3 τρόποι αυτόματου σχεδιασμού συστήματος άρδευσης με χρήση μικροελεγκτή

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Η άρδευση ορίζεται ως τεχνητή εφαρμογή νερού στο έδαφος ή στο έδαφος. Η διαδικασία άρδευσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την καλλιέργεια γεωργικών καλλιεργειών κατά τη διάρκεια των ανεπαρκών βροχοπτώσεων και για τη διατήρηση των τοπίων. Ένα αυτόματο σύστημα άρδευσης κάνει τη λειτουργία ενός συστήματος χωρίς να απαιτείται χειροκίνητη συμμετοχή ατόμων. Κάθε σύστημα άρδευσης όπως στάγδην, ψεκαστήρας και επιφάνεια γίνεται αυτοματοποιημένο με τη βοήθεια του ηλεκτρονικές συσκευές και ανιχνευτές όπως ο υπολογιστής, χρονόμετρα , αισθητήρες και άλλες μηχανικές συσκευές.

Αυτόματο σύστημα άρδευσης

Αυτόματο σύστημα άρδευσης



Ένα αυτόματο σύστημα άρδευσης κάνει τη δουλειά αρκετά αποτελεσματικά και έχει θετικό αντίκτυπο στον τόπο όπου είναι εγκατεστημένο. Μόλις εγκατασταθεί στον αγροτικό τομέα, η διανομή νερού σε καλλιέργειες και φυτώρια γίνεται εύκολη και δεν απαιτεί ανθρώπινη υποστήριξη για την εκτέλεση των εργασιών μόνιμα. Μερικές φορές η αυτόματη άρδευση μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας μηχανικές συσκευές όπως πήλινα δοχεία ή σύστημα άρδευσης μπουκαλιών. Είναι πολύ δύσκολο να εφαρμοστούν συστήματα άρδευσης επειδή είναι πολύ ακριβά και πολύπλοκα στο σχεδιασμό τους. Λαμβάνοντας υπόψη ορισμένα βασικά σημεία από την υποστήριξη των εμπειρογνωμόνων, έχουμε εφαρμόσει ορισμένα έργα για το αυτόματο σύστημα άρδευσης χρησιμοποιώντας διαφορετικές τεχνολογίες.


Σε αυτό το άρθρο, περιγράφουμε περίπου τρεις τύπους συστημάτων άρδευσης που λειτουργούν αυτόματα και κάθε σύστημα είναι μια πρόοδος του προηγούμενου καθώς πηγαίνουμε από το πρώτο σύστημα στο άλλο και ούτω καθεξής.



1. Αυτόματο σύστημα άρδευσης για την ανίχνευση περιεχομένου υγρασίας εδάφους

Κύκλωμα αυτόματου συστήματος άρδευσης από το www.edgefxkits.com

Κύκλωμα αυτόματου συστήματος άρδευσης από το www.edgefxkits.com

Το αυτόματο σύστημα άρδευσης για την ανίχνευση της υγρασίας του εδάφους προορίζεται για την ανάπτυξη ενός συστήματος άρδευσης που ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί τις υποβρύχιες αντλίες χρησιμοποιώντας ρελέ για να εκτελέσει αυτήν την ενέργεια ανίχνευσης της υγρασίας του εδάφους. Το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης αυτού του συστήματος άρδευσης είναι η μείωση της ανθρώπινης παρέμβασης και η διασφάλιση της σωστής άρδευσης.

Ο μικροελεγκτής λειτουργεί ως ένα μεγάλο μπλοκ ολόκληρου του έργου και ένα μπλοκ τροφοδοσίας χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία ισχύος 5V σε ολόκληρο το κύκλωμα με τη βοήθεια ενός μετασχηματιστή, ένα κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας και ρυθμιστή τάσης. ο Ο μικροελεγκτής 8051 είναι προγραμματισμένος με τέτοιο τρόπο ώστε να λαμβάνει το σήμα εισόδου από το υλικό ανίχνευσης που αποτελείται από έναν συγκριτή για να γνωρίζει τις ποικίλες συνθήκες της υγρασίας στο έδαφος. Το OP-AMP που χρησιμοποιείται ως συγκριτής λειτουργεί ως διεπαφή μεταξύ του υλικού ανίχνευσης και του μικροελεγκτή για τη μεταφορά των συνθηκών υγρασίας του εδάφους, δηλαδή της υγρασίας, της ξηρότητας κ.λπ.

