Капельное орошение - способ полива, при котором вода по системе полиэтиленовых трубопроводов и микроводовыпусков (эмиттеров) подается в корневую зону растений. Главной особенностью капельного орошения является подача воды непосредственно к каждому растению, в соответствии с его потребностью в воде. Благодаря этому расход воды и энергии при капельном орошении в 2...5 раз меньше, чем при традиционных способах полива, так же в 3...4 раза снижаются нормы внесения минеральных удобрений, которые подаются вместе с водой непосредственно в корневую зону каждого растения. Капельное орошение - экономически обоснованный и экологически безопасный способ полива садов, виноградников, ягодников, овощей и бахчевых культур в условиях открытого грунта, а также сельскохозяйственных культур в теплицах и на садово-огородных участках.
Стоимость систем капельного орошения довольно высокая, поэтому зачастую отдается предпочтение монтажу данных систем из подручных средств. Однако, при самостоятельном монтаже данных систем возникают сложности с автоматизацией системы полива. Участие человека в поливе не всегда бывает возможно и не всегда экономически выгодно. Для этого необходимо разработать и создать устройство для автоматического полива.
Целью реализации данного проекта является автоматизация капельного полива, уменьшение энергозатрат и водозатрат до минимума, снижение участия человека в поливе почвы, внедрение на рынок сбыта данного устройства для автоматического полива, максимальное снижение себестоимости системы автоматического капельного полива.
Описание проекта
Система капельного орошения состоит из:
- головного водозаборного узла (пластмассовая бочка объёмом 120л),
- магистрали,состоящей из пластмассового крана, пластмассовых тройников, обычного шланга, ленты капельного орошения и системы автоматики полива.
Для создания данной системы автоматики полива нам потребуется: трансформатор 220/9 0.3 А, микроконтроллер Atmega 8 , дисплей WH1602B, реле hjq-22f-3z, диодный мост 2W04, микросхема L7805CV, транзистор КТ817, конденсатор 470Мкф 25В, конденсатор 100Мкф 35В,конденсатор 0,1Мкф,подстроечный резистор 2,2кОм, диод 1N4148, резистор - 5,1кОм 0,25Вт,резистор - 10кОм 0,25Вт, 2 клеммы, разъем предохранителя, предохранитель, 4 кнопки,сетевой кабель с вилкой, электромагнитный клапан, корпус.
Данные составляющие системы можно приобрести в розничных магазинах электротоваров, однако, некоторые элементы в целях экономии, можно найти в платах бывших в употреблении электроприборов, а именно: трансформатор 220/9 0.3 А, диодный мост 2W04, микросхема L7805CV, транзистор КТ817, конденсатор 470Мкф 25В, конденсатор 100Мкф 35В, диод 1N4148, резистор - 5,1кОм 0,25Вт, клеммы, разъем предохранителя, предохранитель, сетевой кабель с вилкой.
Теоретическая и практическая составляющие проекта
За основу работы системы автоматики полива взята следующая схема:
Работа таймера: после подачи питания на схему таймера, сразу начинается обратный отсчет установленного промежутка времени таймером №1. При достижении таймером №1значения 00:00.00 , таймер №2 начинает отсчет временного значения установленного раннее, при этом включатся порт микроконтроллера РС0 и через транзистор и реле подает напряжение на электромагнитный клапан.
Графически выполнение программы выглядит так:
Управление кнопками:
При отсчете таймером установленных временных отрезков, кнопкаКН2Старт/ Стоп (пауза).
КнопкаКН1делает обновление работы таймеров. Рестарт, то есть отсчет времени начинается опять с таймера№1, как при первом включении схемы.
КН3вход в меню установок временных отрезков, для таймеров №1 и №2 (по "кольцу").
Кнопки КН2 + ,КН1 -изменение временных значений таймеров №1,№2.
КН4 выход из меню установок.
Результатом работы данной системы автоматики полива является включение и выключение через заданные промежутки времени электромагнитного клапана, который обеспечивает подачу воды в ленту капельного орошения через определенную продолжительность времени. С помощью контроллера у нас есть возможность изменять самостоятельно необходимый нам промежуток времени и контролировать объем воды.
Тестирование системы автоматики полива на макетной плате:
Начальный этап сборки системы автоматики полива:
Система автоматики поливав готовом виде без корпуса:
Общая смета расходов по реализации проекта
Стоит отметить, что на рынке электротоваров, данную систему автоматики полива, возможно, приобрести лишь под заказ при стоимости в пределах 4000-9000 рублей.
Продвижение вышеописанной автоматической системы капельного полива на рынок сбыта позволит снизить себестоимость системы автоматического капельного орошения, уменьшить расход воды при капельном орошении, снизить участие человека при поливе почвы.