Автоматичен електронен поливатор на цветя

От това, дали растението ще се полива навреме и с достатъчно вода, зависят неговият растеж и развитие. А цветята имат различни изисквания към водата. Едни е нужно да се поливат два-три пъти в седмицата, а други — всеки ден. Поливането поглъща голяма част от времето на хората. Затруднението обаче става още по-голямо, когато се наложи да се отсъства за по-дълго време от дома. Тогава обикновено се прибягва до услугата на съседите.

Саксиите с цветя се пренасят в техния дом или пък им се дава ключ от жилището, за да влизат и поливат цветята. Времената обаче стават все по-несигурни, а и сръчните хора може да не желаят да поверят на друг човек тази грижа.

Измежду многото интересни електронни устройства, замислени и конструирани в клубовете за ТНТМ (Техническо и научно творчество на младежта) преди 35-40 години, е и "приборът за автоматично поливане на стайни цветя", или, както спонтанно го нарекох, поливатор. Той датира от втората половина на 70-те г., изработен е в някогашния клуб "Млад бионик"във Враца и представлява следното.

Електронната схема на уреда е дадена на долната фиг. 2.

Съставена е от транзисторите T1, Т2 и Т3 и свързаните с тях елементи. T1 е включен по схемата на емитерен повторител, а Т2 и Т3 — в схемата на тригер на Шмит. Електромагнитното реле Р1, включено в колекторната верига на Т3, е със съпротивление на намотката 220 Ω.

Различието в тази схема е, че за датчик се използват две метални пръчки, забити в почвата на една от саксиите. Заедно с потенциометъра R1 датчикът образува делител на напрежение. Когато влажността на почвата е голяма, съпротивлението между двете метални пръчки е малко. В резултат на това напрежението на базата на транзистора Т1 е голямо и той е отпушен.

Транзисторът Т2 също е отпушен, а Т3 — запушен и електромагнитното реле P1 не е задействано. При намаляване влажността на почвата съпротивлението между двете метални пръчки се увеличава постепенно и напрежението на базата на транзистора Т1 намалява. В определен момент (който зависи от стойността на R1) транзисторите Т1 и Т2 се запушват, а транзисторът Т3 се отпушва и електромагнитното реле Р1 се задейства. Неговите контакти P1/1 се затварят и включват електрическата верига на електромагнита ЕМ, посредством който се осъществява поливането на цветята.

Фиг. 2

Захранването на схемата се осъществява от мрежата чрез понижаващ трансформатор и токоизправител. B уреда е използван трансформатор със сечение на сърцевината 5 cm2. Ако и вие използвате такъв, навийте го, както следва:

— намотката за 220 V — 2200 навивки с проводник ПЕЛ- 0,20-0,25;
— намотката за 20 V — 200 навивки е проводник ПЕЛ-0,45-0,50;
— намотката за 9 V — 90 навивки с проводник ПЕЛ-0,25;
— намотката за 4,5 V — 45 навивки с проводник ПЕЛ-0,25.

От схемата се вижда, че намотката за 9 V на трансформа¬тора е свързана с токоизправител, съставен от четирите изправителни диода Д1 - Д4 и от електролитния кондензатор C1. Диодите са свързани по мостова схема.

Фиг. 3

Датчикът на прибора има много просто устройство — две слепени правоъгълни парчета полистирол с размери 50 x 35 x 5 mm, между които са захванати две неръждаеми метални пръчки с диаметър 5 mm, и част от двужилен кабел, свързан с тях. Разбира се, преди да се залепят парчетата, трябва да се направят вдлъбнатини за металните пръчки и шнура. Дължината на първите зависи от дълбочината на засадените със стайни цветя саксии.

Хубаво е върху пръчките да се нахлузят пластмасови тръбички и само около 10 mm от краищата им да са открити. По този начин "поливаторът" ще действа в зависимост от влажността на почвата, в която е разположена кореновата система на растението. А това не е без значение.

