小白的大想法-定时浇花系统

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TKli
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小白的大想法-定时浇花系统

帖子TKli » 周五 6月 08, 2018 6:41 pm

其实我一直都有很多大想法,但是经常是不能坚持下去,弃了好多坑,这次这个似乎不是那么难以实现,就开始着手做了起来。(不做好我花就GG啦)
下边是整个系统的结构图

QQ截图20180608141624.png



计时器
部件列表
机械闹钟*1
导线
工具列表
螺丝刀
电烙铁
AB胶
制作过程
网购机械闹钟*1,拆开,观察响铃触发装置,可以看出来,是用齿轮控制的簧片,用导线把簧片延长出来,完成

P80608-124924.jpg


P80608-125424.jpg


QQ截图20180608143706.png


装回去之后先安装好所有指针,尝试调整时间,装上电池,确定闹钟依旧可以正常工作。
取出电池,取下秒针和分针,旋转调整时间的旋钮,让时针顺时针旋转,听到“咔哒”一声时停止旋转,取下所有指针,重新安装,这次所有的指针均指向12,完成闹钟校准。


水泵和缓存水
部件列表
5V水泵*1
硅胶管*2m
输液管*10
用光的笔芯
水瓶*1
NE555延时断电模块*1
导线
工具列表
锥子
火机
镊子
小刀
制作过程
用火机加热锥子,在瓶盖上刺孔,连接水路。

P80608-132753.jpg


P80608-132933.jpg


P80608-133027.jpg


P80608-133429.jpg


P80608-134010.jpg


P80608-134051.jpg



延时断电模块模块;通电立即闭合继电器,延迟一段时间之后断开,时间可以通过调整电位计调整,范围0-60s

P80608-182314.jpg


目前想法,闹钟相当于一个开关,让闹钟与延时断电模块串联,
设置闹钟为十点。夜里十点,闹钟触发,簧片闭合,延时断电模块通电,水泵供电,从水桶向水瓶抽水,水瓶的水由重力流向花盆。

上午十点的排除嘛,不想用计数器,一是不会做,二是怕输错、浇反就GG了。
现在正在考虑光敏电阻+LM393电压比较器来做一个识别电路

不间断电源方案正在考虑中,,
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max
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Re: 小白的大想法-定时浇花系统

帖子max » 周六 6月 09, 2018 10:57 am

非常用心的帖子!先谢谢支持!

我有一个疑问,浇花缓存水的瓶子和管道仿佛没有看到连通大气的地方,这样水应该很难流到花盆去吧?

另外,
TKli 写了:闹钟触发,簧片闭合,延时断电模块通电,水泵供电,从水桶向水瓶抽水,水瓶的水由重力流向花盆。
这个设计是基于什么原因呢,和直接使用水泵把水输到花盆有什么不一样?

TKli 写了:目前想法,闹钟相当于一个开关,让闹钟与延时断电模块串联,
设置闹钟为十点。夜里十点,闹钟触发
每天浇水?淹死?溢出?

TKli 写了:不间断电源方案正在考虑中,,
欢迎持续更新!!!
TKli
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Re: 小白的大想法-定时浇花系统

帖子TKli » 周日 6月 10, 2018 1:20 am

下午一直刷新不出来界面,

照片里那个瓶子是用的新瓶子(测试的瓶子在阳台捆着不方便拍照)忘了装联通大气的管子了,抱歉。

我想用滴灌的方式,一滴一滴的从管子里渗出来(感觉这样更均衡)。
水泵可以产生很大的压力让水从管子里射出去很远。(图片拍不清楚)
这样可以清楚的看到我浇了多少水。

水量可以通过调节延时断电模块控制,我感觉350ml应该没问题,七月份放假前应有时间做运行测试。
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max
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Re: 小白的大想法-定时浇花系统

