Automata Öntözőrendszer
A balkonkertészet egy nagyon jó alternatíva azoknak, akik szeretik a növényeket, a kertészkedést, viszont egyetemi tanulmányaik alatt beszorultak egy panel nyolcadik emeletére. A barátnőm és én szívesen megyünk ki az erkélyünkre és kapcsolódunk ki az ott fellelhető növényeink gondozásával. Én főleg a haszonnövények termesztésében lelem örömömet, de a párom kedvéért megtalálható jó pár virág is nálunk. Az iskola ideje alatt nincs is ezzel gond, na de mi van nyáron? Amikor a nyár javarészét vidéken, fesztiválokon és nyaralásokon töltjük, akkor számunkra kedves növényeink nem kaphajták meg azt a gondoskodást, amit érdemelnének. Bár szeretetünket nem tudja átadni, de ezekben a szűkös időkben jöhet szuperul egy arduino vezérelt automata öntöző.
Kis keresgetés és guglizás után a választás egy arduino uno-ra, egy RC modellautókhoz kapható üzemanyagpumpára esett, és egy hozzá szükséges mosfet-re a vezérlés miatt. A rendszer felépítése a következő: Az arduino programjában paraméterként megadható, hogy mekkora időközönként indítson el egy öntözést, és megadható, hogy hány másodpercig pumpálja a vizet a növényekre. Az arduino uno a mosfet tranzisztor vezérlésével indítja el és állítja meg a pumpát a megadott időközönként.
Az arduino uno kimenete maximum 5V-ot képes előállítani, és ezt meglehetősen kis teljesítmény terheléssel, így szükséges egy tranzisztor, mely 5V-al vezérelhető, és 12V-ot képes kapcsolni. Az öntözőhöz továbbá szükség van egy gumicsőre, mely egyik darabja a víztartályból a pumpához, másik darabja a pumpától a növényekhez vezet.
Az alkatrészlista pedig a következő:
- Üzemanyag szivattyú 12 V/DC a víz mozgatásához
- Arduino uno a vezérléshez
- MOSFET tranzisztor - IRLZ 24 N a 12V kapcsoláshoz
- Próbanyák vagy próbapanel a villamos kapcsolatokhoz
- Régi laptop tápegység, melyet otthon találtam
- DC/DC konverter (DCDC-6010-M) a 20V-12V átalakításhoz
- DC/DC konverter (DSN-1504-3A) a 12V-5V előállításhoz
- 2.5 mm belső átmérőjű szilikoncső
- Egyéb: víztartály, ellenállások, vezetékek, stb…
A technikai részletek
A vezérlő esetében Arduino Uno-ra esett a választás, mivel egyszerű, olcsó, tökéletesen kiszolgálja a projekt igényeit és ez volt kéznél. A motorral kapcsolatban, ez volt olyan árban, amit még megfizethetőnek tartok. A DC-DC konvertereket szintén készleten találtam a laborban, a laptop tápegység pedig egy már évek óta kidobott laptophoz tartozott. A laptop tápegység 20V-ot állít elő, amit 12V-ra transzformálok a DC motor tápellátásához. Ugyan ezen 12V-ot transzformálom 5V-ra az arduino uno tápellátásához a kisebbik DC/DC konverterrel.
A tranzisztor választásnál figyelembe kell vennünk, hogy úgynevezett “logic level” fet-et válasszunk. Ez könnyedén kapcsolható logikai jelekkel, mikrokontrollerrel. Figyelmesen tanulmányozzuk a datasheetben megadott határértékeket, feszültség és árammaximumokat, továbbá a hőmérsékleti és diszcipációs értékeket is. A pumpa 12V feszültségen 1.5A áramot vesz fel maximálisan. A laborban talált tranzisztorok közül ez a modell megfelelt a működés közben fellépő értékeknek, és hozzáadott hűtőborda nélkül használható. A tranzisztor gate-jét leföldeltem egy 10kΩ-os ellenálláson keresztül.
A teljes kapcsolás pedig így épül fel:
A villamos összeköttetést egy újrahasznált próbapanelen végeztem el (így kérlek nézzétek el a kozmetikai hiányosságokat rajta), és a szerkezet háza egy régi cipősdoboz lett.
Végül a laptop tápegység is bekerült a dobozba, és víztartályként a lakás beli felmosóvödröt használtam fel, igen jól tippelsz, mivel ez volt kéznél. A vödörbe összesen 12 liter víz félrt, és nagyjából 3 liter vizet locsolt ki a rendszer minden öntözésnél. Az időzítést így 3 napos időközökre állítottam. Az öntözés egyszerűségéhet a növényeket a terasz padlóják egymás mellé rendeztük magasság szerint csökkenő sorrendben, és a szilikoncsövet a növények töve mentén végigvezettük. A cső végét lezártam egy dugóval, és minden növény tövénél bevagdostam a csövet. Sajnos ez a módszer nem bizonyult konzisztensnek, így az egyenletes vízmennyiségek beállítását utólag kellett végeznem duct tape darabokkal.
A nyaralásból visszatérve örömmel láttam hogy az öntöző jól működött, csak egy növény volt kicsit kókadozó a gyenge csőlyukasztás miatt. A jövő évi verzióban kifinomultabb módszerrel fogom a bemetszéseket elkészíteni.
Ha érdekel az arduino program forráskódja látogass el a projekt github oldalára: https://github.com/legokor/Automatic-Watering-System
Ha tetszett a projekt, kövess minket a facebookon, ötleteid pedig nyugodtan írd meg kommentben.