Свободния край на шнура свържете с мъжки куплунг (двойка), след което на експерименталното шаси монтирайте елементите на електронната схема и токоизправителя. Изпробвайте тяхното действие и като се ръководите от фиг. 3, им направете печатна платка. От точките 1 и 2 на последната изведете проводници за датчика, от 3 и 4 — за потенциометъра R1 и от 5 и 6 — за електромагнитното реле Р1.

Намотката за 20 V на трансформатора (фиг. 2) е свързана с еднопътен токоизправител, съставен от мощния изправителен диод Д6 и електролитния кондензатор С2.

Фиг. 4

От полистирол с дебелина 5 mm се изрязват три правоъгълни парчета — две с размери 188 x 64 mm и едно с размери 188 х 85 mm. На първите е нужно да се пробият посочените на фиг. 4 отвори и с коресилин залепете трите парчета така, както е показано на чертежа. След това от полистирол със същата дебелина изработете кутията на уреда за автоматично поливане на стайни цветя. В нея пъхнете детайла от фиг. 4 така, че външната повърхнина на задното парче полистирол да се изравни със задната страна на кутията.

Обърнете кутията и със свредло 3 mm направете едновременно два отвора в нейната основа и в парчето полистирол с размери 188 x 85 mm. В последните чрез нагряване с поялника вмъкнете по една гайка с резба M3. По този начин чрез две винтчета със същата резба и с подходяща дължина ще захванете неподвижно в кутията детайла от фиг. 4 и при нужда ще може да го извадите лесно.

Върху правоъгълното нарче полистирол с размери 188 х 85 mm се монтират двете печатни платки, електромагнитното реле Р1 и трансформатора. Намотката за 220 V посредством лустерклеми (двойка) трябва да се свърже с шнур, който после да прекарате през отвора с диаметър 8 mm (фиг. 4). В отворите с диаметър 4 mm на същото парче полистирол вмъкнете по една гайка с резба M3, а в тези с диаметър 7 mm — завийте по една букса. Чрез винтчета с резба M3 зад отвора с диаметър 16 mm захванете женски куплунг — двойка.

След това в правоъгълния отвор с размери 37 x 15 mm на предното (лицевото) парче полистирол (фиг. 4) се монтира ключа К, а в отвора с диаметър 7 mm — потенциометъра R1 (фиг. 2). На оста на последния поставете подходящо копче-регулатор.

Фиг. 5

Детайла на фиг. 6а изработете от ламарина с дебелина 0,8—1 mm и в неговите отвори с диаметър 8 mm завийте по ед¬на лампичка от 3,5 V/0,2 А. Другите детайли от същата фигура направете от полистирол с дебелина 3 mm. Върху едната квад¬ратна рамка (фиг. 6в) се залепва квадратно парче червен плексиглас с размери 16 x 16 x 3 mm, а върху другата квадратна рамка — парче жълт плексиглас със същите размери. Двете квадратни рамки пък се залепват пред отворите с размери 10 x 10 mm на лицевото парче полистирол (фиг. 4). Зад тези отвори се прикрепя посочения на фиг. 6б детайл. В отворите с диаметър 4 mm на неговите "ушички" трябва предварително да вмъкнете чрез нагряваме по една гайка с резба M3. Така посредством два винта със същата резба за този детайл ще захванете пра-воъгълната ламаринка със завити на нея лампички.

Свързването на ключа К, потенциометъра R1 и лампичките JI1 и Л2 се извършва, като се ръководите от фиг. 2. Изводите за датчика се свързват с женския куплунг, а изводите за електромагнита ЕМ — с двете букси.

Повърхнините на датчика, двете квадратни рамки пред лампичките и на кутията може да боядисате или да ги облепите със самозалепващо се фолио с мотив фурнир.

Фиг. 6

През отвора 5, който е с диаметър 200 mm, се налива вода в големия резервоар 7. Той е изработен от ламарина с дебелина 2 mm и представлява цилиндър с диаметър на основата 500 mm и височина 300 mm. От такава ламарина е направен и капакът 4 на отвора, който представлява кръг с диаметър 220 mm и се захваща за резервоара с две винтчета с резба M3.

