Sistema de rega solar sem bateria: 10 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Neste instrutível pretendo explicar como construí um sistema que dá água às plantas sempre que é necessário, mesmo durante as férias. As plantas precisam de água dependendo de quanta umidade está no ar e às vezes é difícil ter em mente que você deve regá-las. Mesmo se este projeto for em pequena escala, você pode modificá-lo para atender às suas necessidades. Você pode expandir este sistema para regar seu jardim ou seu solário usando "multiplexadores" de tubulação e uma bomba e reservatório maiores.

Usei a energia solar porque durante a primavera e o verão a maior parte do tempo é ensolarado e este é um bom recurso. Mesmo que esteja nublado o sistema pode funcionar, pelo menos deve haver mais ou menos de 5 minutos de sol forte para que a bomba dê água. Vamos começar!

Suprimentos

O que você precisa:

-Arduino nano

-Painel solar de pelo menos 6v 2W

- Regulador passo a passo (ou regulador 5v)

- cabeçalhos de pinos masculinos e femininos (40 pinos femininos e 10 pinos masculinos)

- Bomba de água apropriada para o painel solar

-Sensor de umidade (resistivo ou capacitivo); sensor capacitivo é mais resistente e preciso

-perfboard (pcb em branco) com pontos

-Trocar

- blocos de terminais com dois parafusos X2

-10 resistor Kohm (para sensor de nível diy)

-1 resistor Kohm (para a perna longa led, dependendo do brilho)

-CONDUZIU

-Mosfet, transistor ou relé (o relé é mais fácil de trabalhar e pode alternar cargas CA)

-Ferro de solda

-Fio de soldagem

-Fluxo

-Tempo de solda

- Fios isolados (pequenos para pcb e longos para o painel e motor)

- Tubo termorretrátil (dependendo do diâmetro do fio)

- Baterias velhas ou lápis para a barra de grafite (aprendi em um fórum que o grafite é resistente à eletrólise)

- tubo de água flexível (apropriado para a bomba) (usei 7 mm de diâmetro)

Você pode comprar de onde quiser, quase todas as coisas podem ser diferentes dependendo da escala do sistema.

Para o PCB você precisa de prática e muita paciência:)

Etapa 1: circuito

Se você quiser, pode conectar todos os componentes em uma placa de ensaio se não quiser soldar. Estou soldando pela primeira vez, então definitivamente preciso de mais prática. Mesmo que você pense que soldar é difícil, não é (o segredo é o temperatura porque a solda tende a ficar na ponta se não aquecer o suficiente)

Este é o link para o design do Tinkercad: Circuito do sistema (o arduino e o motor são alimentados pelo regulador)

Etapa 2: Fazendo o PCB

Primeiro coloque o regulador, o arduino e os terminais de parafuso na placa de forma que você possa conectar o regulador ao arduino e um terminal de parafuso.

Etapa 3: Soldar os terminais

Coloque os terminais na pequena borda da placa e vire a placa. Comece colocando o ferro em um pino e aplique a solda naquele pino aquecido (tente aquecer a perna por cerca de 5 segundos ou menos).

Etapa 4: cortando pinos e soldando-os

Corte os alfinetes removendo o garfo do alfinete que deseja cortar e depois quebre-os com um alicate e lixe as pontas.

Coloque o arduino com os cabeçalhos presos (2 fileiras de 15) na placa e depois solde as pontas das fileiras, você também precisará cortar um par de quatro e um par de dois.

Continue soldando todas as pernas restantes.

Etapa 5: soldando o regulador no lugar

Comece soldando os pinos machos no regulador para conectar ao perfboard e depois monte-o no lugar. Corte os pinos no final.

Etapa 6: Faça as conexões necessárias

1. Solde as linhas de força do terminal ao regulador;
2. Solde o conduzido;
3. Conecte o Arduino GND Switch Regulator GND OUT-;
4. Conecte o Regulator OUT + ao arduino 5v (conectei o Vcc e depois o arduino 5v);
5. Solde o transistor, mosfet ou relé (para o transistor o resistor de base regula a velocidade do motor);
6. Conecte os pinos para as sondas de nível (à direita na imagem) e o conector de nível de umidade (à esquerda na última imagem);
7. Conecte as linhas de alimentação e aterramento, as entradas analógicas e o resistor da sonda de nível ao aterramento como no esquema;

Etapa 7: obtendo um gabinete

Para manter todas as peças juntas, você precisa de um gabinete. Meu pai ajudou a fazer um de madeira e compensado.

A caixa consiste em dois retângulos de compensado e uma moldura entre eles. Os orifícios frontais são para a passagem dos cabos do led e do sensor e recortes nas laterais para alimentação, cabo do motor e interruptor.

Etapa 8: faça os cabos

Você pode usar qualquer fio para os sensores porque são de baixa potência, mas para o motor você precisa de fios mais grossos. Você pode usar cabos como cabo telefônico com 4 fios para sensores (usei fios separados torcidos com uma broca) e cabo para subwoofer para motor e sondas de nível. Adicione cabeçalhos e use tubo termorretrátil individual e fita isolante para protegê-lo da água.

Etapa 9: Fazendo sondas de nível de água

Para sondas de nível, abri uma bateria grande de 1,5 volts vazia (mesmo que não seja recomendada) porque o grafite é muito resistente e você pode encontrá-lo conectado ao lado + na tampa de metal. Furei um orifício de 3 mm e inseri um fio de 2 mm com isolamento e faça um V que está sendo bloqueado por dentro. Depois disso, você precisa selar as lacunas com silicone ou supercola;

Este método pode ser usado para a sonda de umidade do solo, mas você deve usar algo com menor resistência (como a haste dentro de um lápis).

Etapa 10: Código e Conclusão

Para resumir, recomendo tentar tornar um instrutível porque todos nós podemos aprender algo novo com os outros. Esta é a primeira vez que escrevo um artigo em inglês, então provavelmente cometi erros, mas tento aprender algo novo.