Nos últimos anos, a tecnologia progrediu a um ritmo razoável no campo da irrigação. O sistema de irrigação é definido como um sistema que permite que a água goteje lentamente nas raízes das plantas por meio de uma válvula solenóide elétrica. Os sistemas de irrigação disponíveis no mercado são caros para uma pequena área de cobertura. As pessoas viajam e, às vezes, em viagens de negócios, portanto, na sua ausência, as plantas sofrem muito. As plantas precisam de aproximadamente 15 minerais diferentes no solo para seu crescimento adequado. Entre esses minerais, os mais comuns são potássio, magnésio, cálcio, etc. Se projetarmos um sistema de irrigação automático em casa, não haverá necessidade de monitorar as plantas e elas também crescerão saudáveis, portanto, é proposto um método abaixo para fazer um baixo custo e sistema de irrigação eficaz em casa usando alguns componentes eletrônicos básicos.
Sistema de irrigação de plantas
Como usar o temporizador 555 no projeto do circuito?
Agora, como temos a ideia básica do nosso projeto, vamos avançar para a coleta dos componentes, projetar o circuito no software para teste e, finalmente, montá-lo no hardware. Faremos este circuito em uma placa PCB e, em seguida, colocá-lo no jardim ou em qualquer outro lugar adequado onde as plantas estão localizadas.
Etapa 1: Componentes usados
- Inversor HEX IC-7404
- Capacitor 47uF
- Capacitor 100uF 50V
- Capacitor 10uF 16V
- Capacitor 0,01uF (x2)
- Resistor de 27k Ohm (x2)
- Resistor de 4,7 k Ohm
- Resistor de 8,2 k Ohm
- Resistor de 820k Ohm
- Diodo 1N4148 (x2)
- Relé 6V
- Válvula Solenóide Elétrica
- Bateria 9V
- Clipe de bateria 9V
- FeCl3
- Placa de circuito impresso
- Pistola de cola quente
Etapa 2: Componentes necessários (software)
- Proteus 8 Professional (pode ser baixado de Aqui )
Depois de baixar o Proteus 8 Professional, projete o circuito nele. Incluí simulações de software aqui para que seja conveniente para iniciantes projetar o circuito e fazer as conexões apropriadas no hardware.
Etapa 3: estudar os componentes
Agora, como fizemos uma lista de todos os componentes que vamos usar neste projeto. Vamos dar um passo adiante e fazer um breve estudo de todos os principais componentes de hardware.
Inversor HEX IC-7404: Este IC funciona estranhamente. Ele dá saída oposta / complementada para uma determinada entrada ou em termos leigos, podemos dizer que se a tensão no lado da entrada for BAIXO, a tensão no lado da saída será ALTO. Este IC compreende seis inversores independentes e a tensão de operação deste IC varia entre 4V-5V. A tensão máxima que este IC pode suportar é de 5,5V. Este IC inversor é a espinha dorsal de alguns projetos eletrônicos. Multiplexadores e máquinas de estado podem usar este IC. A configuração dos pinos do inversor é mostrada no diagrama abaixo:
HEX Inverter IC
555 Timer IC: Este IC tem uma variedade de aplicações, como fornecer atrasos de tempo, como um oscilador, etc. Existem três configurações principais do IC do temporizador 555. Multivibrador astável, multivibrador monoestável e multivibrador biestável. Neste projeto, vamos usá-lo como um Astable multivibrador. Neste modo, o IC atua como um oscilador que gera um pulso quadrado. A frequência do circuito pode ser ajustada sintonizando o circuito. ou seja, variando os valores dos capacitores e resistores que são usados no circuito. O IC irá gerar uma frequência quando um pulso quadrado alto é aplicado ao REDEFINIR PIN.
555 Timer IC
Válvula Solenóide Elétrica: A válvula elétrica é usada para misturar o fluxo de gás ou água em um tubo. Ele opera de acordo com o circuito elétrico ao qual está conectado. Esta válvula possui duas portas denominadas de entrada e saída e duas posições abertas e fechadas.
Válvula Solenóide Elétrica
Etapa 4: Diagrama de blocos
O diagrama de blocos deve ser examinado antes de compreender o princípio de funcionamento:
Diagrama de bloco
Etapa 5: Compreendendo o princípio de funcionamento
O circuito é fácil de entender. Nossa principal preocupação é o solo das plantas, pois quando o solo está seco ele tem alta resistência e quando está úmido tem baixa resistência. Vamos inserir no solo dois fios condutores que serão responsáveis por acionar o circuito. Esses fios conduzirão quando o solo estiver úmido e não conduzirão quando o solo estiver seco. A condutividade será detectada pelo inversor HEX que mostrará o estado como alto quando a entrada é baixa e vice-versa. Quando o estado do inversor HEX é alto, o 555 o temporizador conectado à esquerda do circuito será acionado e o 555 O temporizador IC conectado à saída do primeiro IC no circuito também será acionado. O terminal positivo da válvula é conectado ao pino de saída do ic 555 temporizador e quando esse ic é acionado, o circuito é ativado e a válvula elétrica é comutada EM. Como resultado, a água começa a fluir pela tubulação no solo. Quando o solo é regado, a resistência começa a diminuir e as sondas responsáveis pela condutância farão com que a saída do inversor HEX seja baixa devido a que o estado do temporizador 555 muda de HIGH para LOW, portanto a condutividade é finalizada e o circuito é desligado.