帖子max » 周日 6月 10, 2018 8:33 am

TKli 写了:下午一直刷新不出来界面,

照片里那个瓶子是用的新瓶子(测试的瓶子在阳台捆着不方便拍照)忘了装联通大气的管子了,抱歉。

我想用滴灌的方式,一滴一滴的从管子里渗出来(感觉这样更均衡)。
水泵可以产生很大的压力让水从管子里射出去很远。(图片拍不清楚)
这样可以清楚的看到我浇了多少水。

水量可以通过调节延时断电模块控制,我感觉350ml应该没问题,七月份放假前应有时间做运行测试。


。。。可能是服务器访问速度不稳定,可以多试一下或者换个时间。。。

滴灌确实要好很多的感觉,我做自动浇花的时候也是这么考虑的,所以只用电磁阀而没有用水泵!想到一起去了~(但我做视频的时候可乐盖开太多了,流的比较快。。。)

我现在好像知道你的设计思路了,每次水泵只泵入一次浇水需要的量到瓶子里?这确实是一个方案~
TKli
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Re: 小白的大想法-定时浇花系统

帖子TKli » 周六 6月 30, 2018 4:07 am

鸽了半个月了,继续更
经过这半个月的思考与实验,最终的方案已经设计出来了。
下边是原理解说,明天(或者以后)上实景图。

这次解说的是浇花部分,做了最后的完善。
鉴于机械闹钟每天会触发两次,我想过很多解决办法,现在这个是我一开始想到又放弃最后又使用的。
下边是组装方法的图片。

QQ截图20180630031734.png


在这次的设计中,每次触发延时,水泵只抽3/5的水到水瓶A中。
水瓶的出水口连接的水管向上弯折了一段。
上午十点,第一次运行,水瓶中加入3/5的水,由于出水管弯折较高,水并不能通过。
晚上十点,第二次运行,再加入3/5的水,水翻过出水口最高点,引起虹吸效应,可以一次把水完全吸走浇花。

原理如上,但是还是要结合现实。这里有两个问题。
一、由于用滴灌方式浇花,出水口末端的孔太小,管道内残留的水会堵住小孔,不利于空气排出。这导致了有些时候,水会被管道中的气柱挡住,无法翻过最高点引起虹吸。
二、延时模块对工作电压比较敏感,容易出现误差,抽进的水量不尽相同。
经过我的思考,最简单的解决办法就是加大水瓶中的水压,强行把水挤过最高点,形成虹吸。

每次加入3/5,第二次工作末期,水瓶被充满,水沿着与大气连通的管道上行,由于管道很细,很少的水就能上升很大的高度,这就对水瓶的出水口产生了高压。
但是,不能让水位无限的上升,为了控制每次浇花的水量,这里就加入了缓冲瓶B。
缓冲瓶B的下端我设计了一个支口,这个设计有两个好处。
一、上升的水流到达缓冲瓶B之后,多余的水会流回水桶。
二、如果水继续上升,支管处的水压会变大,排水量会变多,这会在某个高度建立一个平衡,水位就不会再上升。
经过这样的设计,可以在实现目标的同时,减小延时模块误差引起的水量变化,避免水冲出连通大气的管口造成浪费。

这就是浇花的水路部分了,我所能想到的目前只有这些,如果发现问题请帮忙指出。
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max
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Re: 小白的大想法-定时浇花系统

帖子max » 周六 6月 30, 2018 11:04 pm

TKli 写了:鸽了半个月了,继续更
经过这半个月的思考与实验,最终的方案已经设计出来了。
下边是原理解说,明天(或者以后)上实景图。

这次解说的是浇花部分,做了最后的完善。
鉴于机械闹钟每天会触发两次,我想过很多解决办法,现在这个是我一开始想到又放弃最后又使用的。
下边是组装方法的图片。

QQ截图20180630031734.png

在这次的设计中,每次触发延时,水泵只抽3/5的水到水瓶A中。
水瓶的出水口连接的水管向上弯折了一段。
上午十点,第一次运行,水瓶中加入3/5的水,由于出水管弯折较高,水并不能通过。
晚上十点,第二次运行,再加入3/5的水,水翻过出水口最高点,引起虹吸效应,可以一次把水完全吸走浇花。

原理如上,但是还是要结合现实。这里有两个问题。
一、由于用滴灌方式浇花,出水口末端的孔太小,管道内残留的水会堵住小孔,不利于空气排出。这导致了有些时候,水会被管道中的气柱挡住,无法翻过最高点引起虹吸。
二、延时模块对工作电压比较敏感,容易出现误差,抽进的水量不尽相同。
经过我的思考,最简单的解决办法就是加大水瓶中的水压,强行把水挤过最高点,形成虹吸。

