Автомат полива для дачи и огорода » Программирование устройств на PIC микроконтроллерах


Логин:
Пароль:
О сайте:

Pic.Rkniga.ru - Сайт как для начинающих, так и для опытных радиолюбителей, разрабатывающих свои устройства на популярных PIC микроконтроллерах.
Здесь можно обмениваться сообщениями на форуме, а также добавлять на сайт статьи и схемы своих устройств.

Меню сайта
Главная Форум по PIC микроконтроллерам Форум Статьи по PIC микроконтроллерам Статьи Справочная информаци по PIC микроконтроллерам Справочник Литература по PIC микроконтроллерам Литература Схемотехника Схемотехника устройств на PIC микроконтроллерах Микроконтроллеры Программаторы Все по программированию PIC микроконтроллеров Программы, Софт Программы Ссылки Написать нам
Опрос

Какой средой программирования вы пользуетесь?


MPLab/MPLabX
MicroC
MicroBasic
MicroPascal
Другой


Последние материалы
  • Каршеринг в Москве - это Просто, Удобно и Недорого.
  • Кнопка On/OFF на PIC12F629.
  • Часы с синхронизацией от китайского будильника
  • ШИМ регулятор на PIC16F628A.
  • Счетчики прямого и обратного счета на PIC16F628A.
  • Таймер отключения питания для мультиметра и не только.
  • Программирование на C микроконтроллеров PIC24
  • Измеритель напряжения и тока
  • Маршрутный компьютер для электровелосипеда
  • Простой двухканальный термометр на PIC16F690 и датчиках DS18B20
  • Популярные материалы
    Случайная книга
    Автомат полива для дачи и огорода
    Автор публикации: alex Просмотров: 8370 Добавлен: 25-08-2014, 09:15 Комментарии: 1

         На даче хочется отдыхать. Поэтому часть рутинных сельхозработ желательно автоматизировать. Электронное устройство, описание которого приведено в этой статье, поможет решить эту задачу.
         Для получения хорошего урожая растения требуют регулярного полива, а для этого необходимо часто ездить на дачу, но это не всегда получается.
         Есть еще проблемы. Вода для полива из колодца или скважины слишком холодная. Потому ее предварительно набирают в бочку или другую емкость достаточного объема, где вода прогревается до температуры окружающей среды естественным образом, и полив производят уже этой водой.
         Авторы решили проблему наполнения бочки с помощью насоса. Затем другой насос подает воду из бочки на разбрызгиватели. Для автоматизации процесса полива был создан автомат на микроконтроллере PIC16F873A производства фирмы Microchip Technology Inc.

    Автомат полива для дачи и огорода

         Описанная выше «система» полива снабжена несколькими датчиками (рис.1). В бочке установлены датчики уровня воды, которые представляют собой штыри из медного провода диаметром 4 мм. Штырь датчика нижнего уровня заканчивается на расстоянии 10 см выше дна бочки, штырь датчика верхнего уровня - на 5 см ниже крышки бочки, а общий штырь, на который подается +5 В, - на 5 см выше дна бочки.
         К прибору подключается также датчик влажности почвы, который представляет собой два штыря из нержавейки длиной 5 см, которые закапывают в зону полива на глубину 1...2 см от уровня почвы, на расстоянии 8 см друг относительно друга. Один из этих штырей подключен на +5 В, а другой - на вход «Влажность» устройства.
         Кроме того, устройство снабжено датчиком температуры воды в бочке типа DS18B20.

    Автомат полива для дачи и огорода

         Особенностью этого автомата является то, что он работает в режиме реального времени. Для этого в устройство введены микросхема часов реального времени DS1307, которые имеют автономный источник питания 3 В, что обеспечивает работу этой микросхемы при выключении напряжения питания устройства. Вся необходимая информация выводится на двухстрочный жидкокристаллический индикатор.
    При этом на индикаторе высвечиваются следующие параметры:
    • в верхней строке слева - часы;
    • в верхней строке справа - время полива;
    • в нижней строке слева - температура воды и влажность почвы;
    • в нижней строке справа - длительность полива.

    Автомат состоит из двух блоков:
    • блока реле;
    • блока контроллера.

    Автомат полива для дачи и огорода


    Блок реле
         Принципиальная схема блока реле показана на рис.2.
         В блоке реле расположен промышленный блок питания на 24 В, стабилизатор 5 В на микросхеме U1 7805 и два реле управления насосами: RL1 -реле включения насоса наполнения, RL2 - реле включения насоса полива. Типы реле следует подбирать с учетом мощности насосов. Транзисторы Q1 и Q2 - это ключи включения реле RL1 и RL2. Транзистор Q3 -ключ команды срабатывания и индикации датчика верхнего уровня воды в бочке, a Q4 -ключ команды срабатывания и индикации датчика нижнего уровня. Светодиод D1 - индикатор срабатывания датчика верхнего уровня, a D2 - индикатор срабатывания датчика нижнего уровня воды в бочке.

