Sistema di irrigazione solare senza batteria: 10 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

In questo tutorial voglio spiegare come ho realizzato un impianto che dia acqua alle piante ogni volta che serve anche durante le vacanze. Le piante hanno bisogno di acqua a seconda di quanta umidità c'è nell'aria ea volte è difficile tenere a mente che dovresti annaffiarle. Anche se questo progetto è su piccola scala puoi modificarlo in base alle tue esigenze. Puoi espandere questo sistema per innaffiare il tuo giardino o il tuo solarium utilizzando "multiplexer" di tubi e pompa e serbatoio più grandi.

Ho usato l'energia solare perché durante la primavera e l'estate la maggior parte del tempo è soleggiata e questa è una buona risorsa. Anche se è nuvoloso il sistema potrebbe funzionare, almeno dovrebbe avere più o meno di 5 minuti di sole splendente affinché la pompa dia acqua. Cominciamo!

Forniture

Quello di cui hai bisogno:

-Arduino nano

-Pannello solare almeno 6v 2W

-Regolatore step-down (o regolatore 5v)

-intestazioni pin maschio e femmina (40 pin femmina e 10 pin maschio)

-Pompa dell'acqua adatta al pannello solare

-Sensore di umidità (resistivo o capacitivo); il sensore capacitivo è più resistente e preciso

-perfboard (PCB vuoto) con puntini

-Interruttore

-morsettiere con due viti X2

-10 Kohm resistenza (per sensore di livello fai da te)

-1 resistenza Kohm (per il led a gamba lunga, a seconda della luminosità)

-GUIDATO

-Mosfet, transistor o relè (il relè è più facile da lavorare e può commutare i carichi CA)

-Saldatore

-Filo di saldatura

-Flusso

- Stoppino per saldatura

-Cavi isolati (piccoli per pcb e lunghi per pannello e motore)

-Tubo termoretraibile (a seconda del diametro del filo)

-Vecchie batterie o matite per la barra di grafite (ho appreso da un forum che la grafite è resistente all'elettrolisi)

-tubo dell'acqua flessibile (appropriato per la pompa) (ho usato un diametro di 7 mm)

Puoi acquistare da dove vuoi, quasi tutte le cose possono essere diverse a seconda della scala del sistema.

Per il PCB ci vuole pratica e tanta pazienza:)

Passaggio 1: circuito

Se vuoi, puoi collegare tutti i componenti su una breadboard se non vuoi saldare. Saldo per la prima volta, quindi ho sicuramente bisogno di più pratica. Anche se pensi che la saldatura sia difficile, non lo è (il segreto è il temperatura perché la saldatura tende a rimanere sulla punta se non è abbastanza calda)

Questo è il collegamento per il design Tinkercad: Circuito di sistema (arduino e il motore sono alimentati dal regolatore)

Passaggio 2: realizzare il PCB

Per prima cosa posiziona il regolatore, arduino e i terminali a vite sulla scheda in modo da poter collegare il regolatore ad arduino e un terminale a vite.

Passaggio 3: saldatura dei terminali

Posiziona i terminali sul bordo piccolo della scheda e capovolgi la scheda. Inizia posizionando il ferro su uno spillo e applica la saldatura su quel perno riscaldato (prova a riscaldare la gamba per circa 5 secondi o meno).

Passaggio 4: tagliare i perni e saldarli

Tagliate gli spilli togliendo la forchetta dello spillo che volete tagliare e poi rompeteli con una pinza e carteggiate i bordi.

Posiziona l'arduino con le intestazioni attaccate (2 file da 15) sulla scheda e poi salda le estremità delle file, inoltre dovrai tagliare una coppia di quattro e una coppia di due.

Continua saldando tutte le gambe rimanenti.

Passaggio 5: saldatura del regolatore in posizione

Inizia saldando i pin maschio sul regolatore per collegarlo alla perfboard e montarlo in posizione. Tagliare i pin all'estremità.

Passaggio 6: crea i collegamenti necessari

1. Saldare le linee elettriche dal terminale al regolatore;
2. Saldare il led;
3. Collegare l'arduino GND Switch Regulator GND OUT-;
4. Collega Regulator OUT+ ad arduino 5v (ho collegato il Vcc e poi ad arduino 5v);
5. Saldare il transistor, il mosfet o il relè (per il transistor il resistore di base regola la velocità del motore);
6. Collegare i pin per le sonde di livello (a destra in basso nell'immagine) e il connettore di livello di umidità (a sinistra in basso nell'ultima immagine);
7. Collegare a terra le linee di alimentazione e di massa, gli ingressi analogici e il resistore della sonda di livello come da schema;

Passaggio 7: ottenere un allegato

Per tenere insieme tutte le parti è necessaria una custodia. Mio padre ha aiutato a farne uno in legno e compensato.

La custodia è costituita da due rettangoli di compensato e una cornice tra di loro. I fori frontali sono per il passaggio dei cavi del led e del sensore e ritagli sui lati per alimentazione, cavo motore e interruttore.

Passaggio 8: creare i cavi

Puoi usare qualsiasi cavo per i sensori perché sono a bassa potenza ma per il motore hai bisogno di cavi più spessi. Puoi usare cavi come cavo telefonico con 4 fili per sensori (ho usato fili separati attorcigliati con un trapano) e cavo per subwoofer per sonde motore e livello. Aggiungi intestazioni e usa un tubo termoretraibile individuale e un nastro isolante per proteggerlo dall'acqua.

Passaggio 9: realizzazione di sonde di livello dell'acqua

Per le sonde di livello ho aperto una batteria grande da 1,5 volt vuota (anche se sconsigliata) perché la grafite è molto resistente e la trovi collegata al lato + nel tappo metallico. Ho fatto un foro da 3 mm e ho inserito un filo da 2 mm con isolamento e fare una V che viene bloccata all'interno. Dopodiché è necessario sigillare gli spazi vuoti con silicone o supercolla;

Questo metodo può essere utilizzato per la sonda di umidità del suolo del sensore, ma dovresti usare qualcosa con una resistenza inferiore (come l'asta all'interno di una matita).

Passaggio 10: codice e conclusione

Per riassumere, consiglio di provare a fare un istruibile perché tutti noi possiamo imparare qualcosa di nuovo dagli altri. Questa è la prima volta che scrivo un articolo in inglese quindi probabilmente ho fatto degli errori ma cerco di imparare qualcosa di nuovo.