Gardening: Plant Watering Monitor Circuit

Gardening: Plant Watering Monitor Circuit - Làm vườn: Nhà máy Tưới nước Màn hình vi mạch

These days, especially in cities where people live in concrete houses, plants can dry put quickly. I know that your father, or grandfather, most likely visits his flowers when they want to sneak a cigarette, but what better to protect their valuable plants by doing it automatically?

This plant watering monitor circuit is intended to signal when a plant needs water. A LED flashes at a low rate when the ground in the flower-pot is too dry, turning off when the moisture level is increasing. Adjusting R2 will allow the user to adapt the sensitivity of the circuit for different grounds, pots and probe types.

IC1A and related components R1 and C1 form a 2KHz square wave oscillator feeding one gate input of IC1B through the voltage divider R2/R3 made variable by adjusting the Trimmer R2. If the resistance across the probes is low (as when there is a sufficient quantity of water into the pot) C2 diverts the square wave to ground, IC1B is blocked and its output will go steady hight. IC1C inverts the high status to low, thus keeping IC1D blocked: the LED is off.

When the ground in the flower-pot is becoming too dry the resistance across the probes will increase and C2 will be no longer able to divert the square wave to ground. Therefore, IC1B output begins to transfer the 2kHz signal to IC1C which, in turn, passes it to the oscillator built around IC1D.

No longer disabled by a low level on its input, the IC1D oscillator slowly pulses Q1 base low causing the LED to flash, signalling the necessity to water the plant.

The short low pulse driving the base of Q1 is actually a burst of 2kHz pulses and therefore the LED flickers about 2,000 times per second – appearing to the human eye as if the LED was steadily on for the entire duration of the pulse.

Figure 1: Plant Watering Monitor circuit diagram

Some notes on this plant watering monitoring system

• A square wave is used to avoid problems of probes oxidization.

• Probes are made with two pieces of bare, stiff lighting cable of 1mm diameter and should be about 60mm long.

• The probes should be driven fully in the pot’s ground about 30 – 50mm apart. Please note that all parameters regarding probes material, dimensions and spacing are not critical.

• Current consumption: LED off = 150µA; LED on = 3mA for 0.1 sec. every about 2 sec. allowing the battery to last for years.

• The quiescent current consumption is so low that the use of a power on/off switch was considered unnecessary. In any case, to switch the circuit completely off, you can short the probes.

Parts List

R1,R4 – 470K 1/4W Resistors

R2 – 47K 1/2W Trimmer Cermet or Carbon

R3 – 100K 1/4W Resistor

R5 – 3K3 1/4W Resistor

R6 – 15K 1/4W Resistor

R7 – 100R 1/4W Resistor

C1 – 1nF 63V Polyester Capacitor

C2 – 330nF 63V Polyester Capacitor

C3,C4 – 10µF 25V Electrolytic Capacitors

D1 – 1N4148 75V 150mA Diode

D2 – 5mm. Red LED

IC1 – 4093 Quad 2 input Schmitt NAND Gate IC

Q1 – BC557 45V 100mA PNP Transistor

P1,P2 – Probes (See Notes)

B1 – 3V Battery (2xAA, N or AAA 1.5V Cells in series)

Làm vườn: Nhà máy Tưới nước Màn hình vi mạch

Những ngày này, đặc biệt là ở các thành phố, nơi mọi người sống trong những ngôi nhà bê tông, nhà máy có thể làm khô một cách nhanh chóng. Tôi biết rằng cha của bạn, hoặc ông nội, rất có thể thăm những bông hoa của mình khi họ muốn trốn một điếu thuốc, nhưng những gì tốt hơn để bảo vệ thực vật có giá trị của họ bằng cách thực hiện nó sẽ tự động?
Điều này nước tưới cây mạch màn hình được thiết kế để báo hiệu khi cây cần nước. Một đèn flash LED ở một tỷ lệ thấp khi mặt đất trong chậu hoa là quá khô, tắt khi độ ẩm tăng. Điều chỉnh R2 sẽ cho phép người sử dụng để thích ứng với các độ nhạy của mạch điện cho các căn cứ khác nhau, chậu và các loại đầu dò.
IC1A và các thành phần liên quan R1 và C1 tạo thành một bộ dao động sóng vuông 2KHz cho ăn một đầu vào cửa của IC1B qua R2/R3 chia điện áp được biến đổi bằng cách điều chỉnh R2 Trimmer. Nếu kháng chiến qua các đầu dò là thấp (như khi có một lượng nước vừa đủ vào nồi) C2 chuyển hướng làn sóng vuông góc với mặt đất, IC1B bị chặn và đầu ra của nó sẽ đi Cao ổn định. IC1C đảo ngược địa vị cao thấp, do đó việc giữ IC1D bị chặn: đèn LED tắt.
Khi mặt đất trong nồi hoa trở nên quá khô kháng chiến qua các đầu dò sẽ tăng và C2 sẽ không còn có thể chuyển hướng làn sóng vuông góc với mặt đất. Vì vậy, sản lượng IC1B bắt đầu chuyển các tín hiệu 2kHz IC1C đó, lần lượt vượt qua nó dao động xây dựng xung quanh IC1D.Không còn vô hiệu hóa bởi một mức độ thấp trên đầu vào của nó, dao động IC1D từ từ xung Q1 cơ sở thấp gây ra các đèn LED để flash, báo hiệu sự cần thiết để nước nhà máy.
Xung thấp ngắn lái xe các cơ sở của Q1 thực sự là một vụ nổ xung 2kHz và do đó thấp thoáng LED khoảng 2.000 lần mỗi giây xuất hiện với mắt người như LED ổn định cho toàn bộ thời gian của xung.
Hình 1: Nhà máy Tưới nước Monitor sơ đồ mạchMột số lưu ý theo dõi trên hệ thống cây trồng này tưới nước• Một làn sóng vuông được sử dụng để tránh những vấn đề của đầu dò oxy hóa.• Đầu dò được thực hiện với hai miếng trần, cáp chiếu sáng gay gắt của đường kính 1mm và có khoảng 60mm dài.• Các đầu dò nên được điều khiển hoàn toàn trên mặt đất của nồi khoảng 30 - 50mm ngoài. Xin lưu ý rằng tất cả các thông số liên quan đến thăm dò vật liệu, kích thước và khoảng cách không quan trọng.• Dòng tiêu thụ: LED off = 150μA; LED trên = 3mA cho 0,1 giây. mỗi giây khoảng 2. cho phép pin kéo dài trong nhiều năm.• tiêu thụ hiện nay hoạt động gì là quá thấp rằng việc sử dụng của một thế lực trên switch / off được xem là không cần thiết. Trong bất kỳ trường hợp nào, để chuyển đổi các mạch hoàn toàn tắt, bạn có thể ngắn đầu dò.
Các bộ phận Danh sáchR1, R4 - 470K điện trở 1/4WR2 - 47K 1/2W Trimmer gốm kim loại hoặc Carbon1/4W Resistor R3 - 100KR5 - 3K3 1/4W ResistorR6 - 15K 1/4W ResistorR7 - 100R 1/4W ResistorC1 - Tụ Polyester 63V 1NFC2 - 330nF Tụ Polyester 63VC3, C4 - 10μF 25V Tụ điện điệnD1 - 1N4148 75V 150mA DiodeD2 - 5mm. Red LEDIC1 - 4093 Quad 2 đầu vào Schmitt NAND Gate ICQ1 - BC557 45V 100mA PNP TransistorP1, P2 - Đầu dò (Xem Ghi chú)B1 - Pin 3V (2xAA, N hoặc các tế bào 1.5V AAA trong loạt)