Сторож для грядок, или индикатор сухости почвы

April 28, 2012 by admin Комментировать »

Как часто погода нам преподносит разные сюрпризы: то внезапно пойдет дождь, то солнце палит нещадно, и не знаешь, куда от него скрыться.

Особая забота у любителей выращивать цветы или овощи на своих дачных участках. Полить свои грядки они могут только в выходные дни. Сделать это впрок нельзя, можно навредить растениям. Не полить вовремя тоже беда.

Как же определить, пора поливать или нет? Опытные люди знают свои секреты. Но даже начинающие любители электроники смогут помочь в решении этого вопроса.

Многие знают, что наличие воды, т. е. влажность, изменяет электропроводность материалов. Обычно происходит увеличение электропроводности. По этой причине категорически нельзя прикасаться к электроприборам влажными или мокрыми руками. Может произойти поражение электрическим током, что очень опасно для жизни!

Однако, это явление изменения электропроводности почвы в зависимости от ее влажности можно использовать для определения момента полива растений.

Несложный прибор — индикатор сухости почвы — поможет огородникам и садоводам. Его схема приведена на рис. 4.22.

Рис. 4.22. Схема электрическая индикатора сухости почвы

Его основа — известная нам микросхема типа КР1156ЕУ5. Разобраться, как работает устройство, по этой схеме несложно. Для этого надо вспомнить (или заново прочитать) материал гл. 1 и 2.

Каждая из трех микросхем выполняет свою функцию. DA2 включена как генератор импульсов и предназначена для создания предупреждающего звукового сигнала. Питание на эту микросхему поступает от выходных транзисторов микросхемы DA1. Она также образует генератор импульсов, но уже очень низкой частоты. Это видно по электролитическому конденсатору на входе Ст. Таким образом, питание на DA2 поступает периодически с частотой переключения, которую определяет времязадающий конденсатор 01.

Теперь стало понятно, что с помощью микросхем DA1 и DA2 вырабатывается прерывистый звуковой сигнал.

Включение этого сигнала происходит с помощью микросхемы DA3 при определенных условиях следующим образом.

Выходной каскад микросхемы DA3 включен как эмиттер- ный повторитель и его нагрузкой является резистор R4. Отсутствие или наличие напряжения на нем и управляет генератором звукового сигнала.

Вот теперь мы подошли к самому главному: как же сухость почвы влияет на звуковой сигнал? Сначала рассмотрим состояние, когда почва влажная. При этом сопротивление ее невелико и потенциал входа IN (вывод 5) низкий. В этом случае транзисторы выходного каскада DA3 открыты и, следовательно, на резисторе R4 присутствует напряжение более 1,25 В.

А это, как мы знаем, приводит к тому, что микросхема DA1 не вырабатывает импульсы и звукового сигнала нет.

По мере высыхания почвы потенциал вывода 5 микросхемы DA3 увеличивается и при достижении величины более 1,25 В произойдет переход транзисторов микросхемы DA3 из открытого в закрытое состояние. Напряжение на резисторе R4 уменьшится до нуля, заработает микросхема DA2, зазвучит предупреждающий сигнал и замигает светодиод HL1. Пора поливать!

Порядок изготовления индикатора обычный: подобрать комплектующие (согласно табл. 4.6), изготовить печатную плату (по эскизу на рис. 4.23) и произвести монтаж.

Предварительная проверка деталей и аккуратный монтаж в сочетании с внимательной визуальной проверкой — залог успеха.

При подборе комплектующих возможны некоторые изменения, приведенные в табл. 4.6. Кроме того, для печатной платы можно взять любой* листовой фольгированный диэлектрик. В крайнем случае, можно обойтись без печатного монтажа и сделать плату из обычного текстолита.

j Поз. обозн.

Тип

Допустимая замена

BF1

Пьезозвонок ЗП18

ЗП25, ЗП-З

Конденсаторы !

С1

К50-3510 мкФ 63 В

22 мкФ

сз

К10-17 0,022 мкФ

0,01 мкФ

j

С2

К50-35 10 мкФ 63 В

1

22 мкФ |

Микросхемы

DA1, DA2, DA3

КР1156ЕУ5

Резисторы С2-33 0,25 Вт 10 %

С1-4, имп., 5 %

R1

2 кОм

R4

20 кОм

Резисторы СПЗ-386 0,125 Вт

R2, R3

4,7 кОм

Индикатор

HL1

АЛ307

С любой буквой ,

————- „—————- 1

На печатную плату проверенные радиоэлементы надо установить, как показано на рис. 4.24. Заключительный этап представляет собой тщательную визуальную проверку. Особое внимание надо уделить установке полярных элементов.

Собранную и проверенную плату можно подключить к источнику питания и проверить правильность ее функционирования в соответствии с приведенным выше описанием работы. Во время проверки контакты можно замыкать проводящим предметом (например, отверткой или пинцетом).

Рис. 4.23. Эскиз печатной платы индикатора

Рис. 4.24. Внешний вид платы с установленными элементами

К готовому устройству для правильной диагностики степени сухости почвы надо экспериментальным способом подобрать электроды — материал, площадь, расстояние.

Источник: 33 схемы на микросхеме КР1156ЕУ5, © «АЛЬТЕКС», 2005 © И. Л. Кольцов, 2005

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты