Автоматический полив комнатных растений своими руками электроника схема

Автоматический полив комнатных растений своими руками электроника схема

Содержание

Определитель влажности почвы для комнатных растений

Не имея специальных изме­рительных приборов, опреде­лить оптимальные сроки и нор­мы расхода воды при орошении трудно

Так или иначе, для этого важно как можно точнее знать, какова влажность поч­вы (в том числе в процентах полевой влагоемкости)

В книге Дж. Дженика «Основы садоводства» есть таблица, которая мо­жет помочь садоводу оценить «на ощупь» влажность почвысреднего и легкого механиче­ского состава.

Из нее следует, что сухая почва порошкооб­разна, полевая влагоемкость ее практически равна 0.

Иногда почва рассыпается и не скаты­вается в комок. Значит, она имеет критическую влаж­ность — полевая влагоемкость ее менее 25%.

Когда почва ска­тывается в комок, то при нескольких бросках он рассыпает­ся, это означает, что полевая влагоемкость 25—50%, почва умеренно влажная и настал срок полива.

Имейте в виду: на песчаных почвах скатанные комки более рыхлые и ломкие при любой из перечисленных степеней влаж­ности.

При 50—75% полевой влаго­емкости степень влажности поч­вы хорошая. В это время поч­ва скатывается в комок. И даже если вы пять раз его бросите, он не рассыпается. При сдав­ливании почвы она слегка бу­дет липнуть к рукам.

Отличная степень влажности при 75—100% полевой влаго­емкости. О ней можно судить по тому, что почва скатывается в прочный комок, очень податлива при сдавливании, лег­ко слипается. Если почву сда­вить сильнее, к пальцам при­липнет довольно большой комо­чек.

И совсем плохо, если поч­ва слишком влажная, выше по­левой влагоемкости. Иногда при сильном сжатии из комка мож­но выжать немного воды. По­ливать при таком ее состоянии не только расточительно, но даже вредно.

Исполнительные устройства автоматизации полива

Основным исполнительным устройством автоматизации полива является электронный клапан с регулировкой потока воды и без. Вторые дешевле, проще в обслуживании и управлении.

Хорошо зарекомендовали себя клапаны производства американской компании Hunter. Для разных целей используются клапаны c проходным диаметром 1, 1.5, и 2 дюйма с наружной или внутренней резьбой.

Существует множество управляемых кранов и других производителей.

Если на вашем участке случаются проблемы с подачей воды, приобретайте электромагнитные клапаны с датчиком потока. Это предотвратит выгорание соленоида при падении давления воды или прекращении водоснабжения.

Принцип действия автоматики

В системах автополива обычно действует правило «поливай или не поливай». Как правило, никто не нуждается в регулировании силы напора воды. Это связано с использованием дорогостоящих управляемых клапанов и других, ненужных, технологически сложных, устройств.

Почти все предлагаемые на рынке датчики влажности, помимо двух электродов, имеют в своей конструкции компаратор. Это простейший аналого-цифровой прибор, который преобразует входящий сигнал в цифровую форму. То есть при установленном уровне влажности вы получите на его выходе единицу или ноль (0 или 5 вольт). Этот сигнал и станет исходным для последующего исполнительного устройства.

Для автополива наиболее рациональным будет использование в качестве исполнительного устройства электромагнитного клапана. Он включается в разрыв трубы и может также использоваться в системах микро-капельного орошения. Включается подачей напряжения 12 В.

Для простых систем, работающих по принципу « датчик сработал — вода пошла», достаточно использование компаратора LM393. Микросхема представляет собой сдвоенный операционный усилитель с возможностью получения на выходе командного сигнала при регулируемом уровне входного. Чип имеет дополнительный аналоговый выход, который можно подключить к программируемому контроллеру или тестеру. Приблизительный советский аналог сдвоенного компаратора LM393 — микросхема 521СА3.

На рисунке представлено готовое реле влажности вместе с датчиком в китайском исполнении всего за 1$.

Ниже представлен усиленный вариант, с выходным током 10А при переменном напряжении до 250 В, за 3-4$.

Паяем электронику

Измерить сопротивление в гипсовом блоке на самом деле не так просто, как кажется. Если подать постоянный ток на электроды в соленой воде, то как известно начнется химическая реакция. Тоже происходит в гипсовом датчике и он через некоторое время начинает показывать неправильные результаты. Поэтому нужен переменный ток. Схема ниже представляет собой преобразователь частоты в вольты где частота зависит от уровня влажности.
U1 – простой осциллятор. Сопротивление гипсового датчика определяет частоту осциллятора. Больше влаги в датчике – меньше сопротивление. Меньшее сопротивление позволяет С4 заряжаться быстрее повышая частоту. И наоборот. Чем меньше влаги в датчике, тем больше сопротивление и частота меньше. Гипсовый датчик защищен от любого постоянного тока конденсаторами С5 и С6.
Для преобразования частоты в вольтаж, который может быть измерен в сети 1-wire измеряется ток осциллятора. Как и во многих CMOS ток пропорционален «активности» в цепи, которая в данном случае выражается в частоте. Большая частота – больший ток. Ток преобразуется в вольтаж через резистор R2.
U2 – это микросхема мониторинга заряда батареи DS2760. В нашем случае он используется только как АЦП. Перепады вольтажа измеряются через резистор R2 и преобразовываются в микросхеме в значения, которые можно прочитать по сети 1-wire.
Данная схема не работает на паразитном питании, и на нее нужно подавать отдельно от 7V до 18V.

Зачем нужен данный прибор?

Установление датчиков влажности осуществляют в теплицах и в открытом грунте. С их помощью можно контролировать время полива, а человеку для этого ничего не придется делать, будет достаточно включить прибор. После этого он будет работать без перерывов. Но дачникам стоит следить за состоянием электродов, так как из-за коррозии они могут испортиться. И в тепличных условиях, и в открытом грунте такая система станет отличным помощником.

Такая система показывает результат достаточно точно, если сравнивать ее с другими подобными конструкциями. Нередко человек уже думает, что грунт сухой, хотя прибор покажет сотню единиц влаги. А после того, как почва была полита, эти показатели вырастают до 700 единиц.

Если такой датчик будут применять в открытом грунте, тогда рекомендуется, чтобы верхняя часть была достаточно герметичная. Это не даст искажать показатели. Для этого используется покрытие с помощью водонепроницаемой смолы.

Технические характеристики МГ-44

  • Точность измерения прибора составляет : +/- 1%
  • Индикаторное устройство содиняеться штекерным соединением с датчиком щупом.
  • Широкий диапазон контроля за влажностью: 0-100 %
  • На стабильность измерения прибора не оказывают влияние изменение солености материала или  его температуры.
  • Длина нержавеющих электродов: 60 мм
  • Диаметр электродов: 3 мм
  • Индикаторный блок  отражает на ЖК дисплее измеряемое значение влажности и наименование продукта согласно выбранной калибровочной характеристики.

Влагомер имеет 99 калибровок материалов. Пользователь имеет возможность самостоятельно редактировать (добавлять и стирать) калибровочные точки для каждого из 99 материалов и изменять наименование калибровки. Микропроцессор формирует аппроксимированную кривую согласно заданных калибровочных точек. Минимальное количество точек  три.  Также есть возможность задать коррекцию калибровочной характеристики (поднять или опустить) в пределах +/- 5% с шагом 0,1% для каждого канала можно провести свою корректировку Подробно о проведении программирования прибора описано в паспорте прибора.

