วงจรชลประทานประหยัดน้ำ

บทความนี้นำเสนอแนวคิดวงจรระบบชลประทานแบบประหยัดน้ำอย่างง่ายซึ่งสามารถใช้สำหรับการดำเนินการจัดการและควบคุมน้ำอย่างมีประสิทธิภาพในฟาร์มและระบบชลประทาน

ความคิดนี้ได้รับการร้องขอจาก Mr. Ajinkya Sonwane, Mr. Akshay Kokane และ Mr. Kunal Raut ซึ่งกำลังศึกษาอยู่ที่ AISSMS IOIT College of Engineering

วัตถุประสงค์ของวงจร

ตามคำขอจำเป็นต้องมีการควบคุมและจัดการน้ำตามอัตราที่กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของพืชและความจำเป็น

วิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่สุดอาจอยู่ในรูปของตัวจับเวลาโซลินอยด์ซึ่งเกษตรกรสามารถตั้งโปรแกรมได้ครั้งเดียวเพื่อให้มีการจัดการน้ำอัตโนมัติทุกวันโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงใด ๆ จนกว่าการเพาะปลูกหรือฤดูกาลจะเปลี่ยนไป ตัวจับเวลาควรมีความยืดหยุ่นสูงใช้งานง่ายและคุ้มค่า

แนวคิดในที่นี้คือการเชื่อมต่อวาล์ว DC solenoids ที่โหนดต่าง ๆ ของเครือข่ายท่อจ่ายและควบคุมโซลินอยด์วาล์วเหล่านี้โดยใช้ตัวจับเวลา

ชุดควบคุมตัวจับเวลาสามารถจัดวางในตำแหน่งเฉพาะ (ห้องควบคุม) เพื่อให้เกษตรกรสามารถกำหนดเวลาตามความต้องการได้ตลอดเวลาตามที่ต้องการและสัญญาณสามารถส่งไปยังวาล์วที่เกี่ยวข้องได้อย่างเหมาะสมผ่านสายไฟเพื่อดำเนินการปล่อยควบคุม ของน้ำทั่วพื้นที่ที่กำหนด

แนวคิดวงจรต่อไปนี้ โดยใช้ IC 4060 อาจได้รับการพิจารณาว่าเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการจัดการน้ำที่แม่นยำในระบบชลประทาน

การทำงานของวงจรสามารถเข้าใจได้ด้วยความช่วยเหลือของประเด็นต่อไปนี้:

แผนภาพวงจรและคำอธิบาย

IC 4060 สามารถเห็นได้ว่ากำหนดค่าไว้ในไฟล์ โหมดจับเวลา / ออสซิลเลเตอร์มาตรฐาน

พิน # 10 และพิน # 9 เชื่อมโยงกับการตั้งค่าหน่วงเวลาสำหรับพินเอาต์พุต 3, 13, 14 และ 15

สวิตช์ SW1 ช่วยอำนวยความสะดวกในการเลือกการหน่วงเวลาผ่านตัวต้านทานที่เกี่ยวข้องซึ่งกำหนดระยะเวลาที่เอาต์พุตของ IC อาจทำงานอยู่เพื่อให้แน่ใจว่าโซลินอยด์วาล์วที่เชื่อมต่อยังคงเปิดอยู่และอยู่ในโหมดจ่ายน้ำในช่วงเวลานี้เท่านั้น

ตัวต้านทานเวลาที่ระบุสำหรับ SW1 ถูกจัดเรียงโดยพลการและต้องคำนวณอย่างเหมาะสมในระหว่างการใช้งานจริงตามข้อกำหนดของพืชและความพร้อมใช้งานของน้ำ

SW1 ถูกระบุไว้สำหรับการเลือกตำแหน่ง 4 ตำแหน่งซึ่งสามารถเพิ่มไปยังตำแหน่งอื่น ๆ ได้โดยใช้สวิตช์ที่มีจำนวนหน้าสัมผัสมากขึ้นและเพิ่มจำนวนตัวต้านทานที่ตามมาตามลำดับที่เหมาะสม

SW2 ยังเป็นสวิตช์แบบหมุนที่เหมือนกับ SW1 และอยู่ในตำแหน่งสำหรับเลือกโหมดสวิตชิ่งของโซลินอยด์วาล์ว

Pin # 3 มีโหมดเปิดต่อเนื่องสำหรับวาล์วสำหรับช่วงเวลาที่เลือกหลังจากนั้นวาล์วจะปิดไปจนถึงวันถัดไปในขณะที่พิน 13, 14, 15 ให้โหมดการเปิดใช้งานแบบสั่น (เปิด / ปิด / เปิด / ปิด) สำหรับ โซลินอยด์เพื่อให้น้ำได้รับการควบคุมในลักษณะที่ควบคุมได้มากขึ้นอย่างไรก็ตามอาจเป็นทางเลือกหากหัวฉีดวาล์วมีขนาดอย่างถูกต้องสำหรับการไหลที่ จำกัด ตามเกณฑ์ที่กำหนด

ตั้งเวลาล่าช้า

สามารถทำได้โดยการคำนวณค่าพิน # 10 และพิน # 9 R และ C อย่างเหมาะสมตามสูตรต่อไปนี้:

ฉ (ออส) = 1 / 2.3 x Rt x กะรัต

2.3 การเป็นค่าคงที่จะไม่เปลี่ยนแปลง

สิ่งสำคัญคือต้องรักษาเกณฑ์ที่แสดงต่อไปนี้อย่างถูกต้องเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่เหมาะสมของความล่าช้าของเอาต์พุต

ร.ท.<< R2 and R2 x C2 << Rt x Ct.

