Regador automático de plantas

Há muito que cada um de nós está acostumado a usar todos os tipos de aparelhos que facilitam a vida: telefones celulares, todos os tipos de smartphones e tablets, etc. ... Neste artigo, substituiremos seu regador habitual por um dispositivo tecnológico para regar flores que cuidará da sua planta interna favorita, mesmo que você foi de férias.
O dispositivo é montado com base em um microcontrolador ATMEGA 8 L acessível em um pacote TQFP32 barato e em um mecanismo do disco rígido de um computador (HDD), que pode ser removido de um disco rígido de computador antigo. O circuito contém um número mínimo de peças e pode ser complementado com funcionalidade arbitrária. É alimentado por duas baterias de íon de lítio do tamanho padrão 18650, tensão de 3,7 Volts, conectadas em série.
A rega é realizada em porções fixas a cada 24 horas.
O único botão é um teste de trabalho; após pressioná-lo, a rega subsequente será realizada exatamente ao mesmo tempo, com precisão de um segundo. (Simplesmente o incluí nas férias, sem configurações, para que você possa oferecer como opção de presente, sem instruções desnecessárias).
Recursos de design:

• operação com bateria por vários meses (baixo consumo de energia);
• dosagem muito precisa da irrigação e intervalos exatos entre a irrigação;
• falta de criticidade do circuito para detalhes e sua disponibilidade;
• falta de partes vivas em movimento no motor e, como resultado - durabilidade e confiabilidade ao trabalhar na água;
• ruído muito baixo durante a operação do motor;
• não requer configurações (rega uma vez por dia) com acompanhamento de som e luz;
• proteção contra descarga profunda de baterias com um aviso sonoro sobre a necessidade de cobrança;
• indicação de desligamento automático da luz à noite.

O design é uma pompa (bomba) imersa em um vaso com um tubo de irrigação e uma pequena caixa eletrônica montada no mesmo vaso com água.

Então, para começar, vamos começar a fazer a bomba.

