Bevattning din trädgård med en opamp: krets, lista över material

I ett tidigare instructable, presentera en automatisk garden vattning projekt med en Attiny, nämnde jag det kunde också göras med en op-förstärkare. Så, låt mig sätta mina pengar där munnen är och presentera dig en. Den har en möjlighet att använda ett vanligt relä eller en solid state-relä

Här är vad du behöver:
1 Opamp UA741 (eller LM741 eller andra "741"typ")
1 LED (röda eller gröna, för lysdioder med en hög spänning tappar, som blå, kan du anpassa R2)
1 motstånd för 10-200k (jag återkommer till det i texten)
1 motstånd för 10-100 Ohm (vad du har liggande)
1 reed switch (små i ett glas) om du inte hittar en, prova en dörr kontakta
1 magnet
1 8 stift DIL IC fot
1 elektrolytisk kondensator 220uF 16-25 V (valfritt)
1 liten dränkbar pump (jag använder en 5 W pump som pumpar 430 l/h som är ca 7 liter per minut) (Garden centers, eBay)

-Om du väljer att bygga grejen med en solid state-relä lägger du till följande:
1 motstånd 220 Ohm
1 fast stat Relay (jag använder en 39MF22)
1 8 stift IC fot
1 motstånd av 100 Ohm (valfritt)
1 kondensator 100 nf 400 V (valfritt)

Obs. jag har valt 39MF22 solid-state reläet eftersom det är ganska billigt. Om du inte hittar
det i ditt område, Välj mekaniker reläet. Om det är inget alternativ överväga att ersätta solid state-relä av en optocoupler med TRIAC. Om du har en låg spänning DC pump, överväga att byta det med en FET eller transistor eller mekaniska reläet

-Om du väljer att bygga den med ett mekaniskt relä, Lägg till följande
1 motstånd 1k
1 NPN transistor som BC547
1 diod 1N4001
1 relä (make) spänning 5-18 Volt (beroende på din situation)

Vidare
En stor hink (byggvaruhus, jag använder en som är används för att blanda cement)
Rör/slang (byggvaruhus, trädgård butiker)
Lödkolv
Dubbel kabel låg spänning
110-220 V kabel passar utanför (byggvaruhus)
2 galvaniserad spik eller en galvaniserad klädhängare (byggvaruhuset, garderoben mödrar) eller 2 kolstavar från ett gammalt batteri
Krymplang
Tom PCB på ca 5 x 5 cm
Saltsyra (apotek, byggvaruhuset)
Hydroxyperoxide (apotek)
skruvmejsel
Ett vattentätt vägguttag för extern användning (DIY lagrar)
En wallwart PSU av 5-15 Volt (beroende på din situation).

Total kostnad
Det är mycket svårt att säga eftersom jag hade mycket av saker som redan finns. Den dyraste var jag tror att pumpen (14 euro's). Elektroniska komponenter är verkligen nickle och dime grejer. En 741 kostade 25 cent (euro), 39MF22 var 1,80 euro.
Jag använde ett vattentätt vägguttag som jag hade tillgänglig, men jag tror detta är ca 3 euro. Alla måste ha en wallwart PSU tillgängliga somewher.
Elnätet-kablar för extern användning är inte riktigt billigt (säger en euro/meter) men ofta du kan få det billigare och om du är en trädgårdsmästare, kanske du har något kvar från en tidigare installation.
Jag räknar inte riktigt kemikalierna för etsning antingen coz jag hade dessa för andra projekt också, men även det är mycket billigt.

Om jag räknar bara saker som jag var tvungen att köpa särskilt för detta projekt, det kan ha kostat mig 20-25 euro, men jag antar att om du inte har att mycket grejer liggandes, det kan vara 35-40 euro.