Исходный код

irrigator.ino
// Подключаем библиотеку для работы с дисплеем
#include "QuadDisplay2.h"
// даём разумное для пина, к которому подключена помпа
#define POMP_PIN        4
// даём разумное для пина, к которому подключён датчик влажности почвы
#define HUMIDITY_PIN    A0
// минимальный порог влажности почвы
#define HUMIDITY_MIN    200
// максимальный порог влажности почвы
#define HUMIDITY_MAX    700
// интервал между проверкой на полив растения
#define INTERVAL        60000 * 3   
// переменная для хранения показания влажности почвы
unsigned int humidity = ;
 
// статическая переменная для хранения времени
unsigned long waitTime = ;
 
// создаём объект класса QuadDisplay и передаём номер пина CS
QuadDisplay qd(9);
 
void setup(void)
{
  // начало работы с дисплеем
  qd.begin();
  // пин помпы в режим выхода
  pinMode(POMP_PIN, OUTPUT);
  // выводим 0 на дисплей
  qd.displayInt();
}
 
void loop(void)
{
  // считываем текущее показания датчика влажности почвы
  int humidityNow = analogRead(HUMIDITY_PIN);
  // если показания текущей влажности почвы
  // не равняется предыдущему запросу 
  if(humidityNow != humidity) {
    // сохраняем текущие показания влажности
    humidity= humidityNow;
    // и выводим показания влажности на дисплей
    qd.displayInt(humidityNow);
  }
  // если прошёл заданный интервал времени
  // и значения датчика влажности меньше допустимой границы
  if ((waitTime ==  || millis() - waitTime > INTERVAL) && humidity 

Пошаговая инструкция по изготовлению

Сбор датчика происходит в такой последовательности:

  1. Изначально осуществляется прикрепление электродов к основанию. Главное, чтобы оно было защищено от коррозии.
  2. После этого на конце электродов вырезается резьба. С обратной стороны они заостряются, чтобы легче было погрузить их в землю.
  3. В основании из текстолита делаются отверстия. Далее осуществляется вкручивание электродов в них. Чтобы они закрепились, используются гайки и шайбы.

Необходимо подобрать нужные провода, которые подойдут к шайбам. После этого осуществляется изолирование электродов. Они углубляются в землю на 5-10 сантиметров. Это зависит от того, какая емкость применяется, какие размеры грядки. Чтобы датчик работал, необходима сила тока 35 мА и напряжение, которое составляет 5В. Это зависит от уровня влаги.

Видео о простом датчике влажности:

В конечном итоге подключается датчик. Для этого используется 3 провода, которые присоединяют к микропроцессору. Специальный контролер предоставит возможность осуществить сочетание прибора с зуммером. После этого подается сигнал, если слишком уменьшается влажность грунта. В некоторых датчиках вместо сигнала меняется свет. 

Недостатки

Основная проблема таких датчиков — их недолговечность. Чувствительные элементы погружаются в почву, на них подается электричество, и это приводит к постепенному окислению и выходу из строя: окислы быстро уничтожают металл. Щуп начинает выдавать неверные показания, а со временем перестает работать совсем.

Часть производителей устраняет этот недостаток путем нанесения на контактные поверхности щупа покрытия из иммерсионного золота и других материалов. Но модули с таким напылением стоят дороже.

Существует и программный способ защиты — подавать напряжение не постоянно, а только время от времени, измеряя влажность через определенные интервалы. Это способно серьезно продлить «жизнь» гигрометра. Некоторые энтузиасты реализуют проекты альтернативных стандартным датчикам — например, на графитовых стержнях.

Виды и принцип их работы (и плюсы, куда лучше установить)

Перед установкой датчика нужно учесть факторы, которые влияют на эксплуатационные характеристики:

  • необходимая точность показаний;
  • допустимый диапазон значений влажности.

В зависимости от указанных параметров, выбирают оптимальный прибор, который поможет сделать жизнь в доме более комфортной и уютной.

Емкостные

Работа прибора построена на принципе изменения емкости воздушного конденсатора. Емкостный прибор конструктивно выглядит в виде гигроскопичной полимерной пленки, вокруг которой расположены два электрода. При увеличении молекул воды пленка их впитывает и набухает. Расстояние между электродами увеличивается и, соответственно, меняется величина емкости конденсатора. Емкостной гигрометр компактный, работает быстро и имеет малые значения гистерезиса. Неплохая точность измерений в виду слабой зависимости от внешних условий эксплуатации.

Термисторные

Устройство состоит из нелинейных электронных компонентов, показатель сопротивления которых зависит от температуры. Конструкция психометрического датчика состоит из двух таких элементов, каждый из которых помещают в разные условия:

  1. Один находится в изоляции от внешних условий и его заполняют сухим воздухом.
  2. Другой имеет отверстия, через которые поступает воздух для проведения сравнительных измерений.

Схема соединения двух компонентов позволяет увидеть напряжение, оказываемое на сухой образец (воздух) из первого термистора. Его значение показывает, что влажность повышена. Показатель нулевого напряжения означает, что сухость в обоих термисторах одинакова.

Резистивные

Принцип работы прибора основан на изменении величины сопротивления впитывающего влажность материала. Гигрометры данного типа стоят недорого и активно эксплуатируются в быту.

Устройство детекторов резистивного типа

Резистивный датчик представляет собой два электрода, расположенные на подложке. В качестве нанесенного поверхностного слоя используют оксид алюминия. Он прекрасно впитывает влагу, имеет малое сопротивление, величина которого меняется в зависимости от влажности окружающей среды.

Оптический

Данный тип гигрометра работает по принципу конденсатора. С датчиком можно вычислить точку росы, то есть температурный показатель, при котором из воздуха начинают выделяться капли конденсата.

  1. На испытуемую поверхность зеркала направляется луч светодиода.
  2. С тыльной стороны зеркало подогревают или охлаждают в зависимости от внешних условий.
  3. Луч перенаправляется на фотодетектор и сила тока в цепи снижается.
  4. Данный переломный момент фиксирует температурный датчик.

Электронные

На пластинку из стекла или полистирола наносят слой гигроскопического материала или электролита – хлорид лития. Вещество чувствительно к изменению влажности и показатель его концентрации является определяющим для вывода на экран итоговых показаний. В составе электронного гигрометра есть термометр, который повышает точность измерений. Данный тип прибора используют при измерении влажности почвы.

Обзор датчиков

Сенсор влажности почвы, он же гигрометр, определяет влажность земли, для чего чувствительный элемент необходимо погружать в нее. Принцип действия основан на измерении сопротивления: если почва высохшая, сопротивление будет выше, а ток меньше. Когда же она увлажняется, сопротивление падает, ток увеличивается. Мониторя генерируемый на выходе аналоговый сигнал, управляющая схема датчика делает вывод об уровне влажности и выполняет действия согласно заложенной логике.

Мониторинг влажности пригодится и дома, чтобы вовремя полить цветы и не дать им погибнуть, и в приусадебном хозяйстве, и в любых исследовательских проектах, где необходимо отслеживать этот параметр. Для Ардуино существуют различные разновидности таких сенсоров, но все они работают по одному и тому же принципу.

Устройство состоит из трех компонентов:

  • погружной щуп с электродами;
  • комплект проводов;
  • управляющий блок.

Щуп соединяется с платой, а последняя подключается непосредственно к мини контроллеру Arduino. Все подобные модули имеют три или четыре выхода:

  • S — сигнальный (цифровой/аналоговый);
  • VCC — питание;
  • GND — заземление.

