Bewässern Ihren Garten mit einem Opamp: die Schaltung, die Liste der Materialien


In einem früheren instructable, präsentiert eine automatische Gartenbewässerung-Projekt mit einem Attiny habe ich erwähnt, dass es auch mit einem Operationsverstärker getan werden könnte. Lassen Sie mich mein Geld setzen, wo ist mein Mund und präsentieren Ihnen eine. Es hat eine Option, eine regelmäßige Relais oder ein solid-State-Relais zu verwenden

Hier ist was Sie brauchen:
1 Operationsverstärker UA741 (oder LM741 oder anderen 741 'Type')
1 LED (rot oder grün für LED mit einem hohen Spannungsabfall, wie blau, vielleicht möchten R2 anpassen)
1 Widerstand von 10-200k (ich werde darauf im Text Antworten)
1 Widerstand von 10-100 Ohm (was auch immer Sie haben herumliegen)
1 Reed-Schalter (die kleinen in einem Glas) Wenn Sie nicht finden, versuchen Sie eine Tür zu kontaktieren
1 magnet
1 8 Pins DIL-IC zu Fuß
1 elektrolytische Kondensator 220uF 16-25 V (optional)
1 kleine Tauchpumpe (Ich benutze einen 5 W-Pumpe, die 430 l/h pumpt , die etwa 7 Liter pro Minute) (Garten-Centern, eBay)

-Wenn Sie gewählt haben, die Sache mit einem solid-State-Relais bauen fügen Sie die folgenden:
1 Widerstand 220 Ohm
1 solid-State-Relais (Ich benutze ein 39MF22)
1 8 Pins IC Fuß
1 Widerstand von 100 Ohm (optional)
1 Kondensator von 100 nf 400 V (optional)

Hinweis. Habe ich das 39MF22 Solid-State-Relais gewählt, weil es ziemlich billig ist. Wenn Sie nicht finden können
es in Ihrer Nähe, wählen Sie das mechanische Relais. Das ist keine Option, sollten das solid-State-Relais durch einen Optokoppler mit TRIAC zu ersetzen. Sollten Sie eine niedrige Spannung DC-Pumpe haben, mit einem FET Transistor oder das mechanische Relais schalten

-Wenn Sie es mit einem mechanischen Relais bauen wollte, fügen Sie die folgenden
1 Widerstand 1k
1 NPN-Transistor wie BC547
1 Diode 1N4001
1 Relais (machen) Spannung 5-18 Volt (je nach Ihrer Situation)

Des weiteren
Einen großen Eimer (Baumärkte, ich benutze eine, die zum Zement mischen)
Rohr/Schlauch (Baumärkte, Gartenspeichern)
Lötkolben
Doppelte Kabel Niederspannung
110-220 V Kabel für den Außenbereich geeignet (Baumarkt)
2 verzinkte Nägel oder einem verzinkten Kleiderbügel (Baumarkt, Ihre Mütter Schrank) oder 2 Kohlestäbe aus eine alte Batterie
Wärme-Schrumpfschlauch
leere PCB von etwa 5 x 5 cm
Salzsäure (Apotheke, Baumarkt)
Hydroxyperoxide (Drogerie)
Schraubendreher
Eine wasserdichte Steckdose für den Außeneinsatz (Baumarkt)
Ein Wallwart Netzteil von 5-15 Volt (je nach Ihrer Situation).

Gesamtkosten
Das ist sehr schwer zu sagen, da ich viel von dem Zeug bereits zur Verfügung hatte. Das teuerste war wohl die Pumpe (14 Euro). Die elektronischen Bauteile sind wirklich Nickel und Groschen Zeug. Ein 741 Kosten 25 Cents (Euro), die 39MF22 war 1,80 Euro.
Ich habe eine wasserdichte Steckdose, die ich zur Verfügung hatte, aber ich denke, das sind etwa 3 Euro. Jeder muss schon ein Wallwart Netzteil zur Verfügung Somewher.
Netz-Kabel für den Außenbereich sind nicht wirklich billig (also ein Euro/Meter), aber oft können es billiger bekommen und wenn Sie einen Gärtner, vielleicht habt ihr etwas von einer vorherigen Installation übrig.
Ich zähle nicht wirklich die Chemikalien zum Ätzen entweder Coz ich hatte diese für andere Projekte als gut, aber auch, die sehr billig ist.

Wenn ich nur Sachen, die ich eigens für dieses Projekt kaufen musste zählen, es kann mir 20-25 Euro kostete, aber ich denke, das haben Sie nicht, dass es viel Zeug herumliegen, 35-40 Euro sein könnte.

