Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Die Schaltung, Materialliste

12 Schritt:Schritt 1: Bewässerungs Ihrem Garten mit einem Operationsverstärker: Drucken des PCB Schritt 2: Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Ätzen der Leiterplatte Schritt 3: Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Montage der Leiterplatte Schritt 4: Die Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: stripboard Schritt 5: Der Feuchtesensor: Spitzen Schritt 6: Der Feuchtesensor: eine Gips alternative Schritt 7: Die Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Der Niveauschalter Schritt 8: Bewässerungs Ihrem Garten mit einem Operationsverstärker: Die Alternative Niveauschalter Schritt 9: Bewässerungs Ihrem Garten mit einem Operationsverstärker: Die elektrische Schaltung Schritt 10: Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Schließlich Bewässerung Schritt 11: Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Verbesserungen, Erweiterungen, Wintereinsatz Schritt 12: Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Update

Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Die Schaltung, Materialliste

In einer früheren instructable, präsentiert eine automatische Gartenbewässerung Projekt mit einem Attiny habe ich erwähnt, es könnte auch mit einem Operationsverstärker durchgeführt werden. Also, lassen Sie mich mein Geld, wo mein Mund ist und Ihnen ein. Es verfügt über eine Option, um eine regelmäßige Relais oder ein Halbleiterrelais verwenden

Hier ist, was Sie brauchen:
1 Opamp UA741 (oder LM741 oder andere '741' type ')
1 LED (rot oder grün, für LEDs mit einem hohen Spannungsabfall, wie blau, können Sie R2 anzupassen)
1 Widerstand 10-200k (Ich komme zu der im Text zu erhalten)
1 Widerstand von 10-100 Ohm (was auch immer Sie herumliegen haben)
1 Reedschalter (Die Kleinen in einem Glas), wenn Sie nicht finden können, versuchen Sie einen Türkontakt
1 Magnet
1 8 Pins DIL IC Fuß
1-Elektrolyt-Kondensator 220uF 16-25 V (optional)
1 kleine Tauchpumpe (Ich benutze einen 5 W Pumpe, die 430 l Pumpen / h, die etwa 7 Liter pro Minute ist) (Gartencenter, eBay)
- Wenn Sie beschlossen, die Sache mit einem Halbleiterrelais zu bauen fügen Sie die folgende:
1 Widerstand 220 Ohm
1 Halbleiterrelais (Ich benutze einen 39MF22)
1 8 Pins IC Fuß
1 Widerstand von 100 Ohm (optional)
1 Kondensator 100 nF 400 V (optional)

Hinweis. Ich habe die 39MF22 Halbleiterrelais gewählt, weil es ist ziemlich billig. Wenn Sie nicht finden können,
es in Ihrer Nähe, wählen Sie die mechanischen Relais. Ist dies keine Option den Austausch der Halbleiterrelais durch einen Optokoppler mit TRIAC. Wenn Sie einen niedrigen Spannungsgleichstrompumpe haben, überlegen Sie es mit einem FET oder Transistor oder dem mechanischen Relais

- Wenn Sie gewählt haben, um es mit einem mechanischen Relais zu bauen, fügen Sie den folgenden
1 Widerstand 1k
1 NPN-Transistor, wie BC547
1-Diode 1N4001
1 Relais (Schließer) Spannung 5-18 Volt (je nach Situation)

Außerdem
Ein großer Eimer (Baumärkte, verwende ich eine, die verwendet werden, um Zement zu mischen)
Schläuche / Schlauch (Baumärkte, Gartenhäuser)
Lötkolben
Doppelkabel Niederspannung
110-220 V-Kabel für den Außenbereich (Baumärkte)
2 verzinkte Nägel oder verzinktem Kleiderbügel (Baumarkt, eure Mütter Schrank), oder 2 Kohlenstoffstangen von einer alten Batterie
Schrumpfschlauch
blank PCB von etwa 5x5 cm
Salzsäure (Drogerie, Baumarkt)
Hydroxyperoxide (Drogerie)
Schraubendreher
Eine wasserdichte Steckdose für den Außenbereich (Baumarkt)
Ein wallwart PSU von 5-15 Volt (je nach Situation).

Gesamtkosten
Das ist sehr schwer zu sagen, da ich viel von dem Zeug, bereits zur Verfügung hatten. Das teuerste war ich denke, die Pumpe (14 Euro). Die elektronischen Bauteile sind wirklich Nickel und Dime Zeug. A 741 Kosten 25 Cent (Euro), der 39MF22 betrug 1,80 Euro.
Früher habe ich eine wasserdichte Steckdose, die ich zur Verfügung hatte, aber ich denke etwa 3 Euro sind. Jeder muss bereits eine wallwart PSU Verfügung somewher.
Netzkabel für den Außenbereich sind nicht wirklich billig (etwa ein Euro / Meter), aber oft können Sie zu einem günstigeren Preis zu bekommen und wenn Sie ein Gärtner sind, können Sie etwas über einer früheren Installation hast.
Ich bin nicht wirklich zählen die Chemikalien zum Ätzen entweder coz Ich hatte diese für weitere Projekte als gut, aber auch, dass es sehr billig.

Wenn ich einfach nur zu zählen Sachen, die ich hatte, um speziell für dieses Projekt zu kaufen, kann es mich gekostet haben 20-25 Euro, aber ich denke, dass, wenn Sie nicht, dass viel Zeug herumliegen, es 35-40 Euro konnte.