Месинговата ос 6 е с диаметър 15 mm и с дължина 315 mm. В горната й част е занитена правоъгълна желязна пластина 3 с размери 60 x 20 x 2 mm. На разстояние 10 mm в двата края на пластината са направени отвори с диаметър 5 mm. През тях минават винтчетата 2 (с резба M3), които са снабдени с шайби и пружинки. Чрез каучуковия уплътнител 8 месинговата ос затваря отвора на металната тръба 9. Тя е с вътрешен диаметър 15 mm, външен диаметър 19 mm, дължина 40 mm и е заварена в центъра на долната основа на резервоара. Долната страна на тръбата по същия начин е свързана с малкия резервоар 10. Той представлява цилиндър с диаметър на основата 70 mm, височина 25 mm и е изработен от ламарина с дебелина 2 mm. От него радиално излизат металните тръбички 11, за които са захванати каучукови тръбички. В краищата им е монтирано по едно пластмасово цилиндърче с вътрешен диаметър 6 mm, външен диаметър 8 mm и височина 30 mm. За тази цел използвайте парче от химикалка, за единия отвор на което залепете кръгче от полистирол, а на стените направете няколко отворчета с диаметър 1 mm. Саксиите със стайни цветя се поставят под пластмасовите цилиндърчета.

Фиг. 7.

Готово устройство. 1 – сърцевина на електромагнита; 2 – винт с шайба и пружина; 3 – метална пластина; 4 – капак; 5 – отвор за наливане на вода; 6 – месингова ос; 7 – голям резервоар; 8 – каучуков уплътнител; 9 – метална тръба; 10 – малък резервоар; 11 – тръбичка; 12 – поставка

Когато през намотката на електромагнита ЕМ протече електрически ток, неговата сърцевина 1 привлича желязната пластина 3. Вследствие на това месинговата ос 6 се повдига нагоре и през отвора на тръбата 9 навлиза вода в малкия резервоар 10. Оттам тя преминава в тръбичките 11 и през отворите на пластмасовите цилиндърчета се излиза на струйки върху почвата в саксиите. Когато влажността на почвата достигне определени граници, електромагнитът ЕМ се изключва. Под действието на двете пружинки желязната пластина, а чрез нея и месинговата ос се връщат в предишното си положение. Отворът на тръбата 9 се затваря отново и поливането се прекратява.

Удачно е устройството, чрез което се осъществява поли¬ването, да има своя метална поставка 12. За нея ще са Ви необ¬ходими два железни кръга с диаметри 70 mm и 300 mm, метална тръба с външен диаметър 50 mm и три ленти от ламарина с дебелина 2 mm и ширина 20 mm. Тръбата е заварена между двата кръга. Малкият резервоар лежи върху кръга с диаметър 70 mm, за който са заварени лентите. Чрез последните се осъществява закрепването на големия резервоар.
Скобата на електромагнита ЕМ (фиг. 8) също се изработва от ламарина с ширина 20 mm и дебелина 2 mm. Чрез две винтчета с резба М4 я захванете за горната основа па резервоара така, че сърцевината да остане на 2—3 mm над металната пластина.

Фиг. 8

Макаричката на електромагнита ЕМ (фиг. 8а) се изработва по следния начин: от полистирол с дебелина 1—1,5 mm се изрязват две кръгчета с диаметър 28 mm. В центъра на всяко от тях трябва да се пробие по един отвор с диаметър 10 mm. С универсално лепило се залепват кръгчетата в двата края на изработената от меко желязо сърцевина. След това сърцевината се увива 2—3 пласта хартия и така получената макаричка се навива до запълване с проводник ПЕЛ-0,30—0,35. Разбира се, захващането на бобината на електромагнита за скобата (чрез една гайка с резба М4) трябва да се извърши, преди да захванете скобата за резервоара.

Антон Оруш, Sandacite.bg

Източници:
Георгиев, И., С. Георгиева. Електрониката в прегледите на ТНТМ, т. ІІІ. София, Техника, 1980.
Делийски, Д. ТНТМ: от хербария до лазера. С., Нар. младеж, 1979.
Милушева, И. Из опита на клубовете на ТНТМ. С., ЦСМТ, 1978.