Для работы системы (например, вывода индикации, отправки оповещения или запуска полива) в Ардуино должен быть загружен соответствующий сценарий. Его можно написать самостоятельно или воспользоваться одним из представленных в интернете скетчей, доработав его при необходимости.

Датчик может подключаться и к аналоговому, и цифровому входу платы Ардуино.

Порядок применения

В большинстве современных конструкций датчиков предусматриваются и аналоговый, и цифровой выводы, которые следует подключить к щупам. Если выход – аналоговый, то на приборной панели будет указано значение влажности в процентах или относительных единицах. Если вывод – цифровой, то фактическое значение будет соотнесено с заданным. Если оно больше фактического, то на индикаторе высвечивается «1», а, если меньше – то «0».

Для цифровой техники важно установить необходимое программное обеспечение. Программа генерирует значение влажности в качестве выходного сигнала

Для калибровки используют различные типы почвы (минимум две — влажную и сухую), устанавливают требуемые границы влажности, после чего вставляют датчик в почву (см. рис. 5). Для приборов комбинированного типа рекомендуется проводить измерения сначала в аналоговом режиме, а затем в цифровом.

В зависимости от способа измерения щупы подключаются следующим образом:

  • К источнику питания;
  • К аналоговому выходу;
  • К цифровому выходу;
  • К заземлению.

Управляющий модуль, в который входит потенциометр,  устанавливает пороговое значение, оно потом будет сравниваться компаратором. При достижении порогового значения влажности загорается выходной светодиод. Пользователь может устанавливать различные диапазоны значений влажности.

Рисунок 5. Размещение щупов в грунте

Масштабирование решения

Мы описали решение для одного растения. Но обычно требуется поливать несколько растений. Помимо очевидного решения — подключения к Arduino нескольких помп и датчиков влажности — существует более простое и дешёвое. Достаточно в трубке, которая идёт в комплекте с помпой проделать шилом дырочки на расстоянии около 30 см и воткнуть в эти дырочки куски стержней от обычных шариковых ручек. Выглядеть это будет так:

Горшки с цветами дома часто стоят в ряд на подоконнике. Вам достаточно просто положить трубку на горшки так, чтобы отверстия в ней приходились по одному на горшок. Теперь наше устройство может поливать сразу несколько горшков. Однако в таком случае принимать решение о необходимости полива можно только по одному горшку. Однако обычно горшки примерно одинаковые по размерам и, соответственно, сохнут с примерно равной скоростью. Можно так же комбинировать два решения, разделяя все горшки на группы примерно равных по размерам.

Элементы платы

Измерительные электроды

Для контакта с почвой на датчике расположены два электрода, которые для проведения измерений необходимо воткнуть в измеряемую среду. Но в отличии от резистивного датчика, электроды скрыты под токоизолирующей маской и защищены от коррозии.

Сами электроды представляют из себя обкладки конденсатора, который при изменении влажности почвы меняет свою ёмкость, что приводит к повышению или понижению выходного сигнала датчика.

Операционный усилитель MCP6002

По умолчанию выходной сигнал схемы ёмкостного датчика, обратно пропорционален уровню влажности почвы. Для удобства и совместимости с резистивной моделью сенсора, на плате расположен операционный усилитель, который инвертирует аналоговый сигнал. В итоге на выходе датчика сигнал прямо пропорциональный влажности почвы.

Регулятор напряжения 3V3

Линейный понижающий регулятор напряжения TPS73033DBVR обеспечивает питание микросхемы 555 и других компонентов сенсора. Диапазон входного напряжения от 3,3 до 5 вольт. Выходное напряжение 3,3 В с максимальным выходным током 200 мА.

Troyka-контакты

Датчик подключается к управляющей электронике через три провода.

  • Сигнальный (S) — выходной сигнал сенсора. Напряжение на выходе датчика прямо пропорционально уровню измеренной электропроводности: чем выше влажность почвы, тем выше уровень сигнала на выходе датчика и соответственно наоборот. Максимальное выходное значения 3,3 вольта. Подключите к аналоговому пину микроконтроллера.
  • Питание (V) — соедините с рабочим напряжением микроконтроллера.
  • Земля (G) — соедините с землёй микроконтроллера.

Сборка датчика влажности своими руками

Конструкция датчика собирается следующим образом:

  • Основная часть – два электрода, диаметр которых составляет 3-4 мм, они прикрепляются к основанию, изготовленному из текстолита или другого материала, защищенного от коррозии.
  • На одном конце электродов нужно нарезать резьбу, с другой стороны они делаются заостренными для более удобного погружения в грунт.
  • В пластине из текстолита просверливаются отверстия, в которые вкручиваются электроды, их нужно закрепить гайками с шайбами.
  • Под шайбы нужно завести исходящие провода, после чего электроды изолируются. Длина электродов, которые будут погружаться в грунт, составляет около 4-10 см. в зависимости от используемой емкости или открытой грядки.
  • Для работы датчика потребуется источник тока силой 35 мА, система требует напряжения 5В. В зависимости от количества влаги в почве диапазон возвращаемого сигнала составит 0—4,2 В. Потери на сопротивление продемонстрируют количество воды в грунте.
  • Подключение датчика влажности почвы проводится через 3 провода к микропроцессору, для этой цели можно приобрести, например, Arduino. Контроллер позволит соединить систему с зуммером для подачи звукового сигнала при чрезмерном уменьшении влажности почвы, или к светодиоду, яркость освещения будет меняться при изменениях в работе датчика.

Такое самодельное устройство может стать частью автополива в системе «Умный дом», например, с использованием Ethernet-контроллера MegD-328. Web-интерфейс показывает уровень влажности в 10-битной системе: диапазон от 0 до 300 говорит о том, что земля совершенно сухая, 300-700 – в почве достаточно влаги, более 700 – земля мокрая, и полив не требуется.

В домашних условиях использование такого датчика влажности будет очень простым и вместе с тем надежным.

Самые интересные ролики на Youtube

Пролог.

Пришло лето и тем из нас, кто собирается отправиться в путешествие, так или иначе придётся организовать полив цветов в отсутствие хозяина. Многократно проведённые эксперименты с передачей ключей хорошим людям почему-то плохо отражаются на здоровье цветов. Но, это и не удивительно. Кому под силу, на протяжении месяца или двух, каждые три-четыре дня посещать вашу квартиру и поливать цветы… за получение призрачного сувенира, привезённого из поездки.

Поиск готового автомата для полива растений в Интернете не увенчался успехом. Все эти автоматы, даже те, что стоят много больше 100$ при первом же пристальном рассмотрении перестают внушать доверие. Либо это просто убогие капиллярные системы, либо навороченные автоматы на микропроцессорах, но почему-то собранные в пластмассовых коробочках.

Что касается любительских конструкций, то я тоже просмотрел всё, что сумел найти в сети. К сожалению, мне не удалось найти ни одной конструкции заслуживающей внимания. Все они оказались больше похожими на плод воображения, перенесённый на бумагу. Одну из подобных схем я тоже «нарисовал» в голове, когда гулял по парку и обдумывал конструкцию. Я даже её смакетировал и подключил к датчикам.

Автомат отсчитывал заранее запрограммированное количество суток (ну как же без этого), отслеживал закат солнца, влажность почвы и управлял насосом.