Precisamos de um CD, uma garrafa de plástico com um volume de 1,5 litros de leite (com um pescoço largo, diâmetro interno de 33 mm.), Super cola, quatro fios (peguei o fio danificado ao carregar o iPhone), três parafusos, arruelas e três porcas e um pedaço de tubo flexível.
Na garrafa e vi o pescoço com uma serra para metal exatamente ao longo da borda da "saia" e alinhe a seção resultante com uma lixa, uma lima ou uma barra.
Desta forma, preparamos a chamada câmara de trabalho da bomba.
Em seguida, precisamos de um disco de CD, seu furo interno é exatamente do mesmo tamanho do motor, faremos um impulsor a partir do disco.
O disco está bem cortado com uma tesoura e é bom se estiver levemente aquecido em água quente para evitar rachaduras na borda cortada.
Retiramos a parte serrada da garrafa - nossa câmara de trabalho e a aplicamos exatamente no centro do disco com a parte em que estava a tampa do parafuso. Marque um círculo com um marcador e corte com uma tesoura comum. O disco resultante não será perfeitamente liso, mas a lixa pode ser corrigida. O principal é que o disco com uma folga mínima possa caber dentro da câmara de trabalho.
Acabou sendo um anel do futuro impulsor.
Agora você precisa fazer as pás para a "hélice". Para fazer isso, você precisará de metade do disco. Desenhamos um marcador com uma tira de 7 mm de largura e cortamos com uma tesoura.
Skins e nivelá-lo.
Em seguida, corte em seis partes iguais de 13 mm e dobre com um alicate de ambos os lados
O procedimento adicional exigirá a máxima precisão, você precisará colar as lâminas uma de cada vez com super cola a uma distância igual.
Observe que as lâminas são dobradas para que não colham água na abertura da câmara, mas como se fossem lançadas do centro para o orifício na borda. O motor girará apenas no sentido anti-horário. Você pode fixá-lo levemente com uma gota, alinhá-lo com uma pinça e, após um pouco de secagem, adicionar cola às partes ausentes.
Tente evitar a fumaça tóxica da segunda cola. Então você pode secar e envernizar. Na ponta dos meus dedos era apenas esmalte, é bastante durável.
Então você precisa de um pedaço de mangueira flexível, por exemplo, peguei um pedaço do nível do fluido de construção.
Fazer um furo suave na superfície roscada do pescoço não é tão simples, eu tive que praticar primeiro em algumas garrafas, como resultado, derreti-o suavemente com um ferro de solda e limpei-o suavemente por dentro para que a lâmina não batesse.
Inserimos um pedaço da mangueira cortada em um leve ângulo com esforço na abertura do pescoço e fixamos com uma cola transparente do tipo de momento. A abertura do tubo e da câmara deve ter diâmetro suficiente, cerca de 8 mm. É aconselhável inserir o tubo não em ângulo reto com a carcaça, mas levando em consideração o fato de que o fluxo irá girar no sentido anti-horário.
Para fixar o tubo, não é aconselhável usar super cola, pois quando seca, estraga a superfície do plástico e a caixa fica turva, perdendo a transparência. Aqui, um selante transparente ou um adesivo de cola em uma base de hélio é ótimo.
Agora resta montar a bomba conectando a câmera ao motor, no centro para garantir a rotação livre das lâminas no interior, aperte com parafusos, sele as ranhuras com selante transparente e cole a tampa transparente na parte superior com um orifício no meio de 14 mm.
Deixe-me lembrá-lo de que o impulsor irá girar estritamente no sentido anti-horário, isso é importante. Em seguida, solde o fio de quatro fios ao motor e envernize a solda, solde o LED smd azul a um dos enrolamentos (através de um resistor de 1 kΩ), o ânodo ao comum. Agora no trabalho, ele pisca debaixo d'água.
Algumas palavras sobre os motores de discos rígidos.
Alguns tipos desses motores ao girar o rotor com as mãos continuam girando em uma direção visivelmente com deslizamento melhor do que na outra. Ou seja, quando você tenta fazer uma rotação no sentido horário, o rotor pára quase imediatamente. Esses dispositivos têm um design de rolamento diferente e esses motores provavelmente são mais adequados para nossos propósitos. Embora eu tenha dois tipos de trabalho na água há muito tempo e viva bem.
Os enrolamentos são verificados assim. O motor deve estar com quatro contatos. Precisamos encontrar um dos contatos extremos, que é o ponto médio. Essa saída será conectada ao power plus, e o restante em ordem - o primeiro, o segundo, o terceiro - será conectado aos mosfets. O testador mede a resistência entre todos os contatos adjacentes. Menos resistência mostrará um dos contatos extremos.