Steg
Jag kommer att omfatta följande steg:
Den elektroniska kretsen (Intro)
Skriva ut PCB (steg 1)
Etsning PCB (steg 2)
Montering av komponenter (steg 3)
Med en stripboard i stället för en PCB (steg 4)
Att göra en Fuktsensor galvaniserat material (steg 5)
Att göra en alternativ Fuktsensor ur gips (steg 6)
Att göra en indikator (steg 7)
På översikt över det färdiga projektet (steg 8)
Se den i aktion (steg 9)
Expansioner (steg 10)

Kretsen
Kretsen är ganska enkel. P1 används för att ange den nivå där pumpen ska börja pumpa. I torr jord motståndet av spikar är hög och spänningen på den inverterade pin av opamp är låg. Om det är lägre än spänningen på den icke-invertering stift (anges av P1) att utdata gå höga. Detta kommer att aktivera solidstate reläet (en 39MF22) och eller mekaniska reläet. PCB kan för båda. Värdet av R1 beroende på din Fuktsensor och vilken typ av jord du använder. För mig var 10 K ett bra val. I steg 4, där jag beskriver Fuktsensor. Jag kommer att berätta hur man väljer ett bra värde för detta motstånd.

Pumpen som jag använder är en liten dränkbar pump, för liten damm fontäner. Det pumpar vatten från en behållare till en DROPP linje i min veggie säng. Dränkbara pumpar gillar inte att köras torr, så vi behöver något sätt att mäta waterlevel och att stoppa pumpen när nivån är för låg. Det är där S1 och R5 kommer. S1 är en enkel normalt öppen flottör. Jag använder en reed-relä fäst på utsidan av behållaren och en flytande apparat med en magnet på insidan (mer om det senare. När nivån i behållaren går för lågt, stängs flottör.
Tricket är att jag Anslut floatswitch via en mycket litet motstånd (10-100 R) till samma uttag som fukt sensorn är kopplad till. Så om vattennivån är för låg och växeln stänger, finns plötsligt det en mycket lågt motstånd över luftfuktighet spikar och 741 Op förstärkaren "luras" "tänkande" att marken är tillräckligt våt och kommer att stänga av pumpen.

Du kan använda andra växlar än en reed-relä, men den här har fungerat för mig (jag kommer att komma med några förslag senare)

C2 är inte nödvändigt. Man kan sätta det i att ge lite av en fördröjning med kopplande reläets på eller av och därmed undvika darr.

Spänningen till foder 741 op förstärkaren är inte så kritisk. Mine fungerar på 5 volt (jag inte skulle gå mycket lägre) men beroende på 741 du använder kan du gå så högt som 18 eller 22 volt. Om du gör dock kanske du vill omberäkna R2. Det aktuella värdet av R2 är 220 Ohm.
Vid beräkningen av det motstånd värdet för andra spänningar, ta följande i beaktande: 39MF22 har framåt spänning på 1,2 volt. Strömmen ska vara mellan 5 och 20 mA. Mest gröna eller röda lysdioder har en framåt spänning på 2 volt. Värdet på R bör därför åtminstone (Vcc-3.2) / 20 (ger värdet i kOhm) och på de flesta (Vcc-3.2) / 5 (ger värdet i kOhm).
Så för 5 volt skulle detta vara 1,8/20 = 90 Ohm till 1,8/5 = 360 Ohm

Den här tabellen sparas du beräkna värdet av R2:
Spänning minimala värde maxvärde
5 90 360
6 140 560
7 190 760
8 240 960
9 290 1160
10 340 1360
11 390 1560
12 440 1760
13 490 1960
14 540 2160
15 590 2360
16 640 2560
17 690 2760
18 740 2960
Värden i ohm. Bara välja en typ av i mitten av intervallet för din spänning

Snubbing nätverket kring C1 och R3 är valfria och troligen inte nödvändigt eftersom jag förstår att solid state reläer vara fullt kapabla att hantera Induktiva laster. Om du använder den, lägga den i vägguttaget (mer om detta senare)