Schritte
Ich will die folgenden Schritte umfassen:
Die elektronische Schaltung (Intro)
Drucken des PCB (Schritt 1)
Ätzen der Leiterplatte (Schritt 2)
Montage der Komponenten (Schritt 3)
Verwendung eines stripboard anstelle einer PCB (Schritt 4)
Einen Feuchtesensor aus verzinktem Material (Schritt 5)
Erstellen Sie ein alternative Feuchtesensor aus Gips (Schritt 6)
Einen Standsanzeige (Schritt 7)
Auf Übersicht des fertigen Projekts (Schritt 8)
Sehen sie in Aktion (Schritt 9)
Erweiterungen (Schritt 10)

Die Schaltung
Die Schaltung ist ganz einfach. P1 wird verwendet, um das Niveau, wo die Pumpe Pump starten gesetzt. Im trockenen Boden der Widerstand der Spitzen hoch und die Spannung am invertierenden Stift des Operationsverstärkers niedrig ist. Wenn das niedriger ist als die Spannung an dem nicht-invertierenden Stift (von P1) ist der Ausgang aktiviert. Dadurch wird die Festkörperrelais (a 39MF22) und aktivieren oder die mechanische Relais zu aktivieren. Die PCB kann für beide. Der Wert von R1 ist auf Ihrem Feuchtesensor und der Art des Bodens, die Sie verwenden, abhängig. Für mich 10 K war eine gute Wahl. In Schritt 4, wo ich beschreiben die Feuchtigkeitssensor. Ich werde Ihnen sagen, wie man ein guter Wert für diesen Widerstand zu wählen.

Die Pumpe, die ich benutze ist eine kleine Tauchpumpe, zum kleinen Teich Brunnen verwendet. Es pumpt Wasser aus einem Behälter in eine Tropflinie in meinem Gemüsebett. Tauchmotorpumpen nicht gerne trocken laufen, also müssen wir einen Weg, um den Wasserstand zu messen und um die Pumpe zu stoppen, wenn der Pegel zu niedrig ist. Das ist, wo S1 und R5 kommen. S1 ist ein einfacher Schließer Schwimmerschalter. Ich benutze einen Reed-Relais an der Außenseite des Behälters und einem schwimmenden Gerät angeschlossen mit einem Magneten an der Innenseite (dazu später mehr. Wenn das Niveau im Behälter geht zu niedrig ist, schließt der Schwimmerschalter.
Der Trick ist, dass ich das Float über einen sehr kleinen Widerstand (10-100 R) auf die gleichen Anschlüsse, die der Feuchtesensor angeschlossen ist. Also, wenn der Wasserstand zu niedrig ist, und der Schalter schließt, gibt es plötzlich einen sehr geringen Widerstand über die Feuchtespitzen und die 741 Operationsverstärker wird "ausgetrickst" in "Denken", dass der Boden feucht genug und schaltet die Pumpe .

Sie könnten andere Schalter als ein Reed-Relais zu verwenden, aber dieser hat sich für mich (Ich werde mit einigen Vorschlägen später kommen)

C2 ist nicht wirklich notwendig. Man kann es in setzen, um ein bisschen von einer Verzögerung mit switchin des Relais ein- oder ausgeschaltet ist und damit Flackern zu vermeiden geben.

Die Spannung an die Operationsverstärker 741 zuzuführen ist nicht so kritisch. Bergwerk arbeitet auf 5 Volt (würde ich nicht gehen viel niedriger), aber abhängig von der Art des 741, die Sie verwenden können Sie so hoch gehen, wie 18 oder 22 Volt. Wenn Sie aber tun, möchten Sie vielleicht R2 neu zu berechnen. Der aktuelle Wert des R2 ist 220 Ohm.
Bei der Berechnung der Widerstandswert für andere Spannungen, nehmen Sie Folgendes in Betracht: Die 39MF22 hat Lassspannung von 1,2 Volt. Strom sollte zwischen 5 und 20 mA liegen. Die meisten grünen oder roten LEDs haben eine Durchlassspannung von 2 Volt. Daher ist der Wert von R sollte mindestens (Vcc-3,2) / 20 (gibt Wert in kOhm) und höchstens (Vcc-3.2) / 5 (gibt Wert in kOhm).
Also für 5 Volt würde 1,8 / 20 = 90 sein Ohm bis 1.8 / 5 = 360 Ohm

Diese Tabelle speichert Sie die Berechnung des Wertes R2:
Spannung Minimal-Wert Max-Wert
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
Werte in Ohm. Nur wählte eine Sorte in der Mitte des Bereichs für Ihren Spannung

Das Dämpfungsnetzwerk rund C1 und R3 ist optional und wahrscheinlich nicht notwendig, da ich verstehe, Solid State Relais durchaus in der Lage Umgang mit induktiven Lasten zu sein. Wenn Sie es verwenden, setzen Sie es in die Steckdose (dazu später mehr) Schritt 1: Bewässerungs Ihrem Garten mit einem Operationsverstärker: Drucken des PCB



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Mit dem Bau zu erleichtern, habe ich eine Leiterplatte hergestellt, obwohl man könnte auch zu bauen diese auf Veroboard oder stripboard. Sie werden die Leiterplatten-Design finden Sie hier zum Download. (Hinweis: Es ist ein neues Printdesign hier) Der Entwurf für das Leiter orientiert es für direkte Tonerübertragung geeignet zu machen. Das bedeutet, dass die bedruckte Seite muss gegen die Kupfer gehen.
Das Design, wie Sie es auf Papier zu sehen ist, als ob Sie werden von der Bestückungsseite es bei der Suche, wenn Sie diesen Entwurf für eine andere Methode als die Tonerübertragung verwenden möchten, sollte man nicht vergessen.