Isso é comum, está em um ônibus positivo. É altamente desejável fixar o fio na carcaça do motor, para isso, você pode fazer alguns furos milimetros e pressionar esse cabo com um suporte de cobre. Quando a bomba está pronta, uma mangueira curva é colocada em seu bico com um diâmetro interno de pelo menos 8 mm. e 20 cm de comprimento através dos quais a rega será realizada. Agora você pode fazer uma placa de circuito impresso e soldar o dispositivo.
A placa é feita de fibra de vidro unilateral pelo método LUT.
Chamo a atenção para o fato de que a imagem do traço e o layout da placa de circuito impresso não são espelhados para facilitar a verificação durante a instalação. Ao imprimir o LUT, é necessário girá-lo espelhado ou usar o arquivo SprintLayout no arquivo morto.
A placa também pode ser pintada com esmalte da seguinte maneira:
A haste da caneta esferográfica é aquecida (um pouco!) Acima da chama do isqueiro, girando uniformemente e puxando uniformemente. Em seguida, a ponta fina é cortada com uma lâmina. Assim, é obtido um tubo cônico com uma saída muito pequena. Ele pode ser inserido dentro de uma seringa com um volume de 1,5 cm cúbico e, depois de digitar previamente um esmalte comum, desenhe as trilhas dos condutores impressos na placa de circuito.
Após a secagem, o cartão é baixado para a solução de decapagem. Pode ser uma mistura de sulfato de cobre com 1: 3 de sal e água. A solução é preparada da forma mais concentrada possível, sendo necessário aquecimento, por exemplo, acima da chama da vela. O processo é acelerado com agitação constante. O vitríolo azul é vendido em qualquer loja agrícola.
O microcontrolador é alimentado por um estabilizador de tensão paramétrico montado nos elementos D1, R7, Q1.
O valor do resistor é selecionado para que o consumo próprio do estabilizador seja o mais baixo possível. Muito menor do que o chamado "Krenki".
Essa solução esquemática reduziu o consumo para 0,3 mA.
Isso é muito importante, pois a duração da operação do nosso projeto sem recarregar as baterias depende disso.
Transistor Q1 - npn não é crítico.
Tensão de estabilização do diodo Zener 5,1 V. É possível cobrar pelo celular. Ressonador de quartzo - 32.768 kHz. Relógio normal de quartzo. De relógios de quartzo. Como chaves no circuito, são usados ​​os MOSFETs soldados na placa de sistema do computador antigo. LED SMD. Lata de tira de LED.
Alto-falante - qualquer tamanho adequado. Você pode alto-falante a partir de um telefone celular.
A instalação do circuito deve começar com um estabilizador de tensão e depois medir a tensão na saída (capacitores C2 e C3). Deve ser de 5 volts. Então você pode soldar o microcontrolador e tudo mais.
No circuito, pinos não utilizados e separados das portas do microcontrolador PB0, PB1, PD6 podem ser usados ​​para conectar periféricos.
O algoritmo do programa de microcontrolador é construído da seguinte maneira.
O controlador está configurado para funcionar no modo assíncrono. As interrupções ocorrem uma vez por segundo; nesse momento, o programa conta o tempo, pisca por um breve período com um LED (a cada 10 segundos) e entra imediatamente no modo de suspensão para economizar o consumo de energia. Se o contador de horas se tornar igual a zero (imediatamente após a reinicialização pelo botão ou após 24 horas), a fonte de alimentação do controlador é medida quatro vezes e comparada com a fonte de referência de tensão interna. Se a tensão for menor que a permitida, o circuito emitirá sinais sonoros periódicos informando sobre uma bateria fraca. Após quinze sinais, o controlador será ajustado no modo de desligamento e entrará no modo de suspensão até a próxima recarga das baterias.
Se a tensão estiver acima do valor limite, um sinal sonoro é acionado e o LED acende. A seguir, a posição inicial do rotor do motor é ajustada e os pulsos de curto prazo são aplicados sequencialmente aos enrolamentos do motor. A duração dos pulsos e as pausas entre sua sucessão são gradualmente reduzidos, assim, um conjunto de rotações do motor e uma rotação constante adicional da lâmina, proporcionando assim uma porção exata de rega. O LED pisca de forma síncrona.
No final da irrigação, o circuito entra novamente no modo de espera para contar o tempo. Nesse modo, ele fica localizado na maior parte do tempo, garantindo alta eficiência no consumo de energia (cerca de 0,3 mA).
Durante o programa principal, o controlador recebe um clock do oscilador interno com uma frequência de 8 MHz e no modo de suspensão - o relógio de quartzo externo permite calcular com precisão o tempo.
Flashes curtos do LED a cada 10 segundos sinalizam a operação do dispositivo. Desde o início do zeramento de segundos, ele piscará 30 minutos e depois piscará por 12 horas e continuará após outras 12 horas. Portanto, se você definir a rega para as 00:00, a oscilação não ocorrerá à noite, mas apenas a partir das 12 horas da tarde.
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Operação do dispositivo de vídeo: