El dispositivo se ensambla sobre la base de un microcontrolador ATMEGA 8 L asequible en un paquete TQFP32 económico y un motor de un disco duro de computadora (HDD), que se puede tomar de un disco duro de computadora antiguo. El diagrama contiene un número mínimo de piezas y puede complementarse con cualquier funcionalidad. Está alimentado por dos baterías de iones de litio 18650 con un voltaje de 3,7 voltios conectadas en serie.
El riego se realiza en porciones fijas cada 24 horas.
El único botón es el de prueba de trabajo, tras pulsarlo los riegos posteriores se realizarán exactamente al mismo tiempo, con precisión al segundo. (Lo acabo de encender durante las vacaciones, no hay configuraciones, por lo que se puede ofrecer como opción de regalo, sin instrucciones innecesarias).
Caracteristicas de diseño:
- Funcionamiento con batería durante varios meses (bajo consumo de energía);
- dosis de riego muy precisas e intervalos de tiempo precisos entre riegos;
- no criticidad del circuito para los detalles y su disponibilidad;
- la ausencia de partes móviles vivas en el motor y, como resultado, durabilidad y confiabilidad cuando se trabaja en agua;
- nivel de ruido muy bajo cuando el motor está en marcha;
- no requiere ningún ajuste (riego una vez al día) con acompañamiento de luz y sonido;
- protección contra descarga profunda de la batería con advertencia sonora sobre la necesidad de cargar;
- Apagado automático de indicación luminosa por la noche.
El diseño consta de una bomba (bomba) sumergida en un jarrón con un tubo para regar y una pequeña unidad electrónica montada en el mismo jarrón con agua.
Entonces, primero, comencemos a hacer la bomba.
Necesitaremos un CD, una botella de leche de plástico de 1,5 litros (con un cuello ancho, un diámetro interno de 33 mm), superpegamento, un cable de cuatro núcleos (tomé un cable dañado al cargar un iPhone), tres tornillos, arandelas y tres tuercas y un trozo de tubo flexible.
Cortamos el cuello de la botella con una sierra para metales exactamente a lo largo del borde del "faldón" y nivelamos el corte resultante con papel de lija, una lima o un bloque.
De esta forma preparamos la llamada cámara de trabajo de la bomba.
A continuación necesitamos un disco CD, su orificio interno es exactamente del mismo tamaño que el motor, haremos un impulsor a partir del disco.
El disco se puede cortar fácilmente con unas tijeras y es bueno calentarlo ligeramente en agua caliente para evitar que se agriete el borde cortado.
Tomamos la parte recortada de la botella, nuestra cámara de trabajo, y la aplicamos exactamente en el centro del disco con la parte donde estaba el tapón de rosca.Dibuja un círculo con un marcador y recórtalo con unas tijeras normales. El disco resultante no quedará perfectamente liso, pero se puede corregir con papel de lija, lo principal es que el disco pueda caber dentro de la cámara de trabajo con un espacio mínimo.
Resultó ser el anillo del futuro impulsor.
Ahora necesitamos hacer las palas de la "hélice". Para hacer esto necesitarás medio disco. Dibuja una tira de 7 mm de ancho con un rotulador y córtala con unas tijeras.
Lo lijamos y nivelamos.
A continuación, corta en seis partes iguales de 13 mm cada una y dóblalas con unos alicates por ambos lados.
El procedimiento adicional requerirá el máximo cuidado, debe pegar las hojas una por una con superpegamento a la misma distancia.
Tenga en cuenta que las palas están curvadas para que no introduzcan agua en la abertura de la cámara, sino que, por el contrario, parezcan arrojarla desde el centro hasta el orificio del borde. El motor sólo girará en sentido antihorario. Puedes fijarlo ligeramente con una gota, nivelarlo con unas pinzas y después de secar un poco añadir pegamento en las partes que faltan.
Trate de evitar los vapores tóxicos del segundo pegamento. Después de lo cual podrás secarlo y barnizarlo. Solo tenía esmalte de uñas a mano, que es bastante duradero.
Entonces necesitarás un trozo de manguera flexible, por ejemplo, tomé un trozo de un nivel de líquido de construcción.