Obwohl dies nicht eine Anleitung, wie Sie Ihre eigenen Leiterplatten zu machen, werde ich schnell Sie durch die Schritte, wie ich es gemacht habe führen können. Die Bilder, die ich verwenden, sind nicht ausdrücklich von diesem Board, sondern von einem anderen Bord, aber das Verfahren ist das gleiche:

-print Die PDF auf Hochglanzpapier in einem Maßstab 1: 1, und schneiden Sie es aus. Diese können spezielle Fotopapier sein, aber nur bedrucktes Papier aus einem Hochglanz-Magazin tun gut. Einige Leute benutzen Papier, das normalerweise beim Backen verwendet wird,

Ein Stück von PCB von etwa 4x5 cm -Thoroughly reinigen, verwenden Sie Stahlwolle. (Bild 2)
-HEAT Einen regelmäßigen Bügeleisen auf seine höchste Temperatur (Einstellung für Leinen oder Baumwolle). (Bild 3)
-Setzen Sie das bedruckte Design, Gesicht nach unten auf dem Kupfer und halten Sie sie fest mit den Fingern
Nehmen Sie die Spitze des heißen Eisen und legte es auf einen Punkt neer das Zentrum und halten Sie ihn dort für einige Sekunden, während Sie noch zu halten das Papier an Ort und Stelle.
-Dies Sollte das Design auf der Platine fixiert, so dass es sich nicht mehr bewegen können.
-Jetzt Legte das Flacheisen, vollständig auf dem Papier, und drücken Sie es nach unten
-Halten, Dass für etwa 30 Sekunden, während presing fest.
-Jetzt Mit der Spitze des Eisens, um jeden Teil des Papiers abreiben.
-Throw Es in etwas Wasser (jetzt sehen, wahrscheinlich sehr heiß), und lassen Sie ihn dort für ca. 10 Minuten. Vergessen Sie nicht, schalten Sie das Bügeleisen
-Nach 10 Minuten Schale von so viel Papier wie möglich, nutzen Sie Ihre Daumen, um wirklich schwer zu reiben.
-Throw Es wieder in Wasser zu lassen, wird einweichen und dann nehmen Sie mehr Papier
-Repeat Dies, bis alle das Papier ist weg
-Sie Wahrscheinlich mit einer endgültigen sehr dünne Schicht aus Papier, das schwer zu entfernen ist, belassen werden. Verwenden Sie ein weiches tootbrush zu entfernen.

Ihre Leiterplatte hat jetzt seine Maske und ist bereit für das Ätzen. (Bild 3)

Nur eine Bemerkung: der Entwurf, den Sie downloaden ist sehr leicht von dem man Sie unten sehen: Ich zog die Position der Diode, die die Transistor vom Relais schützt, um es einfacher zu mountStep 2: Bewässerungs Ihrem Garten mit einem Operationsverstärker: Ätzen der Leiterplatte

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Wie lernen, wie man zu ätzen Leiterplatten ist nicht das Ziel dieser ibble, werde ich schnell durch sie gehen,
Auch, wie ich bereits meine PCB geätzt, bevor ich der Aufnahme von Bildern gedacht, ich will Bilder vom Ätzprozess einer anderen Leiterplatte zu verwenden.
Zunächst eine Warnung:

Sie werden mit explosionsgefährdete Materialien, die, wenn die richtige Pflege genommen sollte nicht stellen einen inakzeptablen RISC jedoch, wenn keine angemessene Sorgfalt wird angewendet, können sie zu Körperverletzungen führen, Sachschäden und führen zu Ihrer Frau nicht zu euch spricht für einige Zeit kommen
-Wear Brille
-Wear Handschuhe
-Haben Sie diese außerhalb (Tun Sie es nicht in diesem schönen Edelstahl-Spülbecken)
Nur -Verwenden Kunststoff oder Glas, Geschirr

Ändern nichts an der Reihenfolge dieser Mix-Up
Messen Sie 15 ml Wasser
Setzte sich in einem Kunststoffbehälter
Takt 25 ml 10% iger Salzsäure (manchmal auch als Salzsäure)
Setzen Sie, dass in der gleichen Kunststoffbehälter
Fügen Sie ein paar Tropfen Hydroyxperoxide (H2O2)

Setzen Sie in der Leiterplatte, die Sie gerade eine Maske, um sich beworben haben. (Bild 1)

Schwenken Sie die Lösung vorsichtig: Sie erhalten die Kupferschicht die Farbe ändern zu sehen (Bild 2)

Sie werden sehen, das Kupfer wird zerfressen und die Lösung wiederum grün (Bild 3)

Wenn das Kupfer vollständig zerfressen, entnehmen Sie die Leiterplatte mit einer Kunststoff 'einmaligen Gebrauch' Löffel. und legen Sie sie in etwas Wasser zu spülen

