Hẹn giờ tưới cây tự động

Mô tả dự án
Bộ điều khiển điều khiển tưới là bộ phận chính của hệ thống tưới tự động. Chức năng của bộ điều khiển tưới tự động là xác định tần số, thời gian bắt đầu thời gian tưới và thời gian tưới riêng cho từng van điện từ. Bộ điều khiển điều khiển tưới yêu cầu cài đặt riêng cho thời lượng và tần suất cho các loại cây khác nhau.
Bộ điều khiển tưới nước tự động được mô tả trong bài viết này được xây dựng trên cơ sở vi điều khiển ATMEGA16. Vỏ phần mềm được viết bằng CodeVisionAVR bằng ngôn ngữ C. Tất cả các yếu tố được lắp ráp trên bảng mạch 15x10 cm. Bảng mạch được thiết kế trong chương trình Giao diện Sprint . Nó được cho là cài đặt bộ điều khiển này trong một hộp có cửa ra vào, để truy cập nhanh. Bộ điều khiển này hoạt động với van điện từ 24 V DC, nhưng nếu cần, có thể được nâng cấp để sử dụng van điện từ 24 V AC. Bộ điều khiển đã được thử nghiệm trong ba tháng, và trong khoảng thời gian được chỉ định, bao gồm cả tại thời điểm viết bài viết này, nó đã hoạt động và tiếp tục hoạt động ổn định.
Bộ điều khiển cho hệ thống tưới tự động
Đặc tính kỹ thuật và khả năng của thiết bị
  • Điện áp đầu vào: 24 V DC
  • 8 kênh đầu ra: ~ 23 V DC
  • Lưu cài đặt người dùng trong EEPROM của vi điều khiển
  • Hỗ trợ mất điện
  • Ba chế độ hoạt động: "Chế độ tự động", "Khởi động thủ công" và "Đã tắt"
  • Ba chương trình có thể tùy chỉnh có thể được chỉ định riêng cho từng kênh
  • Các loại chương trình: Vòi tưới nước hàng ngày, Nước tưới mỗi ngày Thứ hai, Nước tưới mỗi ngày Thứ ba, Nước tưới vào các ngày nhất định trong tuần
  • Ba giờ trong một ngày hoạt động
  • Thời lượng hoạt động kênh tối thiểu: 1 phút
  • Thời lượng hoạt động kênh tối đa: 23 giờ 59 phút
  • Thay đổi toàn cầu về thời gian tưới theo%
  • Menu Ngôn ngữ giao diện: Tiếng Anh
Sơ đồ của bộ điều khiển
Sau đây là thông tin bổ sung về các thành phần được chỉ ra trong sơ đồ:
  • Thiết bị sử dụng bộ vi điều khiển ATMEGA16 (IC1)
  • Để hiển thị thông tin và định cấu hình bộ điều khiển, màn hình LCD 16 x 2 ký tự (LCD1) được sử dụng
  • Thiết bị có bốn nút đồng hồ (B1-B4): "Enter / Menu", "Hủy / Quay lại", "Trái / -", "Phải / +"
  • Thiết bị sử dụng đồng hồ thời gian thực DS1307 (IC6). Bộ vi điều khiển thăm dò DS1307 để so sánh thời gian và ngày hiện tại với các cài đặt chương trình và bộ hẹn giờ đã lưu trước đó, để bật / tắt các kênh kịp thời
  • Các kênh hoạt động được biểu thị bằng đèn LED (LED1-LED8)
  • Việc bao gồm các kênh bằng tín hiệu của vi điều khiển được cung cấp bởi bốn bóng bán dẫn Darlington tổng hợp ULN2804 (IC2, IC3, IC4, IC5). Mỗi kênh (van điện từ) được kết nối thông qua bốn tiếp điểm song song, do đó làm tăng giới hạn của thông lượng dòng có thể
  • Thiết bị sử dụng mô-đun làm sẵn để giảm điện áp từ 24 V xuống 5 V (VR1)
Sau đây là sơ đồ của bộ điều khiển:
Bảng mạch
  • Bảng được thiết kế trong chương trình Giao diện Sprint
  • Kích thước bảng: 10x15 cm
  • Loại: PCB một mặt
  • Kho lưu trữ chứa bảng mạch in ở định dạng * .pdf và * .lay
Hình kế hoạch được hiển thị dưới đây:
Bảng mạch
Hướng dẫn sử dụng
 Sử dụng liên kết dưới đây, bạn có thể tìm thấy bản đồ trình điều khiển:
Bản đồ menu
Dưới đây là mô tả của tất cả các loại menu và bản dịch của chúng sang tiếng Nga:
Màn hình chờ của bộ điều khiển  hiển thị ngày và giờ hiện tại ở dòng đầu tiên, cũng như chế độ hoạt động ở dòng thứ hai. 
Bàn làm việc
Menu chính
Khi bạn nhấn nút "Enter / Menu" từ vị trí màn hình chờ, menu chính của bộ điều khiển sẽ mở ra, khi sử dụng các nút điều hướng "Trái / -", "Phải / +", các mục menu được cuộn:
  • Chế độ Chọn
  • Cài đặt tự động
