?? Простейшая автоматическая система полива с емкостным датчиком [АРХИВ]

Разобравшись с  емкостным датчиком ваги, который превосходит резистивный благодаря своей надежности можно зачудить очень простую автоматическую поливайку без МК используя только две МС.


Устройство не окончено, продолжать его делать не буду, наработки выкладываю, вдруг кому пригодится.


Блок-схема структурная

Блок-схема функциональная

Алгоритм работы ак должно работать)

Сначала возникает мысль просто врубать поливайку при превышении некого порога сухости почвы (выходило около 1.4 В), задействовав один компаратор. Но работать это должно не очень: постоянные переключения, да и для цветковых растений почти неизменяющаяся повышенная влажность хороша ли ? (?). Чтобы такого не была была мысль использовать схему с гистерезисом, но такого широкого диапазона не добиться, увы.

Нужно добиться работы такой же, как была  осуществлена на МК в простом примере. Пришлось добавить компонент, который может долго находиться в одном из нескольких состояний (0 - насос отключен; 1 - подача воды) и менять его от внешних воздействий (сигнал с компаратора) - триггер.

Вообще, работать должно так:

пока влажность выше порога (напряжение около 0.8В) насос выключен, почва плавно высыхает  - напряжение увеличивается, когда оно достигнет верхнего порога (около 1.4В) насос включается (идет полив), влажность увеличивается - напряжение уменьшается, а выключение насоса произойдет только по достижению нижнего порога 0.8В.

Работа основных частей схемы

Нужно разобраться с тремя частями, а потом просто соединить их.

Аналоговый компаратор сравниватель

Если на неинвертирующий вход ( +) подается напряжение больше, чем на инвертирующий (-), то на выходе будет ноль, потому что это выход с открытым коллектором. В противном же случае на выходе будет присутствовать высокий уровень благодаря резистору.

RS-триггер (защелка)

Подачей лог.0 на вход S (Set - Установить) устанавливается высокий уровень на выходе Q и обратный ему (низкий) на выходе Q с чертой.

Подачей лог.0 на вход R (Reset - Сбросить) устанавливается высокий уровень на выходе Q с чертой и обратный ему (низкий) на выходе Q.

Такая простая и интересная вещь.

Таблица истинности:

R S Q Q
0 0 предыд. сост. обратное Q
1 0 0 1
0 1 1 0
1 1 запр. запр.

Генератор на инверторах

Сначала хотел впихнуть таймер 555, как дешевый и простой способ получить прямоугольный сигнал хотя бы 1МГц, но можно ведь соорудить генератор и на инверторах, как раз два логических блока ИЛИ-НЕ остаются, тем самым не нужно дополнительная МС (а их тут уже две!).

Но есть ограничение, связанное с напряжением питания. Итак, соединяем всё по схеме (все остальные элементы закорачиваем):

Тут возникает вопрос в питании, оно должно быть стабильным (желательно), т.к. при его изменении меняется и частота. Возьмем обычные Uпит = 5 В от УПШ:

Т.к нормального ослика у меня нет, измерить такую высокую частоту с помощью DSO138 не получается, здесь нужен частотомер, но ведь не приобретать его отдельно? А и не нужно! Мой любимый мультиметр многометр имеем встроенный измеритель частоты и коэффициента заполнения до 10МГц, что очень круто и удобно.

Схема электрическая принципиальная

По итогу соединив все части получилась небольшая схемка.

Модель печатной платы

Проект для KiCadirrigation_system.zip

Печатная плата (изготовление)

Сразу решено было делать всё на компонентах сквозного монтажа, чтобы было доступно ее легкое изготовление ЛУТом или просто нестираемым маркером.

Список компонентов

Пайка (после)

Насос для воды

Для домашнего примера самое то, ну а для участка всегда можно подключить что-то получше...

Первичная настройка (калибровка)

Нужно настроить пороги срабатывания...

Выходной сигнал

...

Итого

283
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...