|
Схема предназначена для того, чтобы подавать сигнал, если растения нуждаются в поливе. Светодиод начинает мигать, если почва в цветочном горшке слишком пересохла, и гаснет при увеличении влажности. Очень низкий ток потребления от батареи 3 В
Принципиальная схема:
Подстроечный резистор R2 позволяет адаптировать чувствительность схемы под различные типы грунта, размеры цветочного горшка и виды электродов.
Перечень компонентов:
|
R1, R4
|
Резисторы 470 кОм ¼ Вт
|
|
R2
|
Керметный или угольный
подстроечный резистор 47 кОм ½ Вт
|
|
R3
|
Резистор 100 кОм ¼ Вт
|
|
R5
|
Резистор 3.3 кОм ¼ Вт
|
|
R6
|
Резистор 15 кОм ¼ Вт
|
|
R7
|
Резистор 100 Ом ¼ Вт
|
|
|
|
C1
|
Лавсановый конденсатор 1 нФ 63 В
|
|
C2
|
Лавсановый конденсатор 330 нФ 63 В
|
|
C3, C4
|
Электролитические конденсаторы 10 мкФ 25 В
|
|
|
|
D1
|
Диод 1N4148 75 В 150 мА
|
|
D2
|
Красный светодиод диаметром 5 мм
|
|
|
|
IC1
|
Микросхема CD4093 счетверенного вентиля "2И-НЕ"
с триггерами Шмитта на входах
|
|
|
|
Q1
|
PNP транзистор BC557 45 В 100 мА
|
|
|
|
P1, P2
|
Электроды (См. замечания)
|
|
|
|
B1
|
Батарея 3 В (2 батареи типоразмера AA, N или AAA,
соединенные последовательно)
|
Развитие схемы:
Это небольшое устройство пользовалось большим успехом у любителей электроники на протяжении многих лет, начиная с 1999 г. Тем не менее, схема была усовершенствована за счет добавления в нее четырех резисторов, двух конденсаторов и одного транзистора. В результате устройство стало проще в настройке и устойчивее в работе, а яркость свечения удалось увеличить, не используя сверхярких светодиодов.
Было проведено много опытов с различными цветочными горшками и различными датчиками. И хотя, как несложно себе представить, цветочные горшки и электроды сильно отличались друг от друга, сопротивление между двумя электродами, погруженными в почву на 60 мм на расстоянии порядка 50 мм, всегда находилось в пределах 500…1000 Ом при влажной почве, и 3000…5000 Ом при сухой
Работа схемы:
Микросхема IC1A и связанные с ней R1 и C1 образуют генератор прямоугольных импульсов с частотой 2 кГц. Через подстраиваемый делитель R2/R3 импульсы поступают на вход вентиля IC1B. При низком сопротивлении между электродами (т.е., если влаги в цветочном горшке достаточно) конденсатор C2 шунтирует вход IC1B на землю, и на выходе IC1B постоянно присутствует высокий уровень напряжения. Вентиль IC1C инвертирует выходной сигнал IC1B. Таким образом, вход IC1D оказывается блокированным низким уровнем напряжения, и светодиод, соответственно, выключен.
При высыхании почвы в горшке, сопротивление между электродами возрастает, и C2 перестает препятствовать поступлению импульсов на вход IC1B. Пройдя через IC1C, импульсы 2 кГц попадают на вход блокировки генератора, собранного на микросхеме IC1D и окружающих его компонентах. IC1D начинает генерировать короткие импульсы, включающие светодиод через транзистор Q1. Вспышки светодиода указывают на необходимость полива растения.
На базу транзистора Q1 подаются редкие пачки коротких отрицательных импульсов частотой 2 кГц, вырезанные из входных импульсов. Следовательно, и светодиод вспыхивает 2000 раз в секунду, однако человеческий глаз воспринимает такие частые вспышки как постоянное свечение.
Замечания:
- Для предотвращения окисления электродов используется их питание прямоугольными импульсами.
- Электроды изготавливаются из двух отрезков зачищенного одножильного провода, диаметром 1 мм и длиной 60 мм. Можно использовать провод, применяемый для прокладки электропроводки.
- Электроды необходимо полностью погрузить в землю на расстоянии 30…50 мм друг от друга. Материал электродов, размеры и расстояние между ними, в целом, не имеют большого значения.
- Потребление тока порядка 150 мкА при выключенном светодиоде, и 3 мА при включении светодиода на 0.1 секунду каждые 2 секунды, позволяет устройству работать годами от одного комплекта батарей.
- При таком небольшом токе потребления в выключателе питания просто нет необходимости. Если, все же, возникнет желание выключить схему, достаточно закоротить электроды.
|