Etapa 6: Funcionamento do circuito
Os fios que são inseridos no solo conduzem somente quando o solo está seco e param de conduzir quando o solo se molha. A fonte de alimentação do circuito é a bateria de 9V. No ponto em que o solo estiver seco, será responsável por uma grande queda de tensão devido à alta resistência. Isso é detectado pelo inversor hexadecimal 7404 e faz o primeiro disparo do relógio NE555, que funciona como um multivibrador monoestável com a ajuda de um sinal elétrico. Existem dois CI do temporizador 555 instalados no circuito. A saída de um IC é a entrada do outro IC, portanto, quando o primeiro que está localizado à esquerda for acionado, o segundo também será acionado e o relé que está conectado ao segundo IC será responsável por girar EM o relé 6V. O relé é conectado à válvula elétrica por meio de um transistor SK100. Assim que o relé é ligado, a água começa a fluir através do tubo e conforme a água continua a se mover dentro do solo, sua resistência diminui e, em seguida, o inversor irá parar de disparar o temporizador 555 IC resultando no corte do circuito.
Etapa 7: Simular o circuito
Antes de fazer o circuito, é melhor simular e examinar todas as leituras em um software. O software que vamos usar é o Suíte Proteus Design . Proteus é um software em que circuitos eletrônicos são simulados:
- Depois de baixar e instalar o software Proteus, abra-o. Abra um novo esquema clicando no ISIS ícone no menu.
ISIS
- Quando o novo esquema aparecer, clique no P ícone no menu lateral. Isso abrirá uma caixa na qual você pode selecionar todos os componentes que serão usados.
Novo Esquema
- Agora digite o nome dos componentes que serão usados para fazer o circuito. O componente aparecerá em uma lista do lado direito.
Selecionando Componentes
- Da mesma forma, como acima, pesquise todos os componentes. Eles aparecerão no Dispositivos Lista.
Lista de Componentes
Etapa 8: Diagrama de Circuito
Depois de montar os componentes e ligá-los, o diagrama do circuito é mostrado abaixo:
Diagrama de circuito
Etapa 9: Fazendo um layout de PCB
Como vamos fazer o circuito de hardware em um PCB, primeiro precisamos fazer um layout de PCB para este circuito.
- Para fazer o layout do PCB no Proteus, primeiro precisamos atribuir os pacotes do PCB a cada componente do esquema. para atribuir pacotes, clique com o botão direito do mouse no componente que deseja atribuir ao pacote e selecione Ferramenta de embalagem.
- Clique na opção ARIES no menu superior para abrir um esquema de PCB.
Design ARIES
- Na Lista de componentes, coloque todos os componentes na tela em um desenho que você deseja que seu circuito se pareça.
- Clique no modo de trilha e conecte todos os pinos que o software está dizendo para você conectar apontando uma seta.
Etapa 10: montagem do hardware
Como agora simulamos o circuito no software e está funcionando perfeitamente bem. Agora, vamos seguir em frente e colocar os componentes no PCB. Um PCB é uma placa de circuito impresso. É uma placa totalmente revestida com cobre de um lado e totalmente isolante do outro lado. Fazer o circuito no PCB é comparativamente um processo demorado. Depois que o circuito é simulado no software e seu layout de PCB é feito, o layout do circuito é impresso em papel manteiga. Antes de colocar o papel manteiga na placa PCB, use o raspador de PCB para esfregar a placa de modo que a camada de cobre na placa seja diminuída da parte superior da placa.
Removendo a camada de cobre
Em seguida, o papel manteiga é colocado na placa PCB e passado até que o circuito seja impresso na placa (leva aproximadamente cinco minutos).
Passando a placa PCB
Agora, quando o circuito é impresso na placa, ele é mergulhado no FeCl3solução de água quente para remover o cobre extra da placa, apenas o cobre sob o circuito impresso será deixado para trás.
Gravura PCB
Depois disso, esfregue a placa PCB com o raspador para que a fiação fique proeminente. Agora faça os furos nos respectivos locais e coloque os componentes na placa de circuito.
Perfuração de furos na placa PCB
Solde os componentes na placa. Finalmente, verifique a continuidade do circuito e se ocorrer descontinuidade em algum lugar, desosolde os componentes e conecte-os novamente. Aplique uma pistola de cola quente nos terminais do circuito para que a bateria não possa se soltar se qualquer pressão for aplicada.
Verificando a continuidade do circuito
Etapa 11: Testando o circuito
Agora, nosso hardware está totalmente pronto. Instale o hardware em um local adequado no jardim e se o local estiver aberto isole o circuito para que ele não sopre devido à chuva, etc. Se as plantas estiverem secas, o circuito ligará automaticamente e começará a regar as plantas. É isso aí! Agora, você não precisa regar manualmente as plantas todas as manhãs, sempre que as plantas estiverem secas, elas serão regadas automaticamente.
Formulários
- Pode ser instalado em jardins para uso doméstico.
- Também pode ser usado comercialmente. Por exemplo. Em parques onde há plantas abundantes.
- Pode ser instalado em viveiros.