Но, когда я стал подробно объяснять алгоритм работы этой схемы жене, то выяснилось, что машина должна уметь корректировать график полива не только в сторону опережения, но и в сторону отставания от графика, что полностью лишало смысла использование таймера. Собственно наличие суточного таймера в фабричных поливальных машинах и сбило меня поначалу с правильного пути.

И действительно. Если температура воздуха снизилась или возросла влажность, то поливать нужно реже, а если стало сухо и жарко, как в пекле, то чаще.

Получалось, что основным элементом автоматизации становится датчик влажности почвы, а вовсе не таймер. Но, почему же производители ширпотреба выбрали таймер? Может быть потому, что датчик влажности не смог обеспечить правильной оценки влажности почвы...

О том, как мне удалось изготовить реально работающий датчик влажности почвы подробно написано здесь.

Поливальную машину я собирал по заданию супруги. Она же и предложила первоначальное техническое задание.

Вернуться наверх к меню.


Техническое задание.

  1. Максимальное время автономной работы – 6 месяцев*.
  2. Промежуток времени между поливами – 3… 5 дней в зависимости от состояния почвы.
  3. Количество воды, израсходованное за один полив – 0,5… 2 литра.
  4. Время полива – вечерние часы.
  5. Количество воды – индивидуально для каждого горшка.
  6. Пожарнобезопасная конструкция.
  7. Защита от протечек.

---------

* Должно хватить объёма воды в средней ванне, накрытой полиэтиленовой плёнкой.

Вернуться наверх к меню.


Размышления.

Сначала нужно было решить, как автоматизировать доставку воду к растениям. В промышленных поливальных установках для этих целей используется либо электромеханические клапаны, либо насосы.

Недостаток электромеханического клапана в том, что ему требуется некоторый напор воды. То есть, пришлось бы поднимать сосуды с водой выше уровня вазонов. Поднять же 50 или даже 150 литров воды сложно, да и опасно. Если клапан или водоподводящие трубки дадут течь, то весь запас воды окажется на полу и возможно не только на моём.

Подключить же оросительную систему к водопроводу нельзя по ряду причин.

Первая причина. Вода для полива не должна содержать хлора, то есть должна быть отстоянной.

Вторая причина и возможно даже более веская. При отъезде даже не несколько дней, входные водопроводные вентили следует перекрывать, так как это единственный способ снять с себя ответственность при прорыве труб.

Что же касается водяных насосов, то они умеют качать воду снизу вверх. При этом любая течь сможет проявить себя только в очень короткие промежутки времени, а именно тогда, когда происходит полив.

За считанные минуты, небольшая протечка воды вряд ли может нанести большой ущерб. Если же случится авария и насос не выключится, то намного проще разорвать цепь питания схемы управления насосом, чем перекрыть воду перед заклинившим электромеханическим клапаном.

Да, в плане перестраховки я мастак. Но, ведь одно серьёзное стихийное бедствие, вызванное протечкой, может заставить скромного дауншифтера устроиться на неинтересную работу. :)

Вернуться наверх к меню.


Насос.

В качестве помпы я решил выбрать насос центробежного типа. Это один из самых простых и надёжных насосов, который, тем не менее, может обеспечить подъём воды на большую высоту. Думаю понятно, что при такой схеме насос должен создать в трубе достаточное разряжение воздуха, чтобы поднять воду со дна резервуара.

Тут можно было бы применить погружной центробежный насос вроде того, что используется в омывателе стёкол автомобиля «Москвич» или «Жигули», но у таких насосов сравнительно небольшая глубина погружения, что не позволит, например, опустить его в обычное ведро с водой. Кроме того, на нашем авторынке подобный насос стоит очень дорого – около 10$.

Но, зато, почти в два раза дешевле можно купить центробежный насос от какой-нибудь иномарки. Я нашёл там новые насосы всего за 5 - 6$. Правда, меня смутило, что все они неразборные и какие-то уж очень китайские. Кроме этого, для крепления такого насоса пришлось бы изготовить хомут.

Но, мне повезло, и я купил б/у-шный насос от какого-то неизвестного автомобиля всего за 3,3$. Он, находясь в одном метре над поверхностью воды, поднимает литр воды на высоту в два метра, менее чем за одну минуту, даже если первоначально в шланге нет воды. Проще говоря, глубина используемого резервуара и положение вазонов с цветами ничем не ограничены, если Вы, конечно, живёте не в замке.

Для крепления насоса я применил одну из своих старых наработок, а именно самый большой канцелярский зажим.

Вернуться наверх к меню.


Электрическая схема простого автомата для полива растений.

В результате многоэтапного упрощения первоначальной схемы удалось построить логический блок всего на одной микросхеме К561ЛЕ5 (аналоги К176ЛЕ5, CD4001A).


R1, R2, R3 = 22,0
R4 = 12k
R5 = 470k(Б,В)
R6 = 30k
R7 = 33k
R8 = 22k
R9 = 1,0
R10 = 6,2
R11 = 12k
R12 = 10k
R13, R14 = 1k
VD1 = ФД263
VD2 = КД510А
VD3 = АЛ307Б
VT1 = КТ3102
VT2 = КТ973Б
C1, C3, C4 = 0,1
C2, C5 = 10,0

DD1 = К561ЛЕ5 (CD4001A)
FU = 3A
M = 12V 2,5-3A

Как это работает.

На элементах микросхемы DD1.1 и DD1.2 построен усилитель сигнала фотодатчика. Фотодиод VD1 и резистор R1 представляют собой делитель напряжения. Конденсатор C1 помехоподавляющий.

Когда освёщённость уменьшается, сопротивление фотодиода увеличивается и на выходе DD1.2 появляется высокий уровень. Резистор R2 создаёт необходимый гистерезис усилителю для обеспечения надёжного переключения. https://oldoctober.com/

В конце очередного светового дня на выходе DD1.2 появится положительный фронт импульса. Импульс проследует по цепи: выход DD1.2, VD2, R4, R5, C2, C4, вход DD1.3. Если влажность почвы снизилась до заранее установленного предела, то амплитуды вышеупомянутого импульса хватит для запуска одновибратора, который в свою очередь запустит насос.

Для того чтобы снова запустить насос, необходимо, чтобы были выполнены два условия. Первое – фотодатчик должен переключить выход DD1.2 с низкого уровня на высокий. Второе – сопротивление почвы должно быть достаточно высоко, чтобы обеспечить необходимую амплитуду импульса на входе DD1.3. Амплитуда этого импульса также зависит от положительной составляющей напряжения на входе DD1.3, которая определяется делителем напряжения на резисторах R7, R8.

На элементах DD1.3 и DD1.4 собран таймер насоса. Время работы насоса определяется постоянной времени R10 и C5. Транзисторы VT1 и VT2 – силовой ключ управления насосом. Хотя, транзистор VT2 (КТ973Б) составной, его коэффициент усиления по току (750 по справочнику) недостаточен для управления насосом, через который протекает ток 2,5… 3 Ампера, в зависимости от марки насоса.

3 : 750 ≈ 4(мА)

Максимальный же выходной ток микросхем серии К561 желательно ограничить 1-им миллиампером.

Назначение других элементов схемы.

C2, C4 – развязывают цепь электродов датчика по постоянному току.

Кроме этого, конденсатор C2 и резистор R3 выполняет функцию «защитного» таймера. Этот таймер в течение нескольких минут предотвратит ложный перезапуск насоса, если в ночное время фотодатчик будет освещён фейерверком или светом фар, проезжающего мимо автомобиля, а вода к тому времени ещё не успеет впитаться в почву.