Rt สอดคล้องกับตัวต้านทานที่พิน # 10, R2 สำหรับตัวต้านทานที่พิน # 11 C2 ระบุตัวเก็บประจุที่ขา # 9

เปิดเครื่องด้วยแผงโซลาร์เซลล์

ทั้งระบบสามารถมองเห็นได้โดยใช้แผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กซึ่งทำให้ระบบทั้งหมดเป็นไปโดยอัตโนมัติ

เมื่อรุ่งสางแรงดันไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์จะค่อยๆเพิ่มขึ้นและเมื่อถึงจุดหนึ่งถึงระดับ 12V เพื่อเปิดใช้งานรีเลย์ที่เชื่อมต่อ

หน้าสัมผัสรีเลย์เชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าแสงอาทิตย์ทันทีด้วยวงจรเริ่มต้นขั้นตอนซึ่งขา IC # 12 จะถูกรีเซ็ตโดย C2 บังคับให้ IC เริ่มนับจากศูนย์

เอาต์พุตทั้งหมดจะแสดงผลด้วยตรรกะศูนย์ในตอนแรกซึ่งทำให้แน่ใจว่าทรานซิสเตอร์ TIP127 เริ่มต้นด้วยเงื่อนไขการเปิดสวิตช์และทริกเกอร์โซลินอยด์วาล์วที่เชื่อมต่อ

หาก SW2 อยู่ในตำแหน่งที่มีพิน # 3 TIP127 และวาล์วจะเปิดอยู่ตลอดเวลาโดยจ่ายน้ำผ่านหัวฉีดในลักษณะหยดน้ำอย่างต่อเนื่องจนกว่าเวลาที่ตั้งไว้จะผ่านไปและขา # 3 จะสูงขึ้น

ทันทีที่พิน # 3 สูงขึ้นตรรกะที่สูงจะสลักพิน # 11 ของ IC ทันทีและหยุด IC จากการนับต่อไปโดยจะหยุดขั้นตอนนี้อย่างถาวรในวันนั้น ลอจิกสูงจะถูกโอนไปยังฐานของ TIP127 การปิดสวิตช์พร้อมกับระบบวาล์ว ขณะนี้การส่งน้ำไปยังพืชผลหยุดชะงัก

วิธีการรีเซ็ตระบบ

ในตอนค่ำเมื่อแสงแดดอ่อนลงและต่ำกว่าระดับการถือครองรีเลย์รีเลย์จะปิดซึ่งจะปิดขั้นตอนของวงจรที่เกี่ยวข้องด้วยจนถึงวันถัดไปเมื่อขั้นตอนผ่านการกระตุ้นของวงจรใหม่

PB1 ใช้สำหรับการรีเซ็ตการดำเนินการได้ตลอดเวลาเพื่อเปิดใช้งานการเริ่มต้นใหม่สำหรับวงจร

ระบบที่อธิบายข้างต้นจำนวนมากสามารถนำไปใช้ที่โหนดที่ระบุของท่อจ่ายเพื่อให้ได้การจัดการน้ำที่แม่นยำตามที่ต้องการในระบบชลประทาน

วิธีการคำนวณตัวต้านทานแบบกำหนดเวลาสำหรับระบบชลประทานแบบประหยัดน้ำ

ตัวต้านทานเวลาที่เกี่ยวข้องกับ SW1 สามารถคำนวณได้ด้วยการทดลองบางอย่างดังที่ระบุด้านล่าง:

ตัวต้านทานที่เลือกโดยพลการใด ๆ ในตอนแรกอาจถูกเปลี่ยนด้วย SW1 เช่นเราเลือกตัวต้านทาน 100k เป็นข้อมูลอ้างอิง

ตอนนี้เปิดวงจรเพื่อเริ่มขั้นตอนไฟ LED สีแดงจะปรากฏขึ้น

ทันทีที่วงจรเริ่มต้นตรวจสอบเวลาโดยใช้นาฬิกาจับเวลาหรือนาฬิกาและดูเมื่อ LED สีเขียวเปิดสวิตช์ปิด LED สีแดง

สังเกตเวลาที่ทำได้โดยใช้ตัวต้านทานเฉพาะซึ่งเป็น 100K ในกรณีนี้

สมมติว่ามันส่งผลให้เกิดช่วงเวลาหน่วง 450 วินาทีจากนั้นให้ใช้สิ่งนี้เนื่องจากค่าอื่น ๆ สามารถกำหนดได้โดยใช้การคูณไขว้แบบง่ายตามที่ระบุด้านล่าง:

100 / R = 450 / ต

โดยที่ R หมายถึงค่าตัวต้านทานอื่น ๆ ที่ไม่รู้จักและ 't' คือการหน่วงเวลาที่ต้องการสำหรับโซลินอยด์วาล์ว

หากคุณมีข้อเสนอแนะเพิ่มเติมเกี่ยวกับวงจรการชลประทานแบบประหยัดน้ำโดยใช้ตัวจับเวลาโปรดแสดงความคิดเห็นผ่านทางความคิดเห็น