Schritte
Ich werde die folgenden Schritte umfassen:
Die elektronische Schaltung (Intro)
Drucken der PCB (Schritt 1)
Ätzen der Platine (Schritt 2)
Montage der Komponenten (Schritt 3)
Mit einer Stripboard anstelle einer Leiterplatte (Schritt 4)
Macht ein Feuchtesensor aus verzinktem Material (Schritt 5)
Machen eine alternative Feuchtesensor aus Gips (Schritt 6)
Machen eine Füllstandsanzeige (Schritt 7)
Überblick über das fertige Projekt (Schritt 8)
Sehen sie in Aktion (Schritt 9)
Erweiterungen (Schritt 10)

Die Schaltung
Die Schaltung ist recht einfach. P1 wird verwendet, um die Ebene festgelegt, wo die Pumpe Pumpen beginnen soll. Auf trockenen Böden der Widerstand der Spikes ist hoch und die Spannung auf die Umkehrung Pin der Opamp ist gering. Wenn das ist niedriger als die Spannung am nicht invertierenden Pin (festgelegt durch P1) wird der Ausgang hoch gehen. Dies wird aktivieren der Festkörper-Relais (ein 39MF22) und oder das mechanische Relais. Die Platine kann für beide. Der Wert von R1 ist abhängig von Ihrem Feuchtesensor und die Art des Bodens, die Sie verwenden. 10 K war für mich eine gute Wahl. In Schritt 4, wo ich den Feuchtesensor beschreiben. Ich sage Ihnen, wie man einen guten Wert für diesen Widerstand zu wählen.

Die Pumpe, die ich benutze ist eine kleine Tauchpumpe für kleinen Teichbrunnen verwendet. Es pumpt Wasser aus einem Behälter in einen Tropf-Linie in meinem Veggie-Bett. Tauchpumpen mag nicht versiegen, so wir irgendwie brauchen um den Wasserstand zu messen und um die Pumpe zu stoppen, wenn der Pegel zu niedrig ist. Das ist, wo S1 und R5 hereinkommen. S1 ist eine einfache Schließer Schwimmerschalter. Ich benutze ein Reed-Relais angeschlossen an der Außenseite des Behälters und eine schwimmende Gerät mit einem Magneten auf der Innenseite (dazu später mehr. Wenn das Niveau im Behälter zu niedrig geht, schließt der Schwimmerschalter.
Der Trick ist, dass ich die Floatswitch über einen sehr kleinen Widerstand (10-100 R) an die selben Klemmen verbinden, die der Feuchtesensor zugeordnet ist. Also, wenn der Wasserstand zu niedrig ist und der Schalter schließt, plötzlich gibt es ein sehr geringer Widerstand über die Luftfeuchtigkeit Stacheln und 741 Op-Amp "ausgetrickst" zu "denken", dass der Boden feucht genug ist und die Pumpe schaltet.

Können Sie anderen Switches als ein Reed-Relais, aber dieser hat für mich (ich komme später mit einigen Vorschlägen) gearbeitet

C2 ist nicht wirklich notwendig. Kann man es in ein bisschen eine Verzögerung mit switchin geben des Relais auf oder ab und somit vermeiden zuckend.

Die Spannung, die 741 Op-Amp zu ernähren ist nicht so kritisch. Meins funktioniert auf 5 Volt (ich würde nicht viel niedriger gehen), aber abhängig von der Art der 741, die Sie verwenden können Sie so hoch wie 18 oder 22 Volt gehen. Wenn Sie zwar tun, sollten Sie R2 neu zu berechnen. Der aktuelle Wert von R2 ist 220 Ohm.
Bei der Berechnung der Widerstandswert für andere Spannungen, nehmen Sie Folgendes in Betracht: die 39MF22 hat Durchlassspannung von 1,2 Volt. Strom sollte zwischen 5 und 20 mA. Die grüne oder rote LEDs haben eine Durchlassspannung von 2 Volt. Daher sollte mindestens der Wert von R (Vcc-3.2) / 20 (gibt Wert in kOhm) und bei den meisten (Vcc-3,2) / 5 (gibt Wert in kOhm).
So für 5 Volt wäre dies 1,8/20 = 90 Ohm bis 1.8/5 = 360 Ohm

Diese Tabelle speichert Sie die Berechnung des Wertes von R2:
Spannung Minimalwert Maximalwert
5-90-360
6 140 560
7 190 760
8 240 960
9 290 1160
10 340 1360
11 390 1560
12-440-1760
13-490-1960
14-540-2160
15 590 2360
16 640 2560
17 690 2760
18-740-2960
Werte in Ohm. Wählen Sie eine Art in der Mitte des Bereichs für Ihre Spannung nur

Die brüskierend Netzwerk rund um C1 und R3 ist optional und wahrscheinlich nicht notwendig, da ich solid-State-Relais durchaus in der Lage, Umgang mit induktive Lasten zu verstehen. Wenn Sie es verwenden, legen Sie es in die Steckdose (dazu später mehr)

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