  • Cài đặt Ngày / Giờ - Đặt ngày và giờ
Menu chính
Chế độ menu con Chọn - Chọn chế độ
Khi bạn chọn mục menu "Chọn chế độ", bạn nhập menu con, sử dụng các nút điều hướng bạn có thể tìm thấy các chế độ sau:
  • Tắt - Tắt
  • Tự động - Chế độ tự động
  • Thủ công - Bắt đầu bằng tay
Nếu bạn chọn chế độ "Tắt" hoặc "Tự động", sau đó xác nhận  cài đặt được lưu, chế độ đã chọn sẽ được kích hoạt và màn hình chờ sẽ tiếp tục  . 
Quan trọng: khi hoàn tất lưu, mọi cài đặt luôn được kích hoạt trên màn hình chờ của bộ điều khiển. 
Khi bạn chọn mục menu "Thủ công", bạn phải nhập các tham số bổ sung trước khi bắt đầu chế độ này.
Menu phụ "Thủ công" - "Bắt đầu thủ công"
Khi chọn mục menu này, người dùng phải chọn các kênh mong muốn để bật, vì điều này, bạn cần thay đổi trạng thái "Tắt" thành trạng thái "Bật". Sau khi chỉ ra các trạng thái cho mỗi kênh, cần phải chỉ ra thời gian tưới trong vài phút. inimum thời gian tưới trong tay khởi động - 1 phút, và thời hạn tối đa tưới - 240 phút. Mục cài đặt tiếp theo là xác nhận  khởi chạy chương trình .
Quan trọng: Sau khi hoàn thành quá trình tưới, chế độ điều khiển sẽ được thay đổi thành chế độ được chỉ định trước khi bắt đầu tưới thủ công.
Menu phụ "Cài đặt tự động" - "Cài đặt tự động"
Menu con "Cài đặt tự động" được chia thành ba mục:
  • Cài đặt chương trình
  • Cài đặt vùng - Cài đặt kênh
  • Điều chỉnh thời lượng
Cài đặt chế độ tự động
Menu con "Cài đặt chương trình" - "Cài đặt chương trình"
Bước vào phần này, người dùng phải chọn một trong ba chương trình có sẵn để chỉnh sửa tiếp theo:
  • Chương trình A
  • Chương trình B
  • Chương trình C
Cài đặt chương trình
Sau khi chọn một trong ba chương trình, người dùng phải chọn ngày nào để chạy chương trình này. Bốn loại cài đặt tần số có sẵn:
  • Mỗi ngày - tưới nước hàng ngày
  • Ngày thứ hai - tưới nước mỗi ngày thứ hai
  • Ngày thứ ba - tưới nước mỗi ngày thứ ba
  • DOW Chọn - tưới nước theo ngày trong tuần
Chỉ định ngày tưới nước
Chế độ hàng ngày - Tưới nước hàng ngày
Chế độ này không chứa bất kỳ cài đặt bổ sung nào, sau khi chọn "Xong" và xác nhận, các cài đặt sẽ được lưu.
Chế độ "Ngày thứ hai" và "Ngày thứ ba" -  Tưới nước mỗi ngày thứ hai và mỗi ngày thứ ba
Sau khi chọn chế độ này, người dùng phải thêm vào ngày hiện tại để bắt đầu bộ đếm của chương trình này:
  • Ngày đầu tiên - Ngày đầu tiên
  • Ngày thứ hai - Ngày thứ hai
  • Ngày thứ ba - Ngày thứ ba (mục này có sẵn cho chế độ "Tưới nước mỗi ngày thứ ba")
Quan trọng : Thuật toán thay đổi ngày hiện tại, đối với hai chế độ này, được kích hoạt hàng ngày, chính xác là 00:00.
A.Chỉ định ngày cho quầy
Chế độ "Chọn DOW" - Tưới nước theo ngày trong tuần
Sau khi chọn chế độ này, người dùng phải cho biết những ngày nào trong tuần anh ta muốn chạy chương trình này bằng cách thay đổi trạng thái từ Tắt Off Chuyển sang Chế độ Trực tuyến.
Chọn các ngày trong tuần
Menu phụ "Thiết lập vùng" - "Thiết lập vùng"
Sau khi nhập cấp độ phân cấp menu này, người dùng phải chọn một kênh để chỉnh sửa tiếp theo.
Thiết lập vùng
Sau khi chọn một trong tám kênh, người dùng phải thực hiện các cài đặt sau:
  • Chỉ định chương trình - Chỉ định một chương trình. Cần phải chỉ ra một trong ba chương trình (A, B, C). Danh sách này cũng có tùy chọn Cúp Off Off, lần lượt vô hiệu hóa kênh đã chọn
  • Đếm thời gian - Số giờ trong ngày hoạt động. Có thể chỉ định tối đa ba bao gồm
  • Hẹn giờ # 1,2,3 Bật - kênh đúng giờ cho bộ định thời 1,2,3
  • Hẹn giờ # 1,2,3 Tắt - thời gian tắt kênh cho bộ định thời 1,2,3
Quan trọng: Thời lượng tối đa bạn có thể chỉ định cho bộ hẹn giờ không thể vượt quá 23 giờ 59 phút. Bộ hẹn giờ không thể được kích hoạt từ 23,59 đến 00:00 (phút cuối cùng trong ngày).