Sie werden mit einem geeigneten Leiterplatte, die nur über die erforderlichen Spuren hinterlassen (Bild 4) gelassen werden

Reinigen Sie die PCB entweder mit Aceton oder einem Scotchbrite Pad, um alle Schutzfarbe (in der Tat ist es nicht Tinte, sondern eine Kunststoffartigen Polymer) zu entfernen
Schritt 3: Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Montage der Leiterplatte

Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Die Schaltung, Materialliste
Bestücken Sie die Platine mit den Komponenten ist sehr einfach und sollte aus dem Bild klar sein.
Wie immer gibt es ein paar Dinge zu beachten:
Orientieren Sie Ihre IC ist der richtige Weg. Die meisten haben eine Kerbe, die Line-Up sollte mit der Markierung auf dem IC zu Fuß. Diese Kerben sind eindeutig in diesem Bild sichtbar.
Siehe die Polarität des LED: Es hat zwei Beine, eine kurze und eine lange. Die lang ist die Anode, die kurze der Kathode. Es hat auch eine flache Seite an der Basis, an der Seite der Kathode
Siehe die Polarität Ihrer Diode. Die Kathode wird üblicherweise durch ein weißes Band angegeben.
Siehe die Polarität des Elektrolytkondensator. Es hat in der Regel ein weißes Band, möglicherweise mit Pfeilen darauf läuft auf einer Seite. Das ist die Kathode.
Beobachten Sie die Ausrichtung des Transistors. Wenn Sie einen BC547 sind, ist die Orientierung aus dem Bild klar. Wenn Sie eine andere NPN, dann prüfen Sie die Datenblatt sou Sie wissen genau, was die Basis, emmitter und Sammler sind

Halten Sie Ihre Komponente yhrough die entsprechenden Löcher. Schneiden Sie die Beine fast bündig mit der Kupferseite und schnell erhitzen Sie es mit Ihren Lötkolben beim Aufbringen von Lot. Entfernen Sie alle streunenden Lot, die eine kurze mit einem anderen Kupferbahn gemacht haben könnte. Ich habe immer gerne jede Lötverbindung mit einer kleinen Lupe direkt nach dem ich es zu inspizieren.

Oops:
Sie haben vielleicht bemerkt, dass in der Druckentwurf Ich wechselte die Positionen von R2 und der LED. Obwohl das sollte nicht ein Problem, wenn Sie mit den 39MF22 Version, aber wenn Sie die Relay-Version sind, könnte es das Relais Abschalten zu verhindern:
Lösung 1: Schalten Sie die Positionen von dem Widerstand und der LED. Ich werde eine korrigierte Version des PCB hochladen
Lösung 2: desolder der rechten Seite der Basiswiderstand des Transistors und verbindet diese mit einem Stück Draht mit der 39MF22 Stift 2

Erprobung
Schritt 1
Wenn das Löten Test das Brett gemacht: Legen Sie die 741 Operationsverstärker in seinem Fuß, aber nicht die 39MF22 einfügen.
Nehmen Sie ein Stück Draht, vielleicht ein Stück, das Sie sich von einer der Widerstände schneiden, biegen Sie es in einer U-Form und halten, dass im Schenkel 2 und 3 des IC Fuße des 39MF22.
Stellen P1 in der mittleren Position und der Spannungsversorgung.
Da gibt es nichts zu dem Sensoreingang angebracht, sollte die LED leuchten. Wenn nicht, schalten Sie P1 bis es tut (aber wirklich, sollte es schon leuchten in der Mittelstellung).
Wenn Sie ein Relais sind, zu messen, wenn das Relais richtig schließt.

Wenn Sie so weit gekommen, die Dinge gut suchen. Zeit für den nächsten Schritt

Schritt 2
Entfernen Sie das Stück Draht von der IC-Fuß, (aber lassen Sie ihn dort, wenn Sie nur mit einem mechanischen Relais sind)
Strom entfernen
Legen Sie Ihre 39MF22

Schalten wieder
Ihre LED sollte an sein, wenn auch ein bisschen weniger hell als zuvor.
Wenn sie nicht leuchtet, dann gibt es ein paar Möglichkeiten:
Der Wert des LED-Widerstand zu hoch ist und deshalb der Triggerstrom des 39MF22 nicht erfüllt ist
Der Wert des Widerstands zu niedrig und Sie können Ihre 39MF22 ausgebrannt haben
Ihre 39MF22 war gebrochen zu beginnen.

Prüfen Sie die Widerstandswerte und versuchen Sie es erneut

Schritt 3
Bringen Sie Ihre Feuchtigkeitssensor und kleben Sie es in den Boden. Drehen Sie P1 bis die LED erlischt gerade weg. Ziehen Sie Ihre Feuchtigkeitssensor aus dem Boden. Ihre LED sollte wieder sein.
Halten Sie Ihren Sensor wieder in den Boden und drehen Sie P1, damit Ihr LED ist nur auf. Bewässern Sie Ihren Boden rund um den Sensor und überprüfen Sie Ihre LED, sollte es ausgeschaltet sein oder gehen sehr bald.