На самом деле, более высока вероятность того, что, услышав звук работающего насоса, Вы захотите посмотреть, как происходит полив, и при этом включите свет. :)

C3 – помехозащитный.

R3 – разрядный для конденсатора C2.

R4, R11 – ограничивают выходной ток микросхемы.

R5 – позволяет отрегулировать амплитуду измерительного импульса.

R12 – запирает транзистор VT2.

Схема не нуждается в резервном источнике питания, так как в ней не используется суточный таймер. В случае если напряжение сети пропало, а влажность почвы ниже нормы, то автомат возобновит свою работу после появления напряжения сети перед очередным заходом солнца.

Но, данная схема, сложна в настройке, так как таймер насоса и «защитный» таймер не позволяют оперативно отслеживать величину влажности почвы.

Чтобы настроить схему приходится уменьшать резисторы R3 и R10, а затем прикрывать глазок фотодатчика, чтобы вызвать измерительный импульс. При этом ещё требуется отключить насос, чтобы он зря не качал воду.

Вернуться наверх к меню.


Электрическая схема усовершенствованного автомата полива растений.

R1*, R3, R4 = 22,0
R2, R7 = 100k
R5 = 5,1
R6, R8 = 12k
R9, R10, R15, R21, R22 = 1k
R11 = 470k(Б,В)
R12 = 30k
R13 = 47k
R14 = 24k
R16 = 1,0M
R17* = 6,2M
R18-20 = 15k
SA1 = МТ-3
VD1 = ФД263
VD2, VD3, VD4 = КД510А
VD5 = АЛ307Б

VT1, VT2, VT3 = КТ3102
VT4 = КТ973Б
C1 = 0,22
C2, C4, C7 = 10,0
C3, C5, C6, C8 = 0,1

DD1,2 = К561ЛЕ5 (CD4001A)
FU1 = 3A
M1 = 12V 2,5-3A

Чтобы автоматом могла пользоваться любая дама, прочитав несколько строчек инструкции, схему пришлось существенно усовершенствовать.

Теперь для юстировки автомата достаточно вставить электроды датчика влажности почвы в горшок, почва которого уже требует полива, и установить резистор R11 в такое положение, при котором только-только начнёт мигать светодиод VD5. На этом настройка электронной части автомата может быть закончена. Шкала регулятора позволяет зафиксировать относительные значение влажности почвы на бумаге.


Как это работает?

При переключении переключателя SA1 в положение «Tuning», блокируется фотодатчик и схема запуска насоса, а также включается дополнительный генератор импульсов.

Импульсы измерительного генератора направляются через диод VD4 в то же самую измерительную цепь, которая управляет автоматом в рабочем режиме. Настройка производится по светодиодному индикатору VD5.

Для упрощения перехода в режим настройки, была изменена и схема «защитного» таймера за счёт добавления элемента DD1.3 и времязадающей цепи R5, C3.

Вернуться наверх к меню.


Импульсный источник питания.

R1 = 5E
R2 = 560k
R3, R6 = 43E
R4, R7 = 22E
R5, R8 = 1E
R10 = 470E

VD13-16 = КД510А

VT1 = 13007
VT2 = 13007

IC1 = КР142ЕН8Б

C0, C3 = 0,47
C1, C2, C7 = 2,2n
C4 = 22,0
C5 = 22n
C6, C8 = 47n
C9, C11 = 0,1
C10 = 10,0
C12 = 47,0

VD1-5, 7, 8 = 1007
VD6 = DB3BL
VD17 = АЛ307В
VD9-12 = КД226

Трансформатор TV2 намотан на кольцевом ферритовом сердечнике марки 2000НМ, типоразмера К28х16х9.

Обмотка I содержит 2 слоя провода Ø0,35мм, намотанных виток к витку.

Обмотка II содержит 17 витков провода Ø1,0мм.

Обмотка III содержит 23 витка провода Ø.23мм.

Для блока питания хотя и была разведена печатная плата, но основная часть деталей и электрическая схема были позаимствованы у электронного балласта сгоревшей люминесцентной лампочки (КЛЛ). Как доработать схему электронного балласта КЛЛ, подробно описано здесь.

Единственное существенное отличие представленной схемы в наличии настоящего входного фильтра на элементах C0-C3, DR1, который Вы вряд ли встретите в экономной лампочке. Детали фильтра использованы от старого телевизора 3УСЦТ. Фильтр можно упростить, оставив только конденсаторы С1 и С2, но нужно иметь в виду, что они должны быть на 5кВ. Эти конденсаторы через электросеть заземляют корпус и схему прибора по высокой частоте, что обеспечивает работу датчика влажности в условиях помех, создаваемых импульсным источником питания.

Вернуться наверх к меню.


Аварийная система защиты.

Для обеспечения пожарной безопасности, вся электрическая часть автомата заключена в стальной бесщелевой корпус, который стоит на карболитовых приборных ножках. Охлаждение происходит через металл корпуса. Питание подаётся через плавкую вставку.

В случае аварийного пролива воды поливальная машина снабжена абсолютно независимой схемой защиты, которая отключает основную часть электрической схемы от сети, разрывая таким образом и цепь питание насоса.

Эти меры могут показаться излишними, но когда в квартире под вами сделан ремонт, стоимость которого значительно превышает стоимость всей вашей квартиры… :)

Исполнительным элементом первоначальной схемы защиты было обычное электромагнитное реле, которое в случае аварии (пролива воды) выжигало сетевой предохранитель всей поливальной машины.

R1, R2 = 1M
R3 = 22M
R4 = 1k
R5 = 15k

C1 = 0,47
C2 = 1,0
C3 = 47,0
C4 = 1000,0

VD1-4 = КД510А VD2 = 15V
VT1 = КТ3102Д
DD1 = К561ЛЕ5
SA1 = МТ-3
FU1 = 1A
Р1 = РПС20 (757)
TV1 = вых. от ВЭФ-202

Однако замена предохранителя – тоже достаточно ответственная операция, которую не стоит доверять женщинам.

Посему, пришлось изменить схему и заменить обычное реле на поляризованное.

Это позволило возвращать поливальную машину в исходное состояние простым выключением и включением питания.

Как работает схема защиты?

Схема защиты питается от отдельного источника питания, что значительно увеличивает её надёжность.

При попадании воды на датчик пролива, схема коммутирует конденсатор C4 с одной из обмоток реле P1, которое и разрывает цепь импульсного источника питания. Если теперь отключить установку тумблером «Power», то энергия, запасённая в конденсаторе C4, будет направлена в другую обмотку реле P1, что вернёт установку к жизни.

Датчик пролива воды представляет собой полутораметровую полоску ткани, сшитую наподобие дамского пояса, который разделён пополам дополнительным швом. В образовавшиеся карманы вставлено два отдельных голых провода, которые подключены к схеме защиты. Защита срабатывает при попадании нескольких капель воды на любой участок этой ленты.

Вернуться наверх к меню.


Водораспределительная система.

Основой водраспределительной системы служат медицинские капельницы. Они потребовали минимальной доработки.

В частности, для выходных отверстий я использовал иглы и защитные колпачки от воздушных фильтров, которые шли в комплекте.

В колпачках пришлось просверлить по десятку отверстий.

Другим элементом конструкции является коллектор, который был изготовлен из отрезка латунной трубки.

Чтобы объединить все водоводы в одну систему, я просверлил в трубке отверстия под углом 45º, вставил в них иглы и запаял оловянным припоем.

