Автоматы для полива

Далеко не каждый садовод может постоянно находится на своем садовом или дачном участке. Но летом, особенно в жаркие и сухие времена, растениям требуется регулярный полив. Как обеспечить полив без непосредственного присутствия садовода? Поможет несложная автоматика.

Большинство растений обычно поливают утром. Для этого можно приспособить фотодатчик, который будет включать полив с восходом солнца. Но ведь бывает и так, что ночью прошел хороший дождь, и в поливе не только нет необходимости, но он даже может оказаться вредным. На этот случай автомат нужно дополнить датчиком влажности почвы.



На рисунке 1 показана схема автомата, который включает поливальный насос (или клапан водопровода) если имеются два обстоятельства - солнце взошло и почва сухая.

За освещенностью следит фотодатчик на фотодиоде VD1, включенном по схеме фоторезистора. Конечно же здесь можно применить и фоторезистор, но старый фотодиод как то оказался доступнее. Вместе с резистором R1 его обратное сопротивление образует делитель напряжения на выводе 1 D1.1. Резистором R1 фотодатчик настраивают так, чтобы ночью на выводе 1 D1.1 было напряжение, сопоставимое с уровнем логического нуля, а днем, - с уровнем логической единицы.

За влажностью почвы следит датчик влаги. В простейшем случае он представляет собой два штыря из нержавейки, воткнутых в почву. Чтобы определять влагу на значительной площади можно сделать несколько таких датчиков и включить их последовательно, соединив их между собой длинными монтажными проводами. Настраивается датчик влаги переменным резистором R2. Он с сопротивлением почвы образует делитель напряжения на выводе 2 D1.1. Резистором R2 устанавливают такое соотношение плеч делителя, чтобы при сухой почве на выводе 2 D1.1 было напряжение сопоставимое с уровнем логической единицы, а при достаточно влажной почве - с уровнем логического нуля.

И так наступило утро фотодатчик на VD1 установил на выводе 1 D1.1 логическую единицу. Теперь происходит проверка состояния почвы. Если почва сухая, то на выводе 2 D1.1 будет тоже логическая единица. Теперь единицы есть на обоих входах элемента D1.1. Значит, на его выходе будет ноль, а на выходе D1.2 -единица. Откроется транзистор VT1 и подаст ток на обмотку реле К1. Его контакты замкнутся и включат насос, накачивающий воду для полива. Это будет продолжаться до тех пор, пока влажность почвы не достигнет установленной резистором R2 величины. После этого на выводе 2 D1.1 установится напряжение логического нуля. Напряжение на выходе D1.2 понизится так же до логического нуля, и транзистор VT1 закроется, выключая насос посредством реле К1. Если в течение дня почва высохнет полив повторится.

Другой вариант.
Утром почва была влажная, но днем высохла. В таком случае утреннего полива не будет, но днем, когда почва высохнет, будет включен полив.

Третий вариант.
Все утро и весь день почва влажная. Датчик влаги будет постоянно поддерживать на выводе 2 D1.1 напряжение логического нуля, поэтому полив производиться не будет.

Таким образом, данный автомат может производить полив несколько раз в день, в зависимости от быстроты высыхания почвы. Есть культуры, которые не любят такого нерегулярного полива. Им требуется утренний полив один раз в сутки, причем фиксированным количеством воды. Это же может понадобиться и при растениеводстве в тепличном хозяйстве.



На рисунке 2 показана схема автомата, который включает полив только утром, один раз в сутки, если почва сухая, и выдает фиксированное количество воды.

Здесь есть такой же фотодатчик, как и в первой схеме, и его точно так же нужно настроить на освещенность. Аналогичный и датчик влажности. Разница в том, что продолжительность полива ограничена не только достижением необходимой влажности, но и ограничена по времени.

Утром сопротивление фотодиода VD1 снижается и напряжение на входах элемента D1.1 поднимается до логической единицы. На его выходе возникает ноль. Этот ноль через конденсатор С2 передается на входы элемента 01.2. На выходе D1.2 возникает единица. На выходе D1.3 - ноль. Если почва сухая, то на выводе 13 D1.4 будет тоже ноль. В результате на выходе D1.4 возникает единица. Транзистор VT1 открывается и через реле К1 включает поливной насос.

Попив будет продолжаться пока не произойдет одно из событий - почва станет достаточно увлажненной (напряжение на выводе 13 D1.4 достигнет логической единицы и на выходе D1.4 будет ноль). Или до того момента как зарядится конденсатор С2 через резисторы R2 и R3. После его зарядки напряжение на входах D1.2 достигает логической единицы. Соответственно единица появляется и на выводе 12 D1.4. На выходе, - ноль, транзистор VT1 закрывается и реле выключает насос.

Таким образом, полив возможен только один раз, на рассвете, а продолжительность полива ограничена временем зарядки конденсатора С2 через резисторы R2 и R3. Это время можно установить переменным резистором R2.



Третий вариант позволяет управлять поливом дистанционно, при помощи любого сотового телефона. Сотовый телефон желательно настроить на громкий вызов только с номера вашего основного сотового телефона. Так чтобы на остальные вызовы и CMC он реагировал только светом. Конечно, если опции телефона это позволяют сделать. Если не позволяют, - тоже не страшно. Постарайтесь отключить звуковой вызов хотя бы при получении CMC (чтобы навязанная оператором реклама не мешала работе автомата).

К корпусу телефона нужно при помощи изоленты или другим способом, прикрепить пьезоэлектрический датчик В1 (это пьезопищалка от мультиметра). При получении сигнала вызова каскад на транзисторе VT2 будет запускать одновибратор на D1.1-D1.2. Дальше схема работает так же как показанная на рис.2.

При налаживании нужно подобрать R6 так чтобы на коллекторе VT2 было примерно 4V.
Во всех схемах вместо реле ВS-118-1C можно использовать любое реле с обмоткой на 12V и контактами на 230V. например, реле КУЦ от старого телевизора.

Автор
Куваев Д.И.