Wenn das alles ist OK sind Sie im Geschäft. Wenn nicht, verzweifeln Sie nicht. Es ist eine einfache Schaltung und es kann wirklich nicht viel falsch mit ihm zu sein. lassen Sie Ihre Verbindungen, überprüfen Sie Ihre PCB, haben Sie keine Kurzschlüsse zu machen?
Falls erforderlich, stellen sie eine frage

Ein wenig von der Erfahrung und einige Fragen:
Siphon
Nachdem dieses System versucht seit einiger Zeit bin ich ganz glücklich, aber ich entdeckte, dass auch dann, wenn der Boden nass genug ist, kann die Bewässerung mit Wasser rieselt aus dem Bewässerungssystem weiter

Die Wurzel dieses Problems könnte in der Tat nicht die Komponenten, die verwendet werden, aber die Art der Bewässerung verwendet werden. Die Pumpe eigentlich gar abschalten mit dem 39MF22 aber das Bewässerungssystem können immer noch ein bisschen Siphonwirkung wenn Ihr Reservoir ist höher als Ihr Bewässerungssystem. Die Wirkung scheint auch häufiger, wenn die Entwässerungsbohrungen in Ihrer systme sind größer. Es funktioniert nicht mit Soaker Schläuche oder Sprinkler passieren. Das ist auch, warum es mit einigen Pumpen und nicht mit anderen passiert: einige Pumpen tatsächlich Wasserfluss zu ermöglichen, wenn ausgeschaltet, andere nicht.
Wenn dies geschieht, um Ihr System: machen Sie einen einfachen Test: schneiden Sie die Macht !. Wenn es noch Wasser aus Ihrem Bewässerungssystem ist es nicht die Schaltung, aber die Bewässerungsanlage.
Lösung:
-Stellen Sie sicher, dass Ihre Wasserversorgung ist unter Ihrem Bewässerungssystem, oder
-install ein airator (ein Ventil, wenn die Pumpe aktiv ist geschlossen, aber können in der Luft, wenn die Pumpe ausgeschaltet ist)

Relay manchmal nicht abschalten
Ich habe sowohl die SSRI-Version und die mechanische Relais und die letztere getestet kann ein Problem, dass die 741 auf niedrig geht eventhough zeigen, ist die Spannung am Ausgang immer noch hoch genug, um die tranistor öffnen. Seltsam obgleich dies ein Problem, das manchmal disapepars.
Die Wurzel dieses ist wahrscheinlich die Tatsache, dass die 741 nicht ideal, da ein Ein / Aus Komparator. Auch in der "Aus-Zustand" kann es dennoch eine beträchtliche (2 Volt) Ausgabe auf dem 741. Es ist in der Tat eine geeignetere -pin originale- Opamp, nämlich die CA3140 sein. Die 741 jedoch kostet 25 cts der CA3140 kostet € 1,50
In diesem Fall könnte das Problem verursacht werden, weil ich einen kleinen Fehler in der Print-Design, die anfangs dachte, ich würde keine Rolle gemacht. Die Schaltung zeigt, daß der Transistor für das Relais aus einem Widerstand zugeführt wird und eine LED, in der die LED sorgt für einen Spannungsabfall, bevor es an den Basiswiderstand von T1 verbindet. In der ursprünglichen Druckentwurf aber ich versehentlich die Position der LED und der Widerstand werde der 39MF22 schaltet. Als Ergebnis nahm die Basistransistors T1 keine Verbindung mehr über die LED und somit nicht aus dem volgate Abfall profitieren.
Lösung
1- Schalter die LED und R2 von der Position auf dem Originaldruck so Basiswiderstand R4 wird nach der LED angeschlossen werden, oder
2-die neue Print-Design (von denen ich den Download-Link zur Verfügung gestellt)
3 Verwenden Sie ein CA3140 anstelle eines LM741
Schritt 4: Die Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: stripboard

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Wenn Sie nicht möchten, dass eine Leiterplatte zu ätzen, ist es auch möglich, sie auf ein Stück 6x24 stripboard zu tun. Ich habe ein Layout für die Festkörperrelais-Version hinzugefügt. Ein Wort der Warnung: Ich habe beim Aufbau der Schaltung auf der Leiterplatte, so dass die stripboard Lay-out ist nicht von mir getestet. Es ist OK, soweit ich sehen kann, aber sollten Sie auf stripboard verwenden, wirklich zu überprüfen jede Verbindung, während Sie bauen wollen.
Sie können sich wahrscheinlich Pack Dieses Lay-out selbst tigther wenn Sie es wünschen (R2 und alles, was rechts davon mindestens Verschiebung eine Position nach links).
Trotzdem würde ich wirklich empfehlen die PCBStep 5: Der Feuchtesensor: Spitzen

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Die einfachste Form eines Bodenfeuchtigkeitssensor aus zwei verzinkten Nägeln, die in den Boden gesteckt werden gebildet. Obwohl technisch andere Metalle oder leitende Materialien verwendet werden, rostfreier Stahl und verzinktem Eisen scheinen die besten resistent gegen Korrosion im Boden sein. Edelstahl ist jedoch sehr schwer zu löten, ist daher verzinktem Material eine bessere Wahl.
Kupfer wird sehr schnell korrodieren und auch leicht zu starten, um als Spannungszelle handeln, tatsächlich liefert eine Spannung, die Ihre Messungen stören könnten.