Первоначально, я закрепил коллектор в отверстии пробки от пластиковой бутылки.

К сожалению, эта оросительная система успешно сработала только один раз.

Для повторного использования потребовалось удалить все образовавшиеся воздушные пробки из каждой капельницы.

Это подтвердило мои опасения относительно работоспособности фабричных систем орошения капиллярного типа. Будьте осторожны, покупая такие системы!

Поэтому пришлось отказаться от промежуточного резервуара и прикрутить основной шланг прямо к коллектору.

После этого поливальная машина наконец-то заработала как надо.

Вернуться наверх к меню.


Блок управления.

На печатной плате собраны: импульсный блок питания, фильтр питания, схема защиты и блок управления насосом.

Печатная плата соединена с элементами управления жгутом.

Корпус блока управления состоит из двух П-образных половинок, которые изготовлены из стали толщиной 1мм. Надписи фальшпанелей отпечатаны на обычной писчей бумаге и защищены целлулоидом толщиной 0,5мм.

На лицевой панели расположены:

Тумблер включения питания и сброса защиты.

Индикатор включения.

Регулятор чувствительности датчика влажности почвы.

Тумблер включения режима «Tuning».

Индикатор настройки и работы насоса.

На задней панели расположены:

Окошко фотодатчика.

Держатель плавкой вставки (предохранителя).

Гнездо подключения датчика пролива.

Гнездо подключения датчика влажности почвы.

Гнездо подключения насоса.

Гнездо подключения сетевого шнура.

Вернуться наверх к меню.


Первый реальный опыт использования поливальной машины.

Уезжая в отпуск на 21 день, мы сложили все горшки с цветами (кроме кактусов) на кухонный стол, повтыкали в каждый вазон по капельнице и включили машину.

Цифрами на картинке обозначены:


  1. Блок управления.
  2. Детектор датчика пролива воды (лежит на полу).
  3. Коллектор (привязан к трубе центрального отопления).
  4. Ведро с водой прикрытое полиэтиленовой плёнкой (стоит на полу).
  5. Насос.

Конечно, делали это в последний день, а точнее, за несколько часов до отъезда. Не мудрено, что впопыхах я совершил массу ошибок.

По возвращении, обнаружили все цветы живыми, но влажность почвы была недостаточна высока. Причём, это касалось и горшка, в котором находился датчик влажности почвы.

Промерив сопротивление датчика, обнаружил, что оно соответствует тому сопротивлению, которое было выбрано во время тестирования, как пороговое. Проверка работоспособности машины также не выявила никаких отклонений. Проще говоря, машина работала правильно, но её настройка было неверна.

Проанализировав результаты, сразу же понял, какие критические ошибки я совершил. Конечно же, главная ошибка была в том, что я не учёл рекомендаций, которые сам давал в статье о датчике влажности.

А именно, при тестировании и автономной работе машины, датчик влажности был установлен в разные горшки, тогда как положение регулятора чувствительности осталось без изменений.

Кроме этого, в конце периода тестирования, я уменьшил порцию воды, выдаваемую насосом за один цикл, так как горшков оказалось чуть меньше, чем я думал и два самых прожорливых растения смогли получить по две капельницы. При уменьшении объёма воды, её стало не хватать для равномерной пропитки всей почвы, но так как датчик влажности находился как раз в эпицентре орошения, то он стал давать заниженные показания.

Но, как говорится, нет худа без добра. Последний эксперимент привёл меня к несколько парадоксальной мысли. Возможно, что использование индивидуальных датчиков влажности почвы для каждого горшка с соответствующим выделением определённого количества воды для каждого растения, вовсе не упростит настройку всей системы, а напротив, настолько её усложнит, что на эту настройку может понадобиться слишком много времени.

Может быть, использование индивидуальных нормированных датчиков индукционного типа могло бы решить эту задачу, но это уже явно за рамками бюджетных решений, так как один такой датчик может стоить больше 100$.

Вернуться наверх к меню.


Мелкие подробности.

  • Приблизительный расчёт времени срабатывания таймера, собранного на КМОП микросхеме, можно сделать в уме.
    t = 0,7CR t – время в секундах,
    С – ёмкость в микрофарадах,
    R – сопротивление в мегомах.

    Время также зависит от величины утечки конденсатора. Если требуется использовать конденсаторы большой ёмкости, то лучше выбрать танталовые, а не обычные электролитические конденсаторы. Если используется печатная плата из стеклотекстолита, а вы живёте не в тропиках, то можно использовать резисторы до 100 мегом. Однако сопротивление утечки некоторых танталовых конденсаторов может быть соизмеримо с этой величиной.

    Минимальное сопротивление резистора нужно выбирать из расчёта максимально-допустимого выходного тока микросхемы – 1 килоом на 1 вольт питания.


  • Количество воды перекаченное той или иной капельницей зависит от количества воздушных пробок оставшихся от последнего цикла и может отличаться на 20-30%.

    Кроме этого, количество перекачиваемой воды зависит от пропускной способности жидкостного фильтра и может варьироваться даже у капельниц одного и того же производителя. Капельницы из разных партий можно отличить по оттенкам трубок и других пластиковых деталей. Разглядывать нужно при дневном свете.


  • В данной конструкции, для настройки автомата, использован потенциометр R11 с логарифмической характеристикой (Б). Можно использовать и потенциометр с характеристикой обратной логарифмической (В), тот, что используют для регуляторов громкости, но тогда шкалу придётся сделать обратной. То есть, чувствительность датчика влажности будет расти при повороте ручки против часовой стрелки.

  • Первый же запуск автомата в автономном режиме дал протечку. :) Соскочила трубка со штуцера насоса. Пришлось сделать хомуты из проволоки.

Вернуться наверх к меню.


Что это такое и как устроен?

СКП или система капельного полива — популярный сегодня вариант организации полива на дачном участке. Такие инженерные коммуникации прокладывают в теплицах и в открытом грунте, используют в саду для деревьев и кустарников, а иногда и для домашних цветов, комнатных растений. Локальное орошение в прикорневой зоне лучше работает для посадок, которым не подходят методы дождевания. Принцип работы системы довольно прост: вода поступает в разветвлённую систему полива по тонким трубкам с отверстиями, попадает непосредственно к корням, а не на листья или плоды.

Первоначально такое оборудование было разработано в регионах с пустынным климатом, где влага имеет очень высокую ценность, но его легко адаптировать практически к любым условиям эксплуатации.

Система капельного полива, в зависимости от своей конструкции, работает от магистрального источника водоснабжения (колодца, скважины) или локально установленного дачного резервуара. Основные комплектующие, которые есть в любом наборе такого оборудования, — магистральные шланги или ленты, а также капельницы для подвода влаги к растениям.

Дополнительные компоненты, в зависимости от схемы и устройства оборудования, могут быть такими:

  • насос;
  • кран для механического пуска воды;
  • тройник для разветвления магистралей;
  • старт-коннектор для отведения выделенной линии;
  • регулятор давления с учётом напора воды (редуктор);
  • инжектор (разбрызгиватель);
  • контроллер/таймер для автоматического старта полива по расписанию;
  • счётчики для определения расхода влаги;
  • поплавковый элемент для остановки заполнения резервуара на нужном уровне;
  • система фильтрации;
  • узлы для введения подкормки/концентратов.

Единственно правильного варианта не существует. В зависимости от того, какие условия для организации капельного полива есть на участке, компоненты подбираются индивидуально.