Quan trọng: Thời gian hẹn giờ không thể muộn hơn thời gian tắt hẹn giờ. Trong trường hợp này, bộ điều khiển sẽ chỉ ra lỗi và đi đến mục chỉ ra kênh đúng giờ cho bộ hẹn giờ đầu tiên, để sửa.
Thiết lập vùng
Menu con "Thời gian điều chỉnh" - " chiều dài điều chỉnh "
Trong menu con này, người dùng có thể điều chỉnh thời lượng của tất cả các bộ định thời hiện có. Tùy chọn này có liên quan đến những thay đổi theo mùa. Sửa chữa được chỉ định là một tỷ lệ phần trăm.
Quan trọng: Nếu trong quá trình điều chỉnh thời gian điều chỉnh, việc hoàn thành việc tưới chuyển sang ngày dương lịch tiếp theo, thì việc tưới tiêu sẽ bị đình chỉ  vào 23,59 của ngày hiện tại.
Cài đặt thời lượng
Menu phụ "Cài đặt ngày / giờ" - "Cài đặt ngày và giờ"
Khi chọn menu con này, người dùng có thể đặt ngày giờ hiện tại.
Quan trọng: Không có  tự động chuyển sang thời gian tiết kiệm ánh sáng ban ngày.
Cài đặt ngày / giờ
Cấu hình bit cầu chì 
Để cổng A hoạt động chính xác, bạn phải tắt JTAG, như được chỉ ra trong hình bên dưới: 
Bit cầu chì
Ảnh thiết bị
Ban xuất hiện
Bảng phụ
Áp dụng các cảm biến cho hoạt động của van (bổ sung từ 14 / 03-2015)
Trong phần này tôi sẽ mô tả khả năng kết nối các cảm biến về độ ẩm của đất, nhiệt độ và các cảm biến khác. Phương pháp được mô tả bởi tôi dưới đây cho phép bạn sử dụng các cảm biến này như một điều kiện bổ sung cho hoạt động của van mà không thay đổi phần sụn vi điều khiển. Trong ví dụ của tôi, tôi sẽ sử dụng cảm biến độ ẩm đất và mô-đun với bộ so sánh LM393. Hai mặt hàng này được bán tự do trong nhiều cửa hàng trực tuyến và thường đi kèm.
Mô-đun này có hai đầu ra một mặt, để kết nối trực tiếp với cảm biến và bốn đầu ra, đó là VCC (+5 V), GND (mặt đất), DO (đầu ra kỹ thuật số, khi cảm biến được kích hoạt, đầu ra bắt đầu tiến hành nối đất), AO (đầu ra tương tự, trong ví dụ của chúng tôi, đầu ra này không được xem xét, nó thường được sử dụng khi kết nối trực tiếp với ADC của vi điều khiển). Ngưỡng cảm biến được đặt khi sử dụng điện trở thay đổi, trên bảng mô-đun theo kinh nghiệm.
Cảm biến độ ẩm đất 
Cũng trong ví dụ của tôi, tôi sẽ sử dụng một mô-đun với tám rơle, để tính đến lợi ích của một bộ phận người dùng khác sẽ sử dụng 24 van điện từ VAC. Mô-đun này cũng  được bán tự do và thường được sử dụng bởi những người hâm mộ nền tảng Arduino. Có mười chân trên bảng mô-đun, đó là GND (mặt đất), tám chân IN1-IN8 (khi nối đất với các chân này, rơle tương ứng trên bảng được kích hoạt) và chân VCC (+5 V)
mô-đun tiếp sức
Sơ đồ kết nối như sau: 
Thiết bị đầu cuối cơ sở của bóng bán dẫn 2N7000 được kết nối thông qua điện trở đến +5 V, ở vị trí này, bóng bán dẫn  luôn mở. Vượt qua điện trở, đầu ra của cảm biến độ ẩm đất được kết nối với đế của bóng bán dẫn. Hãy nhớ lại rằng khi cảm biến được kích hoạt, mặt đất được cung cấp cho đầu ra này. Theo đó, nếu cảm biến bị ngắt, bóng bán dẫn sẽ đóng lại.
Ở trạng thái mở, bóng bán dẫn 2N7000 tự đi qua "mặt bằng chung" đến cực "9" của bóng bán dẫn hỗn hợp Darlington và tất cả các kênh van đang hoạt động bình thường, nếu 2N7000 đóng lại (cảm biến đã hoạt động), ULN2804 ngừng hoạt động và gửi tín hiệu tiêu cực đến mô đun rơle . 
Lắp ráp trên một chiếc bánh mì
Thay đổi mạch điều khiển để phù hợp với nhu cầu của bạn , cho phép bạn từ bỏ việc sử dụng một số thành phần nhất định và sử dụng các thành phần thay thế.  Sơ đồ bên dưới không hiển thị hình ảnh đầy đủ của kết nối bộ điều khiển và không phải là một dự án đã hoàn thành, mà chỉ là một công cụ phụ trợ để nâng cấp bộ điều khiển.   
Sơ đồ kết nối cảm biến độ ẩm đất

