|
Такое устройство может пригодиться, если приходится всей семьей надолго уезжать из дома. Летом многие домашние растения требуется ежедневно поливать. Просить соседей, чтобы они ухаживали за цветами в ваше отсутствие, не всегда бывает удобно. Решить эту проблему поможет простой автомат, состоящий из микрокомпрессора, емкости с водой и блока управления. Устройство будет автоматически поливать цветы в вечернее время, как только зайдет солнце. При этом не требуется устанавливать временной таймер с 24-х часовым циклом, так как управление включением полива синхронизировано с заходом солнца благодаря наличию светового датчика — фоторезистора. Вода к растениям подается по полиэтиленовой трубке, в которой в нужных местах сделаны отверстия. Непосредственно исполнительным устройством, обеспечивающим подачу воды в горшки с цветами, является микрокомпрессор от аквариума (АЭН-4), соединенный с наполненной водой банкой на 3 или 5 л. Данный компрессор имеет два выхода, что позволяет использовать две емкости с водой для полива (если используется только одна, на второй выход ставится заглушка).
Вся конструкция автомата показана на рис. 1. Как видно из рисунка, компрессор подает воздух в банку с водой. Банка закрывается герметичной (пластмассовой) крышкой. В крышке выполняем два отверстия: одно для подачи воздуха от компрессора, а второе для выхода воды. Имеющаяся в банке вода вытесняется поступающим воздухом и движется по трубке к горшкам с цветами.
Рис. 1 Состав входящих устройств
Чтобы вода поступала из банки в необходимом объеме, нужно выполнить три условия: трубка забора воды опускается до самого дна банки; уровень установки горшков с цветами делается чуть выше уровня воды в банке, чтобы исключить поток воды за счет сцепления, а также ограничивается время работы компрессора. Исполнительное устройство для подачи воды может иметь и другую конструкцию, например, на основе применяемого в автомобиле разбрызгивателя воды, но в этом случае потребуется мощный источник питания, понижающий напряжение до 12 В (автомобильное электрооборудование не отличается экономичностью).
Электрическая схема блока управления компрессором показана на рис. 2. Она работает следующим образом: датчиком освещения является фоторезистор R2, и при затемнении он увеличивает свое сопротивление, что приводит к закрыванию транзистора VT1. На транзисторах VT1-VT2 собран триггер Шмитта, т. е. компаратор, имеющий гистерезис при переключении. В данной схеме иметь гистерезис необходимо из-за очень медленного изменения входного сигнала (освещенности), что могло бы привести к дребезгу контактов реле К1, а этого допускать нельзя. Реле К1 включается при появлении напряжения на затворе VT4 и своими контактами замыкает цепь нагрузки (в данном случае ею может являться любой микрокомпрессор, применяемый для подачи воздуха в аквариум).
Для того чтобы компрессор был включен ограниченное время, установлен транзистор VT3 с цепью заряда R10-C2. Как только конденсатор С2 зарядится до порогового значения, транзистор VT3 откроется и замкнет затвор VT4 на общий провод (реле К1 отключится). В этом состоянии схема будет находиться до следующего вечера. Днем конденсатор С2 разрядится через резисторы R7-R10, и при очередном затемнении реле К1 срабатывает в течении интервала времени, задаваемого номиналами элементов R10-C2 (он может быть изменен в широких пределах).
Питается устройство от сети по бестрансформаторной схеме. Это позволяет уменьшить габариты конструкции и снизить ее стоимость.
Все элементы, выделенные на схеме пунктиром, размещены на печатной плате размером 70x65 мм (рис. 3).
При монтаже применялись детали: фоторезистор R2 типа СФ2-19 (подойдут также многие другие, например ФСК-1); подстроечный резистор R3 типа СПЗ-19; остальные МЛТ. Конденсаторы С1...СЗ — К50-35; С4 — К73-17 на 500 В (его можно составить из двух по 0,22 мкФ). Реле К1 типа РПГ-8М2510УЗ на 24 В (контакты допускают переключение при напряжении 220 В тока до 2 А), но подойдут и многие другие, хотя в этом случае топология платы изменится.
Рис. 2 Электрическая схема блока управления
Настройка чувствительности к свету у схемы выполняется при помощи подстроенного резистора R3. Это удобно делать, если контролировать момент переключения по напряжению на резисторе R7 (вольтметром или осциллографом).
Рис. 3 Топология печатной платы и расположение элементов
Потребляемый ток (в ждущем режиме) составляет не более 30 мА. Но его можно значительно уменьшить, если вместо электромагнитного реле К1 использовать оптронный коммутатор(схема "Световой компаратор" рис. 1.) (в этом случае номинал емкости С4 нужно уменьшить).
Кроме полива растений, схема может найти и другие применения, например, для циклического (один раз в сутки) включения ионизатора воздуха на необходимый интервал времени. К тому же схему можно сделать двухфункциональной, т. е. использовать ее еще и как обычный световой компаратор, для чего параллельно цепям конденсатора С2 подсоединяем включатель. При замыкании включателем затвора VT3 на общий провод этот транзистор не будет работать, т. е. не станет ограничивать интервал работы реле К1. В этом случае устройство может автоматически управлять включением освещения (подсветки) в темное время суток. |