Описание видов

Микрокапельный полив растений может быть организован в виде подземной или поверхностной системы. Он подходит для открытых грядок и для теплиц, цветников, виноградников, отдельно растущих деревьев и кустарников. Расход воды в ежегодном исчислении с капельным орошением сокращается на 20-30%, причём организовать её подачу можно даже при отсутствии скважины или колодца в зоне досягаемости.

Понять, какой вариант лучше, помогает обзор всех доступных типов систем.

  1. Автомат. Питание таких систем обычно осуществляется от водопровода, получающего влагу из колодца или скважины, возможен вариант с промежуточным резервуаром. В этом случае автоматический полив будет производиться сразу жидкостью комфортной температуры, предотвращая загнивание корней. Электроника обеспечит подачу влаги к корням по расписанию, с нужной частотой и интенсивностью. Автополив разумно обустраивать на больших участках, в тепличных хозяйствах или в местах с минимальным выпадением атмосферных осадков.
  2. Полуавтомат. Такие системы способны самостоятельно включать и выключать воду по расписанию за счёт установки таймера. Но они работают только от резервуара-накопителя. Запас жидкости в нём придётся пополнять самостоятельно, обычно хватает еженедельного возобновления ресурсов.
  3. Механический. Такие системы работают по тому же принципу, что и остальные. Разница заключается лишь в том, что подача воды происходит исключительно за счёт открывания крана или вентиля в резервуаре с водой вручную. Подача жидкости осуществляется самотёком, без напорного насоса, ёмкость-накопитель устанавливают на определённой высоте, чтобы обеспечить достаточное давление в магистрали.

При использовании дополнительного резервуара температура воды для полива оказывается более комфортной для растений, чем при поступлении напрямую из скважины. Организацию заполнения ёмкости в этом случае лучше реализовать таким образом, чтобы в системе автоматически поддерживался нужный уровень воды. При его снижении до определённой отметки поплавковый клапан в резервуаре активирует работу насоса, чтобы восполнить потери.

Популярные наборы

Готовые комплекты оборудования для капельного полива представлены в продаже в широком ассортименте. Можно найти варианты для подключения к магистрали и для автономных систем, дешёвые и дорогие модификации. Смотреть при выборе нужно не только на цену, но и на комплектацию. Дополнительные ленты, фитинги, элементы автоматизации могут обойтись дороже базового набора оборудования. Разобраться в выборе подходящего решения поможет рейтинг представленных на рынке СКП.

«АкваДуся»

Один из самых популярных вариантов. Производится в Белоруссии, есть выбор между комплектами с разной степенью автоматизации. Системы «АкваДуся» стоят недорого, ориентированы на применение в теплицах и в открытом грунте. Полив осуществляется из резервуара накопительного типа (в комплект не входит), можно контролировать уровень воды, запуская её подачу от насоса, устанавливать удобный график и интенсивность полива.

Оборудование рассчитано на снабжение влагой до 100 растений одновременно.

Gardena 01373

СКП для больших теплиц с магистральным водоснабжением. Способна обеспечивать подачу влаги к 40 растениям на площади до 24 м2. В комплекте уже есть всё необходимое, включая фильтр, предусмотрена возможность наращивания количества капельниц за счёт соединения с другими наборами фирмы.

Настроить работу оборудования можно самостоятельно, запуск и подключение занимают минимум времени.

Aqua Planet

Этот набор способен работать и с накопительным резервуаром, и с магистральным водопроводом в качестве источника подачи воды. В комплект входит электронный таймер с регулировкой продолжительности полива и его периодичности — от 1 часа до 1 раза в 7 дней.

Система произведена в РФ, рассчитана на 60 растений и площадь до 18 м2, в составе есть все необходимые комплектующие для соединения.

«Синьор Помидор»

Система полива для фермерских хозяйств и больших участков, работа осуществляется от солнечных накопительных батарей. Комплект отличает высокий уровень автоматизации, есть насос с контролем давления, набор гибких шлангов, пульт управления для выбора режима работы с настройкой дополнительных параметров, встроенный дозатор жидких удобрений.

Gardena 1265-20

Комплект для СКП из резервуара рассчитан на 36 растений. Есть регулировка расходования воды в диапазоне 15-60 л/мин, насос с памятью для сохранения точных настроек, таймер. Система работает в автоматическом режиме, стоит дороже аналогов, но надёжна и функциональна.

Grinda

Система полива из ёмкости, рассчитанная на обеспечение влагой до 30 растений сразу. Максимальный расход воды — 120 л/ч, в комплекте шланг длиной 9 м, капельницы, крепления для фиксации в грунте, фильтр, набор фитингов. Магистраль легко смонтировать и подключить самостоятельно.

«Жук»

СКП на 30 или 60 растений в зависимости от комплектации. Эта бюджетная модель представлена в вариантах для подключения к резервуару или магистральному источнику водоснабжения (в этом случае дополняется фильтром и электронным таймером). При работе самотёком соединение с бочкой осуществляется через специальный штуцер.

Не все СКП, представленные в продаже, обходятся дёшево. За высокий уровень автоматизации приходится платить свою цену. Зато пользоваться такими системами намного приятнее и комфортнее, чем простыми моделями, не имеющими даже таймера.

Особенности монтажа

Подключить систему капельного полива вполне можно самостоятельно. Достаточно следовать прилагаемой производителем инструкции. Общие для всех систем правила таковы.

  1. Предварительное планирование. На этом этапе просчитываются место монтажа оборудования, количество линий, их протяжённость.
  2. Монтаж ёмкости для полива. Если не используется прямая подача жидкости из водопроводной системы, придётся обустроить резервуар достаточной вместимости, врезать в него вентиль для контроля подачи влаги.
  3. Установка контроллера. Он необходим в автоматизированных системах, позволяет программировать интенсивность, периодичность полива.
  4. Монтаж насоса или редуктора для контроля напора воды.
  5. Установка системы фильтрации. Она необходима для того, чтобы обеспечить подачу в капельницы только чистой воды, без крупных примесей и мусора.
  6. Прокладка капельных лент. Она производится поверхностным способом или с заглублением на 3-5 см. Дополнительно к каждому растению подводятся отдельные капельницы-дозаторы.
  7. Подведение магистралей. К ним подключаются ленты через врезанные старт-коннекторы. Их количество рассчитывается исходя из числа лент.
  8. Тестовый запуск. На данном этапе производится промывка системы, после чего края лент завязываются или закрываются заглушками. Без этой меры предосторожности в оросительные трубки попадёт мусор.

Во многих случаях на базе одного комплекта оборудования развёртывается доработанная система, постепенно модернизируемая и совершенствуемая. Если поливать предстоит растения с разными потребностями во влаге, проще всего будет установить несколько отдельных модулей. Так каждый вид посадок получит нужное количество воды без переувлажнения почвы.

При подаче воды из пруда или других природных источников нужно обязательно установить многоступенчатый фильтр. Чтобы избежать перепадов давления в автономных системах полива, не стоит экономить и на редукторе.

Облегчить подготовку оборудования к зиме поможет установка дополнительного крана для промывки труб. Он монтируется в конце магистральной трубы.

Как сделать своими руками?

Простейшую систему автополива для дачи можно создать своими руками практически без затрат из подручных средств. Понадобятся только ёмкость и комплект трубок или лент. Для большого огорода, где поливать предстоит сразу несколько культур в открытом грунте, предпочтительным вариантом может стать подача воды из домашней магистрали. Самые простые инженерные решения стоит рассмотреть отдельно.