Danh sách các yếu tố vô tuyến

Chỉ địnhLoạiMệnh giáSố lượngLưu ýCửa hàng
Vi điều khiển
IC1MK AVR 8 bit
ATMega16
1Dip40Tìm kiếm nguồn
Bóng bán dẫn
IC2-IC5Transitor hợp chất
ULN2804
4Dip18Tìm kiếm nguồn
Đồng hồ thời gian thực và thạch anh
IC6Đồng hồ thời gian thực (RTC)
DS1307
1Dip8Tìm kiếm nguồn
Zq1Tinh thể thạch anh32,768 kHz12x6 (mm)Tìm kiếm nguồn
Điện trở
R1-R4Điện trở
10 giờ
4SM12020Tìm kiếm nguồn
R5, R6Điện trở
4,7 kOhm
2SM12020Tìm kiếm nguồn
R7-R15Điện trở
1 giờ
9SM12020Tìm kiếm nguồn
Chỉ định
LCD1Màn hình LCDLCD16021Tìm kiếm nguồn
LED1 -LED8Đèn LEDXanh ~ 3 V, 25 mA82x5x7 (mm)Tìm kiếm nguồn
Quản lý
B1B4Nút đồng hồTSQG-2L412x12x7 (mm)Tìm kiếm nguồn
Khác
Z1- Z9Khối thiết bị đầu cuối cắm2EDGK-5.08-02P9Tìm kiếm nguồn
Bh1Khóa pinJtron CR2025 / CR20321Tìm kiếm nguồn
Pin cắmPLS-401để hàn LCD1602 vào bảng mạch và mô-đun điều chỉnh điện ápTìm kiếm nguồn
Pin nhúngNhúng 401cho IC1Tìm kiếm nguồn
Pin nhúngNhúng 81cho IC6Tìm kiếm nguồn
Module điều chỉnh điện và điện áp
BAT1Cung cấp năng lượng lithiumCR20251Tìm kiếm nguồn
VR1Bộ chuyển đổi xung DC / DC
LM2596
15 V; 3 A. Đừng quên điều chỉnh đến 5 V trước khi hàn! Kích thước: 43x21x14 (mm)Tìm kiếm nguồn

Tệp đính kèm:

Nhận xét

Bài đăng phổ biến từ blog này

DIY 2kVA SMPS 90V 15A HB PFC with IR2110 Mosfet Driver

Đo các thông số của loa ở nhà và một cách để định cấu hình phản xạ âm trầm

SMPS FULLBRIDGE PFC Schematic + PCB Layout PDF