Διάγραμμα μπλοκ άρδευσης με βάση το περιεχόμενο υγρασίας του εδάφους

Διάγραμμα μπλοκ άρδευσης με βάση το περιεχόμενο υγρασίας του εδάφους

Μόλις ο μικροελεγκτής λάβει τα δεδομένα από το υλικό ανίχνευσης - συγκρίνει τα δεδομένα όπως έχει προγραμματιστεί κατά κάποιο τρόπο, το οποίο δημιουργεί σήματα εξόδου και ενεργοποιεί τα ρελέ για τη λειτουργία της υποβρύχιας αντλίας. Η ανίχνευση γίνεται με τη βοήθεια δύο άκαμπτων μεταλλικών ράβδων που εισάγονται στο γεωργικό πεδίο σε κάποια απόσταση. Οι απαιτούμενες συνδέσεις από αυτές τις μεταλλικές ράβδους συνδέονται με τη μονάδα ελέγχου για τον έλεγχο των λειτουργιών της αντλίας σύμφωνα με το περιεχόμενο υγρασίας του εδάφους.


Αυτό το σύστημα αυτόματης άρδευσης μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω χρησιμοποιώντας προηγμένη τεχνολογία που καταναλώνει ηλιακή ενέργεια από ηλιακούς συλλέκτες .

2. Ηλιακό σύστημα αυτόματης άρδευσης

Κύκλωμα συστήματος αυτόματης άρδευσης ηλιακής ενέργειας από https://www.edgefxkits.com/

Κύκλωμα συστήματος αυτόματης άρδευσης ηλιακής ενέργειας από www.edgefxkits.com

Στο παραπάνω σχήμα, απαιτείται η ισχύς από βοηθητικά προγράμματα για τη λειτουργία του συστήματος. Ως επέκταση του παραπάνω συστήματος, αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί ηλιακούς συλλέκτες για την τροφοδοσία του κυκλώματος. Στον γεωργικό τομέα, η σωστή χρήση της μεθόδου αυτόματης άρδευσης είναι πολύ ζωτικής σημασίας λόγω ορισμένων ελλείψεων του πραγματικού κόσμου, όπως η έλλειψη νερού της δεξαμενής και η έλλειψη βροχοπτώσεων. Η στάθμη του νερού (η στάθμη του υπόγειου νερού) μειώνεται λόγω της συνεχούς εξαγωγής νερού από το έδαφος και έτσι σταδιακά με αποτέλεσμα την έλλειψη νερού στις γεωργικές ζώνες μετατρέποντάς τα αργά σε άγονα εδάφη.

Στο παραπάνω σύστημα άρδευσης, η ηλιακή ενέργεια που παράγεται από τα ηλιακά πάνελ χρησιμοποιείται για τη λειτουργία της αντλίας άρδευσης. Το κύκλωμα περιλαμβάνει αισθητήρες υγρασίας κατασκευασμένους με χρήση OP-AMP IC . Το OP-AMP χρησιμοποιείται ως συγκριτής. Δύο άκαμπτα σύρματα χαλκού εισάγονται στο έδαφος για να γνωρίζουν εάν το έδαφος είναι υγρό ή ξηρό. ΕΝΑ κύκλωμα ελεγκτή φόρτισης χρησιμοποιείται για τη φόρτιση των φωτοβολταϊκών στοιχείων για την παροχή της ηλιακής ενέργειας σε ολόκληρο το κύκλωμα.

Διάγραμμα μπλοκ συστήματος αυτόματης άρδευσης ηλιακής ενέργειας

Διάγραμμα μπλοκ συστήματος αυτόματης άρδευσης ηλιακής ενέργειας

Ένας αισθητήρας υγρασίας χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της κατάστασης του εδάφους - για να γνωρίζει αν το έδαφος είναι υγρό ή ξηρό και τα σήματα εισόδου αποστέλλονται στη συνέχεια στον μικροελεγκτή 8051, ο οποίος ελέγχει ολόκληρο το κύκλωμα. ο Ο μικροελεγκτής προγραμματίζεται χρησιμοποιώντας λογισμικό KEIL . Όποτε η κατάσταση του εδάφους είναι «στεγνή», ο μικροελεγκτής στέλνει εντολές στο το πρόγραμμα οδήγησης ρελέ και ο κινητήρας ανάβει και τροφοδοτεί νερό στο χωράφι. Και, εάν το έδαφος βραχεί, ο κινητήρας σβήνει.

