کد و نقشه مدار آبیاری خودکار گیاهان و درختان (آبیاری قطره ای هوشمند) با میکروکنترلر ATTiny13A
این پروژه، آبیاری خودکار، یک تایمر خودکار جهت باز و بسته کردن شیر برقی می باشد که برای میکرو کنترلر ATTiny13a از خانواده AVR طراحی شده است.
همچنین مدار طراحی شده با نرم افزار آلتیوم (Altium) دارای یک ورودی برای سنسور رطوبت سنج می باشد. زمانبندی آبیاری قابل تنظیم بین 1 تا 7 روز یک بار (و یا با توجه به میزان رطوبت خاک) و به مدت قابل تنظیم 1 تا 30 دقیقه در هر نوبت می باشد.
کامپایلر مورد استفاده برای سورس کد، کدویژن نسخه 3.12 است و ولتاژ کاری مدار 5 ولت می باشد.
کد و نقشه پروژه سیستم آبیاری خودکار گیاهان با میکروکنترلر ATTiny13A
میکرو کنترلر ATTiny13A یک میکرو کنترلر ارزان قیمت با 1 کیلوبایت حافظه و قابلیت برنامه ریزی آسان است که پردازش این سیستم را به عهده دارد. سیستم آبیاری خودکار درختان و گیاهان، یک روزشمار برای زمان بندی آبیاری (روشن کردن رله شیر برقی) دارد. و یک تایمر دقیقه شمار برای مدت زمان روشن بودن رله شیر برقی.
برنامه به صورت پیش فرض روی 1 روز تنظیم است. به این معنی است که هر روز درساعتی مشخص (ساعتی که اولین بار مدار روشن شده ویا دکمه ریست روی آن زده شده) آبیاری انجام می دهد.
با استفاده از پتانسیومتری که روی مدار قرار گرفته، مدت زمان آبیاری (روشن بودن رله شیر برقی) تنظیم می شود. که می تواند بین 1 تا 30 دقیقه باشد.
فایل پروژه
این پروژه شامل دو فلدر “PCB-SCH-BOM” برای نقشه مدار و برد و فلدر مربوط به فایل های سورس کد ویژن است. داخل فلدر “HEX” در فلدر سورس کدویژن، فایل از پیش کامپایل شده پروژه قرار دارد. برای بررسی سورس پروژه ویا کامپایل مجدد از فایل “AutoIrrigation.prj” استفاده کنید.
میکروکنترلر از اسیلاتور داخلی 9.6 مگاهرتزی استفاده می کند.
حالت BOD فعال و روی ولتاژ 4.5 تنظیم است.
درصورت افت ولتاژ میکروکنترلر ری استارت خواهد شد.
از منبع تغذیه ای استفاده کنید که جریان کافی برای میکروکنترلر و رله را تامین کند.
با قطع شدن برق، زمان بندی به اندازی مدتی که برق قطع بوده به تاخیر می افتد.
ترجیحا برای برنامه ریزی از پروگرمر پشتیبانی شده توسط کامپایلر استفاده کنید.
فیوز high روی 0xF9 تنظیم است.
فیوز low روی 0x7A تنظیم است.
پی سی بی به صورت یک لایه با ابعاد 5 در 5 سانت طراحی شده، به همراه 4 پد مخصوص اسپیسر که می توانید با توجه به ابعاد باکس خود، محل آن را تغییر دهید.
برد را با توجه به لیست قطعات و نقشه ها مونتاژ کنید و میکروکنترلر را پروگرم کنید. یک دکمه روی برد قرار دارد که برای تنظیم روزشمار و همچنین ریست روز شمار استفاده می شود.
اطلاعات زمانی در حافظه EEprom میکروکنترلر هر ده دقیقه یک بار ذخیره می شود.
لوله کشی آبیاری خودکار
برای آبیاری، می توانید از شیر ها و لوله های آبیاری قطره ای استفاده نمایید. برای شیر برقی می توانید از شیر 220 ولتی و یا 12 و 5 ولتی استفاده کنید.
یک عدد شیر کنار هر درخت ویا گیاه قرار دهید و میزان آبدهی آن را تنظیم کنید.
سنسور رطوبت سنج را در صورت استفاده ترجیحا در خشک ترین ناحیه قرار دهید.
(نمونه سنسور تست شده: “Soil Moisture MH-Sensor-Series Flying-Fish”)
روی این سنسور یک عدد پتانسیومتر برای تنظیم حداقل میزان رطوبت خاک نصب شده است. پین VCC ، GND و DO را به ترتیب به 5V ، G و S روی برد سیستم آبیاری اتوماتیک متصل نمایید.
پردازنده سیستم هر یک ساعت یک بار ورودی سنسور رطوبت سنج را بررسی می کند و در صورتی که رطوبت خاک کمتر از میزان تنظیم شده باشد (خروجی سنسور 0 می شود)، رله آبیاری روشن می شود تا زمانی که رطوبت به حد مورد نیاز برسد یا زمان تنظیم شده به اتمام برسد.
در صورتی که زمان به اتمام برسد اما رطوبت هنوز پایین باشد، پس از یک ساعت مجدد آبیاری انجام خواهد شد.
تنظیم سیستم آبیاری هوشمند گیاهان و درختان
وقتی ولتاژ 5 ولتی را به مدار متصل کنید، تمام LED ها روشن خواهند شد. LED3 دائم روشن خواهد ماند ولی LED2 خاموش می شود و LED1 به میزان تعداد روز تنظیم شده در برنامه چشمک خواهد زد.
پس از آن، LED2 به اندازه تعداد دقیقه آبیاری (با توجه به میزان تنظیم شده پتانسیومتر) چشمک خواهد زد.
اگر دکمه روی برد را هنگامی که ولتاژ 5 ولتی را متصل می کنید به مدت 4 ثانیه نگه دارید، برنامه زمان بندی ریست خواهد شد. یعنی اولین آبیاری در همان ساعت و آبیاری های بعدی در روزهای دیگر در همان ساعت انجام خواهد شد.
اگر در لحظه اتصال ولتاژ 5 ولتی، دکمه را نگه داشته باشید و حداقل به مدت 8 ثانیه نیز نگه دارید، LED1 چشمک میزند و هر چشمک نشان دهنده تنظیم 1 روز به زمان بندی است. به عنوان مثال اگر دوبار چشمک بزند و بعد دکمه را رها کنید، اولین آبیاری امروز در همین ساعت خواهد بود و آبیاری بعدی پس فردا در همین ساعت.
این پروژه را میتوانید از طریق بخش زیر دریافت کنید:
نوشته شده توسط: محمد مهدی کفش کنان – مهندس الکترونیک و برنامه نویسی فول استک و بنیانگذار WiCardTech