Perforar un agujero uniforme en la superficie roscada del cuello no es tan fácil, primero tuve que practicar con un par de botellas, al final lo derretí uniformemente con un soldador y lo limpié suavemente desde el interior para que la hoja no No toque las irregularidades.
Insertamos con fuerza un trozo de manguera cortado en ligero ángulo en el orificio del cuello y lo fijamos con cola transparente tipo momento. La abertura del tubo y de la cámara debe tener un diámetro suficiente, unos 8 mm.Es aconsejable insertar el tubo no en ángulo recto con respecto al cuerpo, sino teniendo en cuenta que el flujo girará en sentido antihorario.
No es recomendable utilizar superpegamento para fijar el tubo, porque... Al secar daña mucho la superficie del plástico y la carrocería se vuelve turbia perdiendo transparencia. Un sellador transparente o un adhesivo a base de gel funcionan muy bien en este caso.
Ahora solo queda montar la bomba, fijar la cámara al motor, centrarla para asegurar el libre giro de las palas en el interior, fijarla con tornillos, sellar las grietas con sellador transparente y pegar una tapa transparente con un orificio de 14 mm. el medio arriba.
Permítanme recordarles que el impulsor girará estrictamente en sentido antihorario, esto es importante. A continuación, suelde el cable de cuatro núcleos al motor y cubra la soldadura con barniz, suelde el smd azul Diodo emisor de luz a uno de los devanados (a través de una resistencia de 1 kOhm), el ánodo al común. Ahora al funcionar parpadea bajo el agua.
Algunas palabras sobre los motores de disco duro.
Algunos tipos de motores de este tipo, al girar el rotor con la mano, continúan girando notablemente en una dirección con mejor deslizamiento que en la otra. Es decir, si intentas girar en el sentido de las agujas del reloj, el rotor se detendrá casi de inmediato. Estos dispositivos tienen un diseño de cojinete diferente y estos motores probablemente sean más adecuados para nuestros propósitos. Aunque ambos tipos llevan mucho tiempo trabajando en el agua y lo están haciendo muy bien.
Los devanados se controlan así. El motor debe tener cuatro contactos. Necesitamos encontrar uno de los contactos extremos que es el punto medio. Este pin se conectará al positivo de alimentación, el resto en orden (primero, segundo, tercero) se conectará a los mosfets. Usando un probador, medimos la resistencia entre todos los contactos adyacentes.Uno de los contactos exteriores mostrará menos resistencia.
Esto es general, está en el bus positivo. Es muy recomendable fijar el cable en la carcasa del motor, para ello puedes perforar un par de agujeros milimétricos y presionar este cable con un soporte de cobre. Cuando la bomba está lista, se coloca en su boquilla una manguera curva con un diámetro interno de al menos 8 mm. y 20 cm de largo por donde se realizará el riego. Ahora puedes hacer una placa de circuito impreso y soldar el dispositivo.
El tablero está fabricado de fibra de vidrio de una cara mediante el método LUT.
Tenga en cuenta que la imagen del trazado y el diseño de la placa de circuito impreso no está reflejada para facilitar la verificación durante la instalación. Al imprimir el LUT, debe reflejarlo o usar el archivo SprintLayout ubicado en el archivo.
El tablero también se puede pintar con esmalte de uñas de esta forma:
La varilla del bolígrafo se calienta (¡un poco!) sobre la llama del encendedor, girándola uniformemente y sacándola uniformemente. A continuación, se corta el extremo delgado con una cuchilla. Esto produce un tubo cónico con una abertura de salida muy pequeña. Se puede insertar dentro de una jeringa de 1,5 cc y, con la ayuda de un esmalte de uñas normal, se pueden dibujar trazas de conductores impresos en la placa.
Después del secado, la tabla se sumerge en la solución de grabado. Puede ser una mezcla de sulfato de cobre con sal 1:3 y agua. La solución se prepara lo más concentrada posible y es necesario calentarla, por ejemplo, sobre la llama de una vela. El proceso se acelera con agitación constante. El sulfato de cobre se vende en cualquier tienda agrícola.
El microcontrolador se alimenta mediante un estabilizador de voltaje paramétrico ensamblado en los elementos D1, R7, Q1.
