ระบบรดน้ำพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่ใช้แบตเตอรี่: 10 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

ในคำแนะนำนี้ ฉันต้องการอธิบายว่าฉันสร้างระบบที่ให้น้ำแก่พืชได้อย่างไรเมื่อจำเป็นแม้ในช่วงวันหยุด พืชต้องการน้ำขึ้นอยู่กับความชื้นในอากาศ และบางครั้งก็ยากที่จำไว้ว่าคุณควรรดน้ำ แม้ว่าโครงการนี้จะมีขนาดเล็ก คุณสามารถปรับเปลี่ยนเพื่อให้เหมาะกับความต้องการของคุณ คุณสามารถขยายระบบนี้เพื่อรดน้ำสวนหรือห้องอาบแดดของคุณโดยใช้ท่อ "มัลติเพล็กเซอร์" และปั๊มและอ่างเก็บน้ำที่ใหญ่กว่า

ฉันใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพราะในช่วงฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนส่วนใหญ่จะมีแดดจัดและเป็นทรัพยากรที่ดี แม้ว่าจะมีเมฆมาก แต่ระบบก็สามารถทำงานได้ อย่างน้อยก็ควรมีแสงแดดจ้ามากกว่าหรือน้อยกว่า 5 นาที เพื่อให้ปั๊มจ่ายน้ำ เริ่มกันเลย!

เสบียง

สิ่งที่คุณต้องการ:

-Arduino นาโน

- แผงโซลาร์อย่างน้อย 6v 2W

- ตัวควบคุมแบบสเต็ปดาวน์ (หรือตัวควบคุม 5v)

- ส่วนหัวของหมุดตัวผู้และตัวเมีย (หมุดตัวเมีย 40 ตัวและหมุดตัวผู้ 10 ตัว)

-ปั๊มน้ำที่เหมาะกับแผงโซลาร์เซลล์

- เซ็นเซอร์ความชื้น (ตัวต้านทานหรือ capacitive); เซ็นเซอร์คาปาซิทีฟมีความทนทานและแม่นยำกว่า

-perfboard (pcb เปล่า) พร้อมจุด

-สวิตช์

- บล็อกเทอร์มินัลพร้อมสกรูสองตัว X2

-10 Kohmต้านทาน(สำหรับdiyเซ็นเซอร์ระดับ)

-1 ตัวต้านทาน Kohm (สำหรับขายาว LED ขึ้นอยู่กับความสว่าง)

-นำ

- มอสเฟต ทรานซิสเตอร์ หรือรีเลย์ (รีเลย์ใช้งานได้ง่ายกว่าและสามารถสลับโหลด AC ได้)

-หัวแร้ง

-ลวดบัดกรี

-ฟลักซ์

- ไส้ตะเกียง

- สายไฟแยก (เล็กสำหรับ pcb และยาวสำหรับแผงและมอเตอร์)

- ท่อหดความร้อน (ขึ้นอยู่กับขนาดเส้นลวด)

- แบตเตอรี่หรือดินสอเก่าสำหรับแท่งกราไฟท์ (ฉันเรียนรู้จากฟอรัมว่ากราไฟท์ทนต่อกระแสไฟฟ้า)

- ท่อน้ำที่มีความยืดหยุ่น (เหมาะสมกับปั๊ม) (ฉันใช้เส้นผ่านศูนย์กลาง 7 มม.)

คุณสามารถซื้อได้จากทุกที่ที่คุณต้องการ เกือบทุกอย่างอาจแตกต่างกันไปตามขนาดของระบบ

สำหรับ PCB คุณต้องฝึกฝนและอดทนมาก:)

ขั้นตอนที่ 1: วงจร

ถ้าคุณต้องการ คุณสามารถเชื่อมต่อส่วนประกอบทั้งหมดบนเขียงหั่นขนมได้ หากคุณไม่ต้องการบัดกรี ฉันเพิ่งบัดกรีครั้งแรก ดังนั้นฉันต้องฝึกฝนเพิ่มเติมอย่างแน่นอน แม้ว่าคุณจะคิดว่าการบัดกรีนั้นยาก แต่ก็ไม่ใช่ (ความลับคือ อุณหภูมิเนื่องจากตัวประสานมักจะอยู่บนปลายถ้าความร้อนไม่เพียงพอ)

นี่คือลิงค์สำหรับการออกแบบ Tinkercad: วงจรระบบ (arduino และมอเตอร์ขับเคลื่อนจากตัวควบคุม)

ขั้นตอนที่ 2: การสร้าง PCB

ขั้นแรก วางขั้วควบคุม Arduino และขั้วต่อสกรูบนบอร์ดในลักษณะที่คุณสามารถเชื่อมต่อตัวควบคุมกับ Arduino และขั้วต่อสกรู

ขั้นตอนที่ 3: การบัดกรีเทอร์มินัล

วางขั้วบนขอบเล็ก ๆ ของกระดานแล้วพลิกกระดานกลับด้าน เริ่มต้นด้วยการวางเตารีดเข้ากับหมุดแล้วใช้บัดกรีกับหมุดที่ให้ความร้อนนั้น (พยายามทำให้ขาร้อนประมาณ 5 วินาทีหรือน้อยกว่านั้น)

