Web
	Analytics
نظام مراقبة سقي النباتات

نظام مراقبة سقي النباتات

يعمل هذا الجهاز على مراقبة عطش النباتات واحتياجها للماء. سيتم تنبيه الشخص عن طريق وميض ضوئي عندما تكون التربة جافة جدا. يمكن ضبط حساسية الجهاز حسب نسبة جفاف التربة ونوع النباتات والمجسات المستعملة للقياس أيضا.


تقديم

لقيت دارة هذا الجهاز، عند ظهورها اول مرة سنة 1999 ميلادية، إعجابا كبير لدى المهتمين والباحثين عن الأفكار الجديدة. ومع ذلك فمنذ ذلك الحين جاءتني اقتراحات وانتقاذات دفعتني إلى إعادة فحص الدارة بشكل أدق لأخرج في النهاية ببعض التحسينات التي أدت بي إلى إضافة أربع مقاومات ومكثفين ومقحل (ترانزستور) واحد.

 

قمت أيضا بتجارب مكثفة باستعمال مجسات ومزهريات مختلفة. فوجدت في النهاية بأن قيم المقاومة المثالية، عبر مجسات بطول 60 ملم مغروس منها 50 ملم كليا في المزهرية، تتروح من 500 إلى 1000 أوم عندما تكون التربة مشبعة بالماء وحوالي 3000 إلى 5000 أوم عندما تكون التربة جافة.


الأجزاء الرئيسية

العربية
إنجليزية
فرنسية

الرمز في الدارة الكهربائية

الكمية

القيمة أو الصيغة

مقاومة

Resistor

Resistance

R1, R4

2

470 KOhm, 1/4W
R3

1

100 KOhm, 1/4W
R5

1

3.3 KOhm, 1/4W
R6

1

15 KOhm, 1/4W
R7

1

100 Ohm, 1/4W

مقاومة مقومة
Trimmer

R2

1

47 KOhm, 1/2W
Cermet أو Carbon

مكثف
Capacitor
Condensateur

C1

1

1nF, 63V, Polyester
C2

1

330nF, 63V, Polyester
C3, C4

2

10µF, 25V, Electrolytic

صمام ثنائي
Diode

D1

1

1N4148,75V, 150mA

صمام ضوئي
LED

D2

1

5 ملم أحمر

بوابة منطقية NAND شميت رباعية بمدخلين

Quad 2 input Schmitt NAND Gate
IC1

1

4093

مقحل (ترنزستور)
Transistor

Q1

1

BC557,45V, 100mA, PNP

مجس
Probe

P1, P2

2

(انظر للملاحظات)

بطارية
Battery
Batterie

B1

1

3V

الدارة الكهربائية

يشكل كل من IC1A و R1 و C1 موجة تذبذبية مربعة تعمل على تغذية مدخل واحد للمربك IC1B من خلال مقسم الجهد R2/R3 عن طريق ضبط المقاومة المقومة R2. إذا كانت المقاومة عبر المجسين (Probes) ضعيفة (أي عندما لا تكون نسبة محددة من الماء في التربة) يحول C2 الموجة المربعة إلى الأرض، ويتم توقيف IC1B ويصبح مخرجها تدريجيا مرتفعا. يحول IC1C الحالة المرتفعة إلى منخفضة، ومنه يبقى IC1D متوقفا ومن ثم يكون ضوء الصمام الضوئي منطفئا.

 

عندما تصبح التربة جافة جدا ستزداد المقاومة بين المجسين وسيصبح C2 عاجز عن تحويل الموجة المربعة إلى الأرض. لذا، سيبدأ مخرج IC1B بتحويل الإشارة 2kHz للمركب IC1C الذي، بدوره، يمررها إلى المتذبذب المتشكل حول IC1D. يعمل هذا الأخير على جعل قاعدة Q1 منخفضة بشكل متذبذب مما يسبب تحفيز الصمام الضوئي وبالتالي تنطلق الإشارة الضوئية منه التي تشير إلى احتياج التربة للماء.

 

الذبذبة الضعيفة والقصيرة الموجهة تجاه قاعدة Q1 هي عبارة عن حزمة مندفعة لذبذبات ذات تردد 2kHz وبالتالي سيقوم الصمام الضوئي بإصدار وميض متتابع حوالي 2000 مرة في الثانية مما سيظهر لعين الانسان على ان ضوء الصمام ثابت طوال مدة النبضة.

 

ملاحظات:

  • تم استعمال موجة مربعة من أجل تفادي مشاكل أكسدة المجسين.

  • تم صنع المجسين من قطعتين صلبتين وعاريتين من كابل بقطر 1 ملم وطول 60 ملم.

  • من المستحسن غرس المجسين فس التربة بحوالي 30 إلى 50 ملم. وتذكر بأن مادة المجسين وقطريهما والمسافة الفاصلة بينهما في التربة ليست بالقطعية، فأت حر في ذلك.

  • استهلاك الكهرباء: عندما يكون الصمام منطفئا = 150µA، وعندما يكون مشتعلا = 3mA لـ 0.1 ثانية، خلال ثانيتين مما يؤدي إلى استهلاك طفيف جدا للطاقة وبالتالي عدم استبدال البطارية لسنوات.

  • عندما تكون التربة مبتلة سيكون التيار الكهربائي هادئا وبالتلي يكون الإستهلاك الطاقي ضعيفا جدا.

 


لا بد من قراءته

من فضلك اضطلع على المقالات الثلاث التالية ولو بنظرة خاطفة إذ أنها مهمة في تحويل الدارات الكهربائية إلى بطاقات إلكترونية بمهنية عالية وبصنع يدك فقط:

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 1

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 2

اصنعها إليكترونيا – تحويل الدارات إلى بطاقات إليكترونية

 


التصميم وتموضع المركبات والتركيب

يمكنك تصميم الدارة ببرنامج خاص بتصميم اللوحات المطبوعة. ارجع للمقال الثالث في لا بد من قراءته واعتمد عليه من أجل إنجازها بسهولة ومهنية عالية أيضا. أو قم بتحميله من هنا:

التصميم

قم بطبع التصميم على الورق ومن ثم اتبع الطريقة التي تحلوا لك في المقال الثاني أو الأول في لا بد من قراءته من أجل صنع اللوحة المطبوعة. وبالإستعانة بصورة تموضع المركبات قم بتركيب جميع المركبات الإليكترونية على اللوحة كالتالي (الصورة ليست للدارة ولكنها مشابهة فقط لتعطيك فكرة عن صنع الجهاز):

ويمكنك تطوير الدارة الكهربائية من أجل بنائ نظام ذاتي يقوم بسقي النباتات كلما اقتضت الحاجة لذلك. فكر في الأمر فهي فكرة رائعة وقد تجد لها طلبا كبيرا.


تأليف

 

تأليفhttp://www.redcircuits.com

البريد الإليكتروني: عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته.

ترجمة بتصرف: محمد السهلي






المراجع

http://www.redcircuits.com/Page18.htm
http://www.electronicsweekly.com/blogs/gadget-master/2008/04/cmos-quad-schmitt-makes-garden-1.html
 
http://www.circuit-finder.com/categories/sensor/fluid-and-humidity/783/plant-watering-watcher-circuit-schematic
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث


Go to top