Sie könnten in diesen Spitzen nur zufällig bleiben, aber Ich mag sie nicht zu weit voneinander entfernt sind und immer mehr oder weniger im gleichen Abstand haben. Also nahm ich ein Stück von elektrischen Leitung, gebohrt, zwei Löcher in ihm, in den Spitzen-Stick. Ich aufgeraut das Oberteil um einen Draht zu löten und abgedeckt, dass mit Schrumpfschlauch (nicht vergessen, den Schrumpfschlauch auf den Draht setzen, bevor Sie zu löten.

Sobald Sie diese Sensor vorgenommen haben, stecken Sie es in Ihrem Gemüsebett und messen Sie den Widerstand in einem Moment, dass Sie denken, die Erde couls verwenden etwas Wasser. Die ristance in diesem Moment ist ein großer Ball parc Indikator für Ihren Widerstand R1. Wählen Sie mehr oder weniger gleich dem Widerstands Sie gerade gemessen.

Schritt 6: Der Feuchtesensor: eine Gips alternative

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Der Vollständigkeit halber werde ich beschreiben, wie ein Gipssensor zu machen, wie es scheint, eine ewige Debatte darüber, was besser ist, ein Gips-Sensor, oder einfach nur ein Spike-Sensor sein. Ich habe nicht die Antwort, ich persönlich habe nicht viel Probleme mit nur Spikes, aber Gips hat ein paar Vorteile (so sagen sie).
-A Mäßigere auslesen
-less Korrosions

Wie auch immer, das ist, wie es geht:
Nehmen Sie zwei Spitzen aus verzinktem Eisen, etwa 5 cm lang. (Bild 1)
Nehmen Sie zwei kurze Stücke von Kupferdraht
Raue bis ein Ende jeder Spike mit einer Feile oder einem Schleifpapier, wickeln Sie den Kupferdraht um ihn herum und Lot
Setzen Sie etwas Schrumpf um diesen Kontakt und lassen Sie es zu schrumpfen (Bild 2)
Sägen Sie ein Stück von elektrischen Leitungsrohr, das etwa 6 bis 6,5 cm ist
Splice das Stück in Längsrichtung
Setzen Sie ein wenig Fett (Speiseöl) auf der Innenseite und dann kleben Sie sie wieder zusammen mit Scotchtape
Auch schließen Sie ein Ende mit ein wenig Scotchtape
Mischen Sie etwas Gips nach Anweisung auf der Packung.
Setzen Sie das Rohr aufrecht, mit der offenen Seite nach oben. Füllen mit Gips
Halten Sie sich in den beiden Spitzen, sicherzustellen, dass sie vollständig, aber nicht am anderen Ende kommen
Sicherstellen, dass sie einander nicht berühren
Lassen Sie den Gips aushärten

Wenn es gesetzt ist, entfernen Sie die scotchtaype dank der Fette, die beiden Hälften der Rohrleitung sollte locker leicht kommen (Bild 3)
Lassen Sie es trocken für einen anderen Tag ein dthen es in einem Ofen bei 180 Grad Celsius für etwa eine halbe Stunde zu heilen. Um nicht zu Energie zu verschwenden, können dies am besten getan werden beim Backen etwas anderes (Bild 4).

Sie haben nun ein Stück Gips mit zwei copperwires ragte aus, teilweise mit Schrumpf bedeckt.
Nehmen Sie sich etwas mehr Schrumpfschlauch und schieben Sie, dass in den Leitungen, die die Informationen von dem Sensor zu der Schaltung tragen wird.
Löten Sie diejenigen mit dem Kupferdraht
Schieben Sie den heatshring den ganzen Weg über den Kupferdraht und die zuvor aufgebrachte Schrumpfschlauch.
Shrink, dass. (Bild 5)

Der Grund, warum ich Kupferdraht auf die galvanisierte Spikes statt nur verlötet Lötdraht direkt an ihn ist, denn am Ende ist es ein bisschen einfacher, Draht an den Kupfer-Lot, als es zu Draht zu den verzinkten Spikes löten. Die Verbindung zwischen dem Kupfer und dem galvanisierten Materials durch die Wärmeschrumpf-Umhüllung und dem Gips befestigt. Ich konnte mit dem Draht gemacht haben, dass ofcourse schon, aber dann würde es schwer sein, die gysum in einem Ofen zu heilen, weil die Isolierung auf die beigefügten paar Meter Draht schmelzen würde.

Es ist jedoch keine Notwendigkeit, könnten Sie einfach lassen Sie ein paar Millimeter des verzinktem Material herausragen, zu heilen den Gips und dann Lötzinn und Schrumpf wickeln Sie Ihren Draht zu ihm.
Schritt 7: Die Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Der Niveauschalter

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Wie ich mein Niveau Schalter zusammen, bevor ich schrieb diesen "ible 'bereits verlötet, werde ich haben, um zu tun mit einer Illustration.