El valor de la resistencia se elige de tal forma que el consumo propio del estabilizador sea lo más bajo posible. Mucho más bajo que el llamado “Krenka”.
Esta solución esquemática permitió reducir el consumo a 0,3 mA.
Esto es muy importante, porque de ello depende la duración del funcionamiento de nuestro diseño sin recargar las baterías.
Transistor Q1 - npn no es crítico.
Diodo Zener para tensión de estabilización 5,1 V. Puedes usarlo desde un cargador de teléfono móvil. Resonador de cuarzo - 32,768 kHz. Reloj normal de cuarzo. De relojes de cuarzo. Los MOSFET soldados de la placa base de una computadora vieja se utilizan como claves en el circuito. Diodo emisor de luz SMD. Se puede fabricar con tira de LED.
Altavoz: cualquier tamaño adecuado. Puede utilizar un altavoz desde un teléfono móvil.
La instalación del circuito debe comenzar con un estabilizador de voltaje y luego medir el voltaje en su salida (condensadores C2 y C3). Debería ser de 5 voltios. Luego puedes soldar el microcontrolador y todo lo demás.
En el circuito, los pines cableados y no utilizados de los puertos del microcontrolador PB0, PB1, PD6 se pueden utilizar para conectar periféricos.
El algoritmo del programa del microcontrolador se construye de la siguiente manera.
El controlador está configurado para funcionar en modo asíncrono. Las interrupciones ocurren una vez por segundo, momento en el cual el programa calcula el tiempo, el LED parpadea brevemente (cada 10 segundos) e inmediatamente entra en modo de suspensión para ahorrar consumo de energía. Si el contador de horas llega a cero (inmediatamente después de presionar el botón de reinicio o después de 24 horas), la tensión de alimentación del controlador se mide cuatro veces y se compara con la tensión de referencia interna.Si el voltaje está por debajo del nivel permitido, el circuito emite señales sonoras periódicas que indican que la batería está baja; después de quince señales, el controlador se pone en modo de apagado y entra en modo de suspensión hasta que las baterías se recargan nuevamente.
Si la tensión supera el valor umbral, suena una señal acústica y se enciende. Diodo emisor de luz. A continuación, se establece la posición inicial del rotor del motor y se aplican sucesivamente impulsos de corta duración a los devanados del motor. La duración de los impulsos y las pausas entre ellos disminuyen gradualmente, aumentando así la velocidad del motor y girando constantemente la cuchilla, asegurando así una porción precisa del riego. Diodo emisor de luz al mismo tiempo parpadea sincrónicamente.
Al finalizar el riego, el circuito vuelve a entrar en modo de espera para calcular el tiempo. Es en este modo la mayor parte del tiempo, con lo que se consigue una alta eficiencia energética (aproximadamente 0,3 mA).
Mientras se ejecuta el programa principal, el controlador funciona con un oscilador interno con una frecuencia de 8 MHz, y en el modo de suspensión, un reloj de cuarzo externo le permite leer la hora con precisión.
Brotes breves CONDUJO cada 10 segundos indican sobre el funcionamiento del dispositivo. Desde el inicio del reinicio de los segundos, parpadeará durante 30 minutos y luego dejará de parpadear durante 12 horas y se reanudará después de otras 12 horas. Por lo tanto, si configura el riego a las 00 en punto, el parpadeo no se producirá por la noche, sino solo a partir de las 12 en punto del día.
Archivo de firmware Dviglo_mega_avr_V.hex
Al actualizar el firmware, debe configurar los archivos fuente en el programa VR Studio para que funcionen desde el oscilador RC interno de 8 MHz Dviglo_mega_avr_V.rar
Si tienes una placa Arduino, no necesitarás programador.(instrucciones detalladas)
Los archivos están en la carpeta proshivka_arduinoi.
Al actualizar el firmware, debe configurar los archivos fuente en el programa VR Studio para que funcionen desde el oscilador RC interno de 8 MHz Dviglo_mega_avr_V.rar
Si tienes una placa Arduino, no necesitarás programador.(instrucciones detalladas)
Los archivos están en la carpeta proshivka_arduinoi.
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Vídeo del dispositivo funcionando:
