3 начина за автоматично планиране на напоителна система с помощта на микроконтролер

3 начина за автоматично планиране на напоителна система с помощта на микроконтролер

Напояването се определя като изкуствено нанасяне на вода върху сушата или почвата. Напоителният процес може да се използва за отглеждане на селскостопански култури в периода на неадекватни валежи и за поддържане на ландшафта. Автоматичната напоителна система извършва работата на системата, без да се изисква ръчно участие на хора. Всяка напоителна система като капково, пръскащо и повърхностно се автоматизира с помощта на електронни уреди и детектори като компютър, таймери , сензори и други механични устройства.



Автоматична поливна система

Автоматична поливна система

Автоматичната напоителна система върши работата доста ефективно и с положително въздействие върху мястото, където е инсталирана. След като бъде инсталиран в селскостопанското поле, разпределението на водата за посевите и разсадниците става лесно и не изисква никаква човешка подкрепа за извършване на операциите за постоянно. Понякога автоматично напояване може да се извърши и чрез използване на механични уреди като глинени съдове или напоителна система с бутилки. Много е трудно да се внедрят напоителни системи, защото те са много скъпи и сложни по своя дизайн. Като взехме някои основни моменти в съображения от подкрепата на експертите, ние реализирахме някои проекти за автоматична напоителна система с помощта на различни технологии.






В тази статия ние описваме около три вида напоителни системи, които работят автоматично и всяка система е напредък на предишната при преминаване от първа система към следваща и т.н.

1. Автоматична напоителна система за определяне на съдържанието на влага в почвата

Автоматична схема за напояване от www.edgefxkits.com

Автоматична схема за напояване от www.edgefxkits.com



Проектът за автоматична напоителна система за засичане на влажност на почвата е предназначен за разработване на напоителна система, която включва или изключва потопяеми помпи чрез използване на релета за извършване на това действие за определяне на съдържанието на влага в почвата. Основното предимство на използването на тази напоителна система е да се намали човешката намеса и да се осигури правилното напояване.

Микроконтролерът действа като основен блок на целия проект, а захранващ блок се използва за подаване на мощност от 5V към цялата верига с помощта на трансформатор, мостова токоизправителна верига и регулатор на напрежението. The Микроконтролерът 8051 е програмиран по такъв начин, че да получава входния сигнал от сензорния материал, който се състои от компаратор, за да знае променливите условия на влагата в почвата. OP-AMP, който се използва като компаратор, действа като интерфейс между чувствителния материал и микроконтролера за пренос на условията на влага в почвата, а именно влажност, сухота и др.

Блокова диаграма на напояване, основано на съдържанието на почвата

Блокова диаграма на напояване, основано на съдържанието на почвата

След като микроконтролерът получи данните от сензорния материал - той сравнява данните, програмирани по начин, който генерира изходни сигнали и активира релетата за работа на потопяемата помпа. Сензорното устройство се извършва с помощта на две твърди метални пръти, които се вкарват в селскостопанското поле на известно разстояние. Необходимите връзки от тези метални пръти са свързани към контролния блок за управление на работата на помпата според съдържанието на влага в почвата.


Тази автоматична напоителна система може да бъде допълнително подобрена чрез използване на усъвършенствана технология, която консумира слънчева енергия от слънчеви панели .

2. Система за автоматично напояване със слънчева енергия

Схема за автоматично напояване със слънчева енергия от https://www.edgefxkits.com/

Схема на автоматична система за напояване със слънчева енергия от www.edgefxkits.com

На горната фигура за работа на системата е необходима мощност от комунални услуги. Като продължение на обсъдената по-горе система, тази система използва слънчеви панели за захранване на веригата. В селското стопанство правилното използване на метода за автоматично напояване е много жизненоважно поради някои недостатъци на реалния свят, като недостиг на вода в резервоар и недостиг на валежи. Нивото на водата (подземната водна маса) намалява поради непрекъснатото извличане на вода от земята и по този начин постепенно води до недостиг на вода в земеделските зони, бавно ги превръщайки в безплодни земи.

В горната напоителна система слънчевата енергия, генерирана от слънчевите панели, се използва за работа на напоителната помпа. Веригата включва сензори за влага, изградени с помощта на OP-AMP IC . OP-AMP се използва като компаратори. Две твърди медни жици се вкарват в почвата, за да се знае дали почвата е мокра или суха. A верига на контролера за зареждане се използва за зареждане на фотоволтаичните клетки за подаване на слънчева енергия към цялата верига.

Блок-схема на система за автоматично напояване със слънчева енергия

Блок-схема на система за автоматично напояване със слънчева енергия

Сензор за влага се използва за отчитане на състоянието на почвата - за да се знае дали почвата е мокра или суха и входящите сигнали след това се изпращат към микроконтролера 8051, който контролира цялата верига. The микроконтролерът се програмира с помощта на софтуера KEIL . Винаги, когато състоянието на почвата е „сухо“, микроконтролерът изпраща команди на релейният драйвер и двигателят се включва и подава вода на полето. И ако почвата се намокри, двигателят се изключва.

Сигналите, които се изпращат от сензорите към микроконтролера чрез изхода на компаратора, работят под контрола на софтуерна програма, която се съхранява в ROM на микроконтролера. LCD показва състоянието на помпата (включена или изключена), свързана към микроконтролера.

Тази автоматична напоителна система може да бъде допълнително подобрена чрез използване GSM технология за да се получи контрол върху превключването на двигателя.

3. Базирана на GSM система за автоматично напояване

В наши дни фермерите се борят усилено в селскостопанските полета денонощно. Те извършват полевите си дейности в сутрешния участък и напояват земята си през нощта с периодични интервали. Задачата за напояване на нивите става доста трудна за фермерите поради липса на редовност в работата и небрежност от тяхна страна, защото понякога те включват двигателя и след това забравят да изключат, което може да доведе до загуба на вода. По същия начин те дори забравят да включат напоителната система, което отново води до увреждане на посевите. За да преодолеем този проблем, внедрихме нова техника, използвайки GSM технология , което е обяснено по-долу.

Автоматична напоителна система, базирана на GSM

Автоматична напоителна система, базирана на GSM

Автоматичната напоителна система, базирана на GSM, е проект, при който получаваме актуализация на състоянието на операцията, извършена в селскостопанските полета чрез SMS с помощта на GSM модем. Можем да добавим и други системи като LCD дисплеи , уеб камера и други интелигентно контролирани устройства . В този проект ние използваме светодиоди с цел индикация.

В този проект използваме сензор за влага в почвата, който се използва за отчитане нивото на влага в - за да се знае дали е сухо или мокро. Сензорът за влага е свързан с микроконтролера. Сигналите за входни данни от сензора за влага се изпращат към микроконтролера и въз основа на това той активира DC мотор и включва двигателя с помощта на шофьор на мотор. След като почвата се намокри, двигателят се изключва автоматично. Състоянието на селскостопанските полета може да бъде известно от индикацията на Светодиод (LED) или чрез съобщението, изпратено до GSM модема, поставен в полето. Едновременно с това е възможно да се изпращат съобщения през мобилен телефон до комплект чрез GSM модема. По този начин напоителният двигател може да се управлява с помощта на мобилен и GSM модем.

Това са трите напоителни системи, които използват различни технологии, които са полезни за хората, които работят усилено в селскостопанските полета.