    Автомат полива для дачи и огорода


    Блок контроллера
         Принципиальная схема блока контролера показана на рис.3.
         Основой блока контроллера является микроконтроллер U1 типа PIC16F873A в корпусе PDIP с 28-ю выводами. Он тактируется частотой 4 МГц. Кварцевый резонатор Z2 на эту частоту подключен между выводами 9 и 10 U1. Часы реального времени - это микросхема U2 типа DS1307. Для ее работы используется «часовой» кварц Z1 32768 Гц. Эта микросхема обменивается с микроконтроллером U1 по шине l2C (SDA - 5 U2 и 12 U1, SCL - 6 U2 и 11 U1), причем эта шина в контроллере U1 организована программно.
         Сигнал с датчика температуры воды U3 типа DS18В20 поступает на вывод 15 U1 (порт RC4). Датчик температуры установлен в бочке.
         Сигнал с датчика влажности поступает на вывод 2U1 (порт RA0).
         В автомате использован двухстрочный жидкокристаллический индикатор HG1 типа WH1602 (см. фото в начале статьи) производства фирмы Winstar, информация на который поступает по четырехбитной шине DB4-DB7 (выводы 11-14 HG1) с 4-х линий порта В (выводы 25-28 (РВ4-РВ7) U1).
         Команда разрешения на вход Е (вывод 6) HG1 поступает с линии DB3 U1 (вывод 24). Оптимальная контрастность индикатора устанавливается подстроечным резистором RV1.

    Алгоритм работы автомата полива
         При подаче питания включается насос наполнения и работает до момента наполнения бочки, когда срабатывает датчик верхнего уровня или по окончанию максимального времени наполнения (устанавливается в меню). Затем устройство ожидает, установленное в меню время включения полива, проверяет температуру воды (должно быть более 14°С) и влажность почвы. Если влажность менее установленного в меню значения, включается насос полива на установленное время или до размыкания датчика нижнего уровня воды.
         Через минуту после завершения полива включается насос наполнения и работает до полного наполнения бочки (до срабатывания датчика верхнего уровня) или окончания максимального времени наполнения. Полив производится один раз в сутки.

    Настройка
         Замкните датчик верхнего уровня с линией +5 В и включите питание устройства. Резистором RV1 установите контрастность индикатора. Для установки времени нажмите одновременно кнопки «+» и «-». Установите минуты кнопками «+» и «-». Затем нажмите кнопку «m», далее установите часы, а потом число и месяц с помощью тех же кнопок.
         Для установки времени полива опять нажмите кнопку «m», установив время полива (минуты и часы), следует установить длительность полива (секунды, минуты), максимальное время наполнения (минуты), а также уровень влажности, ниже которой будет включаться полив. Кнопка «т» используется для листания меню, а кнопки «+» и «-» - для установки значений выбранных параметров. Все установленные значения параметров сохраняются в энергонезависимой памяти микроконтроллера U1.
         Для настойки датчика влажности необходимо подключить его к выводам «+5 В» и «Влажность». Потом следует установить датчик в почву и полить место установки датчика водой. Переменным резистором RV2 установить показания влажности примерно равным 75%, а через сутки, когда земля подсохнет, посмотрите показания влажности.
         Затем в меню выставляется значение влажности, ниже которого будет включаться полив.
         Заметим, что показания датчика влажности условны, так как прибор не тарирован. Кроме того, они зависят от многих факторов.
         Контроллер запоминает данные о поливе за каждый день (ведет журнал полива). Посмотреть данные этого журнала можно, пролистав кнопкой «m» меню до входа в журнал полива, листать журнал можно кнопками «+» и «-». Выход из журнала - кнопка «m».

    Автор: Алексей Петров, Александр Шубенин, г. Ярославль
    Материал взят из: Журнал РадиоАматор 2014 №2

    В архиве: Прошивка микроконтроллера PIC16F873A

    avtomatpolivdliydachi.rar [5,75 Kb] (cкачиваний: 560)

    Ниже приводится фотография собранного данного устройства, присланная посетителем нашего сайта Алексеем:

    Автомат полива для дачи и огорода

    Комментарии
    jon 25 января 2015 19:58 Группа: Посетители
    Два вопроса по статье:
    1. Есть ли возможность связаться с автором статьи ?
    2. Кто ни будь использовал индикатор без русских символов (кириллицы)