Der Niveauschalter: Bild 1
Ein Reed-Schalter ist nur ein kleines Glasröhrchen mit einem magnetisch empfindlichen Draht in ihm, die einen Kontakt schließt, wenn es durch ein Magnetfeld durchläuft. Ich verlötet einen 100 Ohm-Widerstand, um eine der Leitungen, verlötet einen Draht auf die andere zu führen und dem Widerstand und bedeckte sie mit Schrumpffolie. (Natürlich ist das Bild nicht in der Skala: ein Reed-Schalter ist kein 5-mal die Länge eines Films Kanister)

Der Schwimmer: Bild 2 + Bild 3
Ich machte einen Schwimmer aus einem leeren Filmkanister und geklebt, eine starke Neodym-Magnet in ihr. Es besteht in einem PVC-Rohr in dem Behälter, die sie in Übereinstimmung mit dem Reed-Schalter hält, ansonsten ganzen Behälters und der Reed-Schalter kann aus dem Einfluss des Magnetfeldes werden bob würde. Der Kanister sollte in der Lage, sich frei nach oben und unten der PVC-Rohr zu bewegen. Wenn Sie nicht über einen Film Kanister, verwenden Sie etwas anderes, das zu schweben wird und kann einen Magneten zu halten. Erwägen Sie einen leeren Pille Flasche. Sie könnten ein Magnet auf ein Stück polysturene kleben, aber ich bin nicht sicher, was die kontinuierliche Einwirkung von Wasser wird mit dem Magneten zu tun.
Das PVC-Rohr, das den Schwimmer enthält, sollte an seiner Stelle über dem Reed-Schalter festgelegt werden. Ich habe poprivets dafür (Oben nur)

Positionieren Sie den Schalter
Ich füllte den Behälter mit Wasser, so dass die Pumpe vollständig bedeckt war, legte ich den Schwimmer und den Magneten in der Wasser, befestigt ein Multimeter an den Drähten, die aus dem Niveausensor und zog es nach oben und unten, bis ich fand den richtigen Ebene, wo es in der Nähe.

I angegeben, dass Niveau und geklebt, den Schalter auf sie dann.

Alternativen
Ich habe Abbildungen von einigen alternativen Methoden der Grenzstanderfassung hinzugefügt:
Mit einem Zugschalter über einen String in einen schwimmenden Vorrichtung angebracht,
Mit einem Kippschalter auf einem Schwimm wird, dass eine Änderungswinkel zu haben, wenn der Wasserstand dropsStep 8: Bewässerungs Ihrem Garten mit einem Operationsverstärker: Die Alternative Niveauschalter

Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Die Schaltung, Materialliste
Nachdem das Reed-Relais im Einsatz für eine lange Zeit schon, bemerkte ich es nicht, dass auch mehr arbeiten, wie es schien durch den Magneten magnitized. Ich machte also einen weiteren Schalter.

Ich legte einen Hebel Mikroschalter in eine aufrechte Stück Holz, auf einem runden Holz bottem geklebt. Im bottem ist ein Loch, durch das ein Nylon-String geht: eine Seite ist mit dem Schalter angebracht ist, wird die andere Seite mit einem schwimmenden Objekt angebracht. Das könnte ein Gummiduckie, oder ein Stück Holz. Die Vorrichtung ist aus den Elementen durch eine Kunststoffmembran, die aus einer Schlagsahne Spraydose kam geschützt. Die gesamte Vorrichtung wird über dem Wasserbehälter aufgehängt ist. Die Länge der Zeichenfolge bestimmt die Ebene, auf der der Schalter geschlossen wird.

Schritt 9: Bewässerungs Ihrem Garten mit einem Operationsverstärker: Die elektrische Schaltung

Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Die Schaltung, Materialliste
Ein kurzer Überblick von der Verdrahtung ist wie folgt:
ein 220-V-Leitung unterbrochen ist und durch den Operationsverstärker-Schaltung eingeschaltet und führte zu einer Steckdose
Die Pumpenstecker in diese Wandsteckdose /
Ein Feuchtigkeitssensor geht an den Operationsverstärker-Schaltung
A levelswitch am Becken befestigt ist, geht in die Operationsverstärkerschaltung
Ein Schlauch von der Pumpe wird auf die gardenbedStep 10: Bewässerungs Ihrem Garten mit einem Operationsverstärker: Schließlich Bewässerung

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Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Die Schaltung, Materialliste

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Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Die Schaltung, Materialliste

Bewässerung Ihres Gartens mit einem Operationsverstärker: Die Schaltung, Materialliste

Bild 1
Das erste Bild zeigt meine (noch experimentell) eingerichtet:
Das weiße Kabel ist der Sensor. die dünne rote und schwarze sind die Stromversorgung, die (bis jetzt) ​​Feeds aus einer 12-Volt-Schiene für meine Gartenleuchten.
Der Niveauschalter-Feeds in der gleichen Anschlussblock, wie der Sensor funktioniert.

Die dicken schwarzen und blauen Leitungen (unten rechts) bilden die schaltet Versorgung an der Steckdose auf der rechten Seite. Aktuell sind sie alle treten über ein Loch, das ist wahrscheinlich nicht nach-Code, aber ich werde zu beheben, dass irgendwann wie für jetzt bin ich noch nicht sicher, ob ich den Operationsverstärker-Schaltung draußen lassen, oder wird es in das Haus schließlich zu bringen. Eigentlich nach den örtlichen Code Ich sollte einen braunen dicken Draht anstelle von eine blaue verwendet haben, aber wer wirst wissen, ist?

Der Stecker in der Steckdose ist der Stecker meines Pumpe.

Bild 2
Es gibt mehrere Möglichkeiten, um das Wasser zu Ihren plantbed liefern, wie eine Tropfsystem oder ein Bewässerungsschlauch.
Ich entschied mich für eine schnelle und billige Lösung zu gehen: ein elektrisches Leitungsrohr mit etwas 1 mm Löcher in sie und ein Korken, um es an einem Ende anzuschließen.

