земля становится слишком сухой, система активирует пьезоизлучатель Q1. Поскольку потребности растений в поливе различны, используемый в системе потенциометр PR1 позволяет установить минимальный уровень влажности почвы.
Транзисторы Т1 и Т2 и элементы R2, R3, C2 и C3 составляют генератор (мультивибратор) прямоугольных импульсов частотой примерно 3 кГц. Он выполняет две функции – генерирует ток, протекающий через электроды, и сигнал, управляющий зуммером.
Сигнал с генератора, усиленный транзисторами Т3 и Т6, поступает на электроды. Конденсатор С5 предотвращает появление на них постоянного напряжения. Проводящая земля между электродами замыкает ток, поступающий к ключу с помощью транзисторов Т4 и Т5. Этот переключатель контролирует силу тока: если она превышает определенное пороговое значение, транзистор Т5 закрывается, по этой причине, если увлажнение грунта в кашпо соответствует норме, сигнализатор не срабатывает.
По мере высыхания содержимого горшка ток, протекающий по цепи, уменьшается. В зависимости от настройки потенциометра PR1 переключаются транзисторы Т4 и Т5. Когда это происходит, транзистор Т5 проводит ток, и зуммер издает сигнал частотой примерно 3 кГц.
Перечень элементов устройства
Значения компонентов указаны на принципиальной схеме. Тем не менее при сборке удобно воспользоваться сводным списком. В качестве электродов подойдут обычные канцелярские скрепки, размещенные в грунте на расстоянии 20-30 мм друг от друга. Надежнее и долговечнее кусочки проволоки из нержавейки.
РЕЗИСТОРЫ:
- R1, R4 — 22 кОм;
- R2, R3 — 220 кОм;
- R5, R6, R7 — 100 кОм;
- R8 — 10 МОм;
- R9 — 47 кОм;
- PR1 — 100 кОм.
КОНДЕНСАТОРЫ:
- C1 — 10 мкФ;
- C2, C3 — 1 нФ;
- C4 — 470 пФ;
- C5 — 1 мкФ;
- C6 — 100 нФ.
ПОЛУПРОВОДНИКИ:
- Т1…Т5 — BC550 (отечественный КТ315, КТ3102 и проч);
- Т6 — BC560 (отечественный КТ503, КТ603, КТ814 и проч.);
- D1 — 1N4148 (отечественный КД521 и др);
- ПРОЧИЕ ЭЛЕМЕНТЫ:
- Q1 — пьезоизлучатель (такой есть в дешевых будильниках);
- бокс для батареек CR2032.
Собираем своими руками датчик влажности грунта
Собираясь в отпуск, мы вынуждены так или иначе решать вопрос полива домашних растений. Однако же вполне реально сделать своими руками самодельный контроллер, который будет анализировать влажность почвы и автоматически включать насос полива цветов в горшках.
Основа схемы — операционный усилитель (ОУ), который используется в режиме компаратора. К его неинвертирующему входу подключен переменный резистор, им задается порог по напряжению, при котором компаратор меняет состояние на выходе.
К инвертирующему входу ОУ подключен делитель, который образован резистором (10 кОм) и сопротивлением почвы. Две точки, указанные на схеме, подключены к электродам, которые размещаются в грунте кашпо на расстоянии 20-30 мм друг от друга. Когда почва сухая, ее сопротивление велико. Увлажненный грунт проводит электрический ток, и сопротивление между электродами падает.
Таким образом, когда грунт сухой, напряжение на неинвертирующем входе больше, чем на инвертирующем, и на выходе компаратора присутствует минус питания. Зажигается светодиод, транзистор открывается и включает реле. Реле замыкает своими контактами цепь питания насоса, и почва увлажняется.
Когда грунт станет достаточно влажным, напряжение на неинвертирующем входе будет меньше, чем на инвертирующем, и на выходе компаратора появится плюс питания. Индикатор гаснет, транзистор закрывается и отключает реле. Полив закончен.
Положение движка переменного резистора, при котором получается оптимальное увлажнение, нужно определить экспериментально. Когда грунт высыхает, изменение его сопротивления происходит медленно. При этом компаратор может многократно переключаться, что в итоге выведет из строя насос. Если такое происходит, необходимо подключить электроды с помощью экранированных проводов, что исключит электромагнитные наводки. Кроме того, следует включить электролитический конденсатор емкостью до 20 мкФ параллельно конденсатору 100 нФ на инвертирующем входе.
Теперь о выборе радиоэлементов. Переменный резистор можно использовать сопротивлением до 100 кОм. Операционный усилитель — LM393, но подойдет почти любой другой с аналогичным расположение выводов и схемой питания. Транзистор подойдет советский из серии КТ502, КТ814 и любой другой структуры p-n-p, который выдержит ток катушки реле. Реле необходимо на напряжение 12 В, которое и питает схему. В качестве блока питания подойдет практически любой адаптер на 12 В от ненужного гаджета. Печатную плату можно изготовить, опираясь на ее фото со стороны проводников.
Loading...