Из бочки для теплицы

Внутри локального сооружения для теплолюбивых растений можно обустроить небольшую систему капельного орошения. Бочку в этом случае поднимают на высоту от 0,5 до 3 метров — так, чтобы напора было достаточно для самотечного поступления влаги с нужной частотой и интенсивностью.

Система создаётся так.

  1. От бочки монтируется основная магистраль подачи воды. Присутствие фильтра обязательно.
  2. К ней через коннекторы подсоединяются отводные трубки. Подойдёт металлопластик или ПВХ.
  3. В шлангах проделываются отверстия. В каждое вставляется отдельная капельница для каждого растения.

После запуска системы из бочки под напором будет постепенно подаваться вода, поступающая по трубкам и капельницам к корням растений. Если высоты теплицы недостаточно для создания нужного давления, проблема решается установкой погружного насоса. В большой теплице целесообразно установить бак-накопитель на несколько тонн воды, закрепив его снаружи на стальных опорах. Такую систему снабжают элементами автоматизации — таймером, контроллером.

При поливе из бочки используют не электронное, а механическое оборудование с суточным запасом завода.

Из пластиковых бутылок

Поливать отдельные растения вполне можно, приспособив для их капельного орошения индивидуальные резервуары. Большие пластиковые бутыли по 5 л подойдут для этих целей идеально. Проще всего сделать систему орошения погружного типа.

  1. В крышке резервуара шилом или раскалённым гвоздём, сверлом проделываются 3-5 отверстий.
  2. Дно частично отрезается. Важно, чтобы внутрь не попадал мусор, а воду было легко доливать.
  3. Бутылка вкапывается в грунт горловиной вниз. Отверстия предварительно оборачивают капроном или другой тканью в несколько слоёв, чтобы они не забивались почвой. Лучше делать это до посадки растений, чтобы не повредить корневую систему саженцев.
  4. В ёмкость заливается вода. Её запасы придётся пополнять по мере расходования.

Вкапывать бутылку можно и горловиной вверх. Отверстия в этом случае проделываются в днище, в количестве до 10 штук. Погружение в грунт осуществляют, заглубляя ёмкость несколько больше. Этот метод орошения очень востребован при выращивании огородных культур в высоких деревянных грядках с бортами.

Также бутылку можно подвесить, потянув от неё капельную трубку к корням — здесь важно будет постоянно поддерживать хороший напор воды.

Типичные ошибки

Организация системы капельного полива выглядит довольно простым делом, но далеко не у всех получается реализовать эту идею без ошибок. Среди наиболее распространённых проблем, с которыми сталкиваются владельцы участков с локальным орошением, можно выделить следующие.

  1. Неверное распределение капельниц. Они могут стоять слишком близко или далеко друг от друга. В итоге до части территории вода не будет доходить в нужном объёме, растения начнут сохнуть. При чрезмерном загущении капельниц наблюдается заболачивание территории, грядки буквально утопают в воде, корни начинают гнить.
  2. Неправильная регулировка давления в системе. Если оно слишком низкое, растения будут получать меньше влаги, чем рассчитано. При чрезмерно высоком давлении система может перестать работать, особенно при наличии автоматики или низкой пропускной способности. При использовании готовых поливальных устройств нужно обязательно соблюдать рекомендации производителя, указанные в сопроводительной документации.
  3. Смешанные посадки. Если на одной линии полива располагаются растения с разной потребностью в количестве влаги, отрегулировать систему нормально не получится. Побеги будут недополучать воду или погибнут от её избытка. При планировании посадок лучше размещать их зонально, совмещая те виды, которые требуют примерно одинаковой интенсивности полива.
  4. Просчёты в необходимых запасах воды. Обычно это происходит при врезке системы капельного полива в общую магистраль водоснабжения на участке. Если система не протестирована заранее, велик риск того, что поступающей влаги окажется недостаточно. Аналогичные проблемы возникают и с резервуарами, нуждающимися в ручном заполнении. В сильную жару вода легко может закончиться в ёмкости раньше, чем планируется, а восполнить её запасы системе будет неоткуда.
  5. Чрезмерное заглубление подземных систем. При погружении на уровень роста корней капельные трубки могут постепенно забиваться побегами подземной части посадок, разрушаться под их воздействием. Проблема решается только минимальным заглублением — не более чем на 2-3 см. В этом случае риски будут минимальными.
  6. Плохая очистка воды. Даже самые совершенные фильтры не спасают полностью от загрязнения капельниц. При выборе системы очищения нужно ориентироваться на диаметр частиц, меньший, чем размер самого узкого места в системе полива. Запас должен быть минимум трёхкратный, чтобы точно избежать засоров в капельницах и попадания мусора.
  7. Повреждение и смещение ленты. Эта проблема актуальна на участках с поверхностными системами полива. Они представляют большой интерес для птиц, а в регионах с сильными ветрами и обильными ливнями нередко просто сносятся в период непогоды. В первом случае проблема решается установкой отпугивателей, прекращающих визиты пернатых гостей. Избежать смыва и сноса трубок или лент помогает учёт этого момента при проектировании — в регионах со сложным климатом лучшим выходом являются заглубленные варианты капельниц.

Это основные сложности и ошибки, с которыми можно столкнуться при организации автономного прикорневого полива на участке. Их стоит учесть, если монтаж будет осуществляться самостоятельно.

Принципиальная схема

Схема данного устройства показана на рисунке 1. Все очень просто, в горшок втыкаем два гвоздя, а от них пускаем два провода к простенькой схеме на микросхеме К561ЛЕ5 и пьезоэлектрическом звукоизлучателе BF1.

Сопротивление грунта между гвоздями вместе с резистором R1 образует делитель напряжения на входах логического элемента D1.1. Если грунт влажный, то в нем присутствует вода, и сопротивление его будет значительно меньше сопротивления резистора R1.

Поэтому на входах D1.1 будет напряжение низкого логического уровня. Следовательно, на его выходе - единица, она идет на вывод 5 D1.2 и блокирует мультивибратор на элементах D1.2 и D1.3. Мультивибратор не работает, и импульсы на BF1 не поступают. Звука нет.

Принципиальная схема сигнализатора засыхания почвы в горшочке комнатного растения

Рис. 1. Принципиальная схема сигнализатора засыхания почвы в горшочке комнатного растения.

Если земля в горшке сухая, сопротивление между гвоздей большое, значительно больше сопротивления резистора R1, поэтому на входах D1.1 будет напряжение высокого логического уровня. На его выходе будет ноль, он поступает на вывод 5 D1.2 и включает мультивибратор на элементах D1.2 и D1.3.

Мультивибратор генерирует импульсы частотой около 2000 Гц, которые поступают на усилитель на элементе D1.4. Между входом и выходом этого элемента включен BF1.

Он звучит, напоминая что нужно полить цветок. Источником питания данного сигнализатора может быть как гальваническая батарея напряжением 9V, так и сетевой источник питания, например, блок для зарядки сотовых телефонов.

Марка пьезоэлектрического излучателя не известна, - он взят от неисправного мультиметра. По всей видимости, отлично подойдет любой пьезоэлектрический звукоизлучатель пассивного типа (без встроенного генератора).

Подбором сопротивления R2 можно изменить частоту импульсов, которые генерирует мультивибратор, так чтобы войти в резонанс с BF1, для получения наибольшей громкости звучания.