Článek představuje jednoduchou myšlenku obvodu zavlažovacího systému šetřící vodu, kterou lze použít k implementaci efektivního hospodaření s vodou a kontroly na farmách a zavlažovacích systémech.

Tento nápad požadovali pan Ajinkya Sonwane, pan Akshay Kokane a pan Kunal Raut, studující na AISSMS IOIT College of Engineering.

Cíl okruhu

Podle požadavku je třeba vodu kontrolovat a řídit danou předem stanovenou rychlostí v závislosti na druhu plodiny a její nezbytnosti.

Nejjednodušší možné řešení by mohlo být ve formě solenoidových časovačů, které by zemědělci mohli jednou naprogramovat tak, aby umožňovali automatické hospodaření s vodou každý den bez dalšího zásahu, dokud se nezmění plodina nebo roční období. Časovač má být extrémně flexibilní, snadno ovladatelný a nákladově efektivní.

Myšlenkou je připojit DC solenoidové ventily k různým uzlům distribuční potrubní sítě a ovládat tyto solenoidové ventily pomocí časovačů.

Jednotku časovače lze umístit do konkrétní polohy (velínu), aby zemědělci mohli kdykoli podle potřeby nastavit časování podle potřeb, a signály by mohly být vhodně přenášeny na příslušné ventily prostřednictvím vodičů pro provádění řízeného uvolnění vody v dané oblasti.

Následující myšlenka obvodu pomocí IC 4060 lze považovat za naprosto vhodné pro navrhované přesné hospodaření s vodou v zavlažovacím systému.

Fungování obvodu lze pochopit pomocí následujících bodů:

“dvojpólový dvojitý přepínač schémat ”

Schéma zapojení a popis

IC 4060 lze vidět nakonfigurovaný v jeho standardní režim časovače / oscilátoru.

Pin # 10 a pin # 9 jsou spojeny s nastavením časového zpoždění pro výstupní pinouts 3, 13, 14 a 15.

Přepínač SW1 usnadňuje výběr časového zpoždění prostřednictvím příslušných odporů, které rozhodují o tom, jak dlouho může být výstup IC aktivní, přičemž zajišťuje, že připojený elektromagnetický ventil zůstane zapnutý a v režimu dodávky vody pouze po tuto dobu.

Uvedené časovací odpory pro SW1 jsou libovolně uspořádány a musí být vhodně vypočítány během skutečné implementace podle specifikací plodin a dostupnosti vody.

SW1 je určen pro výběr 4 poloh, který lze zvýšit na více pozic jednoduchým použitím přepínače s větším počtem kontaktů a přidáním následného počtu rezistorů v příslušném pořadí.

SW2 je také otočný spínač shodný s SW1 a je umístěn pro volbu režimu spínání elektromagnetického ventilu.

Kolík č. 3 poskytuje nepřetržitý režim ZAP pro ventil pro vybraný časový úsek, po kterém je ventil vypnut do dalšího dne, zatímco kolíky 13, 14, 15 poskytuje režim aktivace oscilační (ZAPNUTO / VYPNUTO / ZAPNUTO / VYPNUTO) pro solenoid, takže voda je řízena kontrolovanějším způsobem, ale toto může být volitelné, pokud je tryska ventilu správně dimenzována pro omezený průtok podle daných kritérií.

Nastavení času zpoždění

To lze provést příslušným výpočtem hodnot R a C pin # 10 a pin # 9 podle následujících vzorců:

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

2.3 být konstantní se nezmění.

Je důležité správně udržovat následující zobrazená kritéria, abyste zajistili správné fungování zpoždění výstupu.

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

Rt odpovídá odporům na pinu # 10, R2 je pro odpor na pinu # 11. C2 označuje kondenzátor na pinu č. 9

“střídavé jednofázové vs třífázové ”

Napájení solárním panelem

Celý systém lze vidět napájený malým solárním panelem, díky němuž je celý systém plně automatický.

Když svítá, napětí solárního panelu postupně stoupá a v určitém bodě dosáhne úrovně 12V aktivující připojené relé.

Reléové kontakty okamžitě spojují solární napětí s obvodem inicializujícím postup, při kterém je IC pin # 12 resetován C2 a nutí IC začít počítat od nuly.

Všechny výstupy jsou zpočátku vykresleny s nulovou logikou, což zajišťuje, že tranzistor TIP127 začíná podmínkou zapnutí a spouští připojený elektromagnetický ventil.

Pokud je SW2 umístěn s kolíkem # 3, TIP127 a ventil zůstávají zapnuté, nepřetržitě dodávají vodu tryskou kapajícím způsobem, dokud neuplyne nastavené časování a kolík # 3 nebude vysoký.

Jakmile se pin # 3 zvýší, logická výška okamžitě zablokuje pin # 11 IC a zastaví IC v jakémkoli dalším počítání, čímž se postup trvale zmrazí na celý den. Logická výška se také přenáší na základnu TIP127 a vypíná jej spolu s ventilovým systémem. V tomto okamžiku se zastaví přívod vody k plodinám.

Jak resetovat systém

Za soumraku, kdy sluneční světlo oslabí a dostane se pod úroveň přidržení relé, se relé vypne, čímž se také vypnou příslušné stupně obvodu, až do dalšího dne, kdy procedura podstoupí spuštění nového cyklu.

PB1 se používá k resetování řízení kdykoli pro povolení nového spuštění obvodu.

Mnoho typů výše vysvětlených systémů lze implementovat ve specifikovaných uzlech distribučního potrubí pro dosažení požadovaného přesného vodního hospodářství v zavlažovacích systémech.

Jak vypočítat časovací rezistory pro zavlažovací systém šetřící vodu

Časovací rezistory spojené s SW1 lze vypočítat pomocí experimentů, jak je uvedeno níže:

Jakýkoli libovolně vybraný rezistor může být zpočátku přepnut pomocí SW1, řekněme například, že jako referenci zvolíme 100k rezistor.

Nyní zapněte obvod, aby se zahájily procedury, červená LED se rozsvítí.

Jakmile se obvod spustí, sledujte časování pomocí stopek nebo hodin a sledujte, kdy se rozsvítí zelená LED vypnutím červené LED.

Všimněte si načasování dosaženého pomocí konkrétního rezistoru, který je v tomto případě 100 K.

Řekněme, že to vyústilo v dobu zpoždění 450 sekund, a když to vezmeme jako měřítko, další hodnoty lze jednoduše určit pomocí jednoduché křížové multiplikace, jak je uvedeno níže:

100 / R = 450 / t

kde R znamená jinou neznámou hodnotu rezistoru a „t“ je požadované časové zpoždění solenoidového ventilu.