Bild 3
Dieses Bild zeigt das komplette Layout: an der rechten Seite ist eine schwarze 160-Liter-Behälter Es enthält effektiv einige 135 Liter, wie ich die Pumpe auszuschalten auf einem sicheren Niveau. Der graue Rohr in es ist das Steigrohr für die Schwimmer, die den Niveauschalter auslöst.

Von der Pumpe ein Schlauch an das diy Düse in meinem plantbed verbunden ist und wenn Sie das Bild in voller anschauen, werden Sie sehen, dass eigentlich ganz etwas Wasser kommt heraus: in der Tat, einige 7 Liter / Minute.

Im Bild wil Sie auch sehen, einige Feuchtigkeitssensoren (Ich habe ein paar getestet, nur eines angeschlossen ist).

Der Sensor hat super funktioniert. Es Absperren der Pumpe in etwa 1,5 Minuten (das Bett war eher trocken, hatte ich nicht, weil dieses Tests Bewässerung). Ich zog dann den Sensor und die Pumpe wieder eingeschaltet. Ich laufen lassen, weil ich wollte, um den Niveausensor überprüfen. In etwa 15 Minuten, wenn die entsprechende Stufe erreicht wurde, schalten die Pumpe einwandfrei.

Bild 4
Eine Nahaufnahme von der Düse mit Sprays aus der IT und der Feuchtigkeitssensor

Bild 5
Leert ziemlich Faststep 11: Bewässerungs Ihrem Garten mit einem Operationsverstärker: Verbesserungen, Erweiterungen, Wintereinsatz


Es macht Spaß, der, wie man verbessern oder Funktionen hinzufügen, um eine einfache Schaltung wie diese, die nur über 2 Eingänge, im Gegensatz zu den vielen Eingängen auf einem Mikrocontroller denken. Was Sie könnten beispielsweise hinzufügen:
Electrical
-Eine LDR oder lichtempfindliche Diode / Transistor, um nur diese Arbeit während der hellen Stunden des Tages. (Hinweis: ein LDR in Reihe R2 würde ein sehr hohes Niveau in der Nacht eingestellt)
-A Handhilfsbetätigung: befestigen Sie den Feuchtigkeitssensor über einen Schalter: Brechen der citcuit würde die Pumpe zu aktivieren
- Re-Design der Druck so ist es, ein Netzteil, das direkt über einen eigenen Transformator wird an der Netzspannung Zeile enthält so ein wallwart ist nicht mehr notwendig
Mechanische
Verbessern Sie die Effizienz der Pumpe, indem sie schweben knapp unter der Oberfläche des Wassers (anhängen zu einem hölzernen oder Polystyrol Floater). Es wäre dann das Pumpen von Wasser von der Oberfläche des Behälters und bräuchte nicht pumpen für einige Zeit so hoch. Vergewissern Sie sich, wenn die Leitungen und Schläuche nicht kippen den Schwimmer und lassen Sie die Pumpe trocken laufen.
Wenn jemand kommt mit Idee habe Interesse, sie zu hören sein würde.
Wintereinsatz
In der Gegend, wo ich lebe, ist es kein Gebrauch Bewässerung im Winter, coz nichts wächst und alles Wasser wird eingefroren. Nicht gut für Ihre Pumpe. So möchten Sie Ihren Kreislauf im Leerlauf lassen ??
Ich habe mit diesem für die ist zu erwärmen ein kleines Gewächshaus:
Mit einem NTC 10 k Ersetzen Sie den Feuchtigkeitssensor. Anstelle der Befestigung einer Pumpe, verwenden Sie es, um eine 15 Watt Glühbirne zu wechseln. P1 eingestellt, so dass es auf der Glühbirne zu wechseln, wenn die Temperatur unter 21 Grad. Setzen Sie den NTC und die Glühbirne in Ihrem Gewächshaus und lassen Sie diese Samen sprout.Step 12: Bewässerungs Ihrem Garten mit einem Operationsverstärker: Update

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Ater having used the presented circuit with much success, i needed to make a more dedicated one for a strawberry tower.
I actually didnt want to fuss with a mains fed high voltage pump anymore, so I found the JT180-A . A 5-12 Volt DC pump for a relatively low price (7 euro). As the 741 can operate in that voltage range, there was no need for a relay, but it could be switched directly.

For the transistor one can take a 2n1613 or 2n1711 as wel, but it can cutting it very close with regard to the 150 mA collector current. I used it as I had it laying around, but it is relatively expensive at 65 cts (euro).
The BD 137 is a much safer option and even cheaper at 0.25 euro. the 2N1613 and 2N1711 would benefit from a cooling element.

Though not drawn, it might be wise to put a 100uf and a 100nF over the power line.
I presume the function of the Soil moisture sensor is clear. However, I added two other things in parallel to the sensor.
First there is S1. this is the float switch that closes when the waterreservoir is empty. If it closes the opamp will be fooled into thinking there is no need to pump, thus avoiding the pump to run dry.
The other sensor is a rain sensor. If the soil is dry, but it is aboutto rain, it seems futile to start irrigating. Again the rain sensor, like the float switch, will trick the op-amp into thinking the soil is wet enough and will not pump.
Depending on the Voltage used, one can decide to leave out the LED and lower the value of the base-resistor