ขั้นตอนที่ 4: ตัดหมุดและบัดกรีพวกมัน

ตัดหมุดโดยการเอาส้อมเล็กๆ ของหมุดที่คุณต้องการตัดออก จากนั้นจึงหักด้วยคีมและทรายที่ขอบ

วาง Arduino โดยติดส่วนหัวไว้ (2 แถว 15 แถว) ไว้บนบอร์ด จากนั้นประสานปลายของแถว นอกจากนี้ คุณจะต้องตัดคู่สี่และอีกคู่หนึ่ง

ต่อด้วยการบัดกรีขาที่เหลือทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 5: บัดกรีเครื่องปรับลมให้เข้าที่

เริ่มต้นด้วยการบัดกรีหมุดตัวผู้บนตัวควบคุมเพื่อเชื่อมต่อกับแผ่นไม้อัดและติดตั้งให้เข้าที่ ตัดหมุดที่ส่วนท้าย

ขั้นตอนที่ 6: สร้างการเชื่อมต่อที่จำเป็น

1. ประสานสายไฟจากเทอร์มินัลไปยังตัวควบคุม
2. ประสานนำ;
3. เชื่อมต่อ arduino GND Switch Regulator GND OUT-;
4. เชื่อมต่อ Regulator OUT + กับ arduino 5v (ฉันเชื่อมต่อ Vcc แล้วต่อกับ arduino 5v);
5. ประสานทรานซิสเตอร์ มอสเฟต หรือรีเลย์(สำหรับทรานซิสเตอร์ ตัวต้านทานฐานจะควบคุมความเร็วของมอเตอร์)
6. ต่อหมุดสำหรับหัววัดระดับ(ขวาล่างในภาพ) และขั้วต่อระดับความชื้น (ซ้ายล่างในภาพสุดท้าย);
7. เชื่อมต่อสายไฟและสายกราวด์ อินพุตแบบอะนาล็อกและตัวต้านทานโพรบระดับกับกราวด์ตามแผนผัง

ขั้นตอนที่ 7: รับสิ่งที่แนบมา

ในการเก็บชิ้นส่วนทั้งหมดเข้าด้วยกัน คุณต้องมีโครง พ่อของฉันช่วยทำจากไม้และไม้อัด

ตัวเรือนประกอบด้วยไม้อัดสี่เหลี่ยมสองแผ่นและกรอบระหว่างกัน รูด้านหน้ามีไว้สำหรับสายไฟ LED และสายเซ็นเซอร์ที่จะลอดผ่านและช่องเจาะด้านข้างสำหรับจ่ายไฟ สายเคเบิลมอเตอร์ และสวิตช์

ขั้นตอนที่ 8: สร้างสายเคเบิล

คุณสามารถใช้สายไฟใดก็ได้สำหรับเซ็นเซอร์ เนื่องจากใช้พลังงานต่ำ แต่สำหรับมอเตอร์ คุณต้องใช้สายไฟที่หนากว่า คุณสามารถใช้สายเคเบิลต่างๆ เช่น สายโทรศัพท์ที่มี 4 สายสำหรับเซ็นเซอร์ (ฉันใช้สายแยกที่บิดด้วยสว่าน) และสายเคเบิลสำหรับซับวูฟเฟอร์สำหรับมอเตอร์และหัววัดระดับ เพิ่มส่วนหัวและใช้ท่อระบายความร้อนและเทปฉนวนแยกกันเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำ

ขั้นตอนที่ 9: การสร้างโพรบระดับน้ำ

สำหรับโพรบวัดระดับ ฉันเปิดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่เปล่า 1.5 โวลต์ (แม้ว่าจะไม่แนะนำก็ตาม) เพราะกราไฟท์มีความทนทานสูง และคุณจะพบว่ามันเชื่อมต่อกับด้าน + เข้าไปในฝาโลหะ ฉันเจาะรู 3 มม. และใส่ลวดขนาด 2 มม. ด้วยการแยกและ สร้างตัว V ที่ถูกบล็อกไว้ข้างใน หลังจากนี้คุณต้องปิดช่องว่างด้วยซิลิโคนหรือ superglue

วิธีนี้ใช้ได้กับหัววัดความชื้นในดินแบบเซนเซอร์ แต่คุณควรใช้แบบที่มีความต้านทานต่ำกว่า (เช่น แท่งในดินสอ)

ขั้นตอนที่ 10: รหัสและข้อสรุป

สรุป ผมแนะนำให้ลองทำ Instrucable เพราะเราทุกคนสามารถเรียนรู้สิ่งใหม่จากคนอื่นได้ นี่เป็นครั้งแรกที่ผมเขียนบทความเป็นภาษาอังกฤษ ดังนั้นผมอาจทำผิดพลาดไป แต่ผมพยายามเรียนรู้สิ่งใหม่