Τα σήματα που αποστέλλονται από τους αισθητήρες στον μικροελεγκτή μέσω της εξόδου του συγκριτή λειτουργούν υπό τον έλεγχο ενός προγράμματος λογισμικού που είναι αποθηκευμένο στη ROM του μικροελεγκτή. Η οθόνη LCD εμφανίζει την κατάσταση της αντλίας (ενεργοποιημένη ή απενεργοποιημένη) που συνδέεται με τον μικροελεγκτή.

Αυτό το σύστημα αυτόματης άρδευσης μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω χρησιμοποιώντας Τεχνολογία GSM για να αποκτήσετε έλεγχο της λειτουργίας εναλλαγής του κινητήρα.

3. Αυτόματο σύστημα άρδευσης με βάση το GSM

Σήμερα οι αγρότες αγωνίζονται σκληρά στους αγρότες όλο το 24ωρο. Κάνουν τη δουλειά τους στο πρωί και αρδεύουν τη γη τους κατά τη διάρκεια της νύχτας με διαλείμματα. Το έργο της άρδευσης των χωραφιών γίνεται αρκετά δύσκολο για τους αγρότες λόγω της έλλειψης κανονικότητας στην εργασία τους και της αμέλειας εκ μέρους τους, επειδή μερικές φορές ενεργοποιούν τον κινητήρα και στη συνέχεια ξεχνούν να σβήσουν, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε σπατάλη νερού. Ομοίως, ξεχνούν ακόμη και να ενεργοποιήσουν το σύστημα άρδευσης, το οποίο και πάλι προκαλεί ζημιά στις καλλιέργειες. Για να ξεπεράσουμε αυτό το πρόβλημα, εφαρμόσαμε μια νέα τεχνική χρησιμοποιώντας Τεχνολογία GSM , το οποίο εξηγείται παρακάτω.

Αυτόματο σύστημα άρδευσης με βάση το GSM

Αυτόματο σύστημα άρδευσης με βάση το GSM

Το αυτόματο σύστημα άρδευσης με βάση το GSM είναι ένα έργο στο οποίο λαμβάνουμε την κατάσταση ενημέρωσης της λειτουργίας που πραγματοποιείται στα αγροτικά πεδία μέσω SMS με τη βοήθεια ενός μόντεμ GSM. Μπορούμε επίσης να προσθέσουμε άλλα συστήματα όπως Οθόνες LCD , κάμερα web και άλλα έξυπνες ελεγχόμενες συσκευές . Σε αυτό το έργο, χρησιμοποιούμε LED για ένδειξη.

Σε αυτό το έργο, χρησιμοποιούμε αισθητήρα υγρασίας εδάφους που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση του επιπέδου υγρασίας στο - για να γνωρίζουμε αν είναι ξηρό ή υγρό. Ο αισθητήρας υγρασίας συνδέεται με τον μικροελεγκτή. Τα σήματα δεδομένων εισόδου από τον αισθητήρα υγρασίας αποστέλλονται στον μικροελεγκτή και βασίζονται στο ότι ενεργοποιεί το DC κινητήρα και ανάβει τον κινητήρα με τη βοήθεια ενός οδηγού. Αφού βρεθεί το χώμα, ο κινητήρας σβήνει αυτόματα. Η κατάσταση των γεωργικών αγρών μπορεί να γίνει γνωστή από την ένδειξη του Δίοδος εκπομπής φωτός (LED) ή μέσω του μηνύματος που αποστέλλεται στο μόντεμ GSM που τοποθετείται στο πεδίο. Ταυτόχρονα, είναι δυνατή η αποστολή μηνυμάτων μέσω κινητού σε κιτ μέσω του GSM modem. Έτσι, ο κινητήρας άρδευσης μπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας κινητό και μόντεμ GSM.

Αυτά είναι τα τρία συστήματα άρδευσης που χρησιμοποιούν διαφορετικές τεχνολογίες, που είναι χρήσιμα για τα άτομα που εργάζονται σκληρά σε γεωργικούς τομείς.