每次加入3/5,第二次工作末期,水瓶被充满,水沿着与大气连通的管道上行,由于管道很细,很少的水就能上升很大的高度,这就对水瓶的出水口产生了高压。
但是,不能让水位无限的上升,为了控制每次浇花的水量,这里就加入了缓冲瓶B。
缓冲瓶B的下端我设计了一个支口,这个设计有两个好处。
一、上升的水流到达缓冲瓶B之后,多余的水会流回水桶。
二、如果水继续上升,支管处的水压会变大,排水量会变多,这会在某个高度建立一个平衡,水位就不会再上升。
经过这样的设计,可以在实现目标的同时,减小延时模块误差引起的水量变化,避免水冲出连通大气的管口造成浪费。

这就是浇花的水路部分了,我所能想到的目前只有这些,如果发现问题请帮忙指出。


我觉得你这个设计对制作要求(水路、排布)比较高啊,很期待最后做出来的效果!!!

个人看设计没有什么问题的感觉,关键看实施了;而且今天我观察我之前做的浇水方案,发现长时间实用性不行(可以看帖子科技小制作 - 自动浇花机 [IoT支持]的回复内容),回过来看你这个方案,对于定量浇水的这个地方,反而是一个很优秀的设计;后面考虑修改一个新的版本试试看~
TKli
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Re: 小白的大想法-定时浇花系统

帖子TKli » 周日 7月 01, 2018 1:35 am

本次更新电路部分,
电路部分基本没有改动,下边看图。

QQ截图20180701004043.png


图片上半部分是模块引脚定义。
延时模块和水泵都用微型精密5V升压模块驱动,同时也避免水泵工作对延时模块的影响。
机械闹钟串联在电源与延时模块之间充当开关,在延时模块工作时,测得工作电流为125mA,所以之前用漆包线延长闹钟内触点并无大碍。
闹钟触发瞬间,第一个升压模块通电,延时模块工作,电磁继电器闭合,触点从A切换到B,第二个升压模块通电,为水泵供电。
延时一段时间,电磁继电器断开,第二个升压模块断电,延时模块待机,直到闹钟状态解除,待机电流5mA。(闹钟触发状态持续一个小时)
下边是实物图

QQ截图20180701004311.png


电路整个捆在18650电池上,侧面两根红线是接闹钟的。(锂电池充放电保护模块在左侧面)(绝缘没问题)

电路和水路昨天晚上已经做好了,今天测试,工作正常。过后更全部照片吧,阳台太乱了。

我还有高中买的四块6V0.3A的太阳能电池板。现在可以拿来为锂电池充电。
原先有考虑过做充饱断电的电路(最早甚至想过把电池分为两组,一组充电直到充饱,备用;另一组放电直到放完切换为充电)
但是我这边宿舍是背光的一侧,四块电池板并联,中午测得输出电压为4.7-5.3V,短路电流只有几十毫安(我忘了),(正常情况为6V1A左右)
再加上各种损耗,太阳能电池板一天充入的电量可能真的不够补充所有模块消耗的电量。(想当鸡肋)
所以,最后,我什么都没有做,直接让太阳能电池板为锂电池充放电保护板供电。

现在我最大的顾虑是锂电池充放电保护板的自我保护功能。
在这两个微型5V升压模块到手之前,我用的一个大功率可调压升压模块,有些时候,在接通水泵的一瞬间,锂电池保护板会因为放电电流过大进入保护状态停止对外供电。
(换为微型升压模块之后,现阶段的测试中,暂时还没有出现自我保护)
另一个顾虑是夏天的高温,是否会对锂电池造成不良影响。(虽然我这边并没有被阳光直射)


您的帖子我也是看过的,最后的问题出在了传感器探头在潮湿的泥土中被腐蚀失效了。
根据图片观察,这个探头似乎只是普普通通的铜,那么,或许可以考虑用不锈钢棒自制一个传感器探头来替代(然后读取湿度数据,与真正的探头对比、校准),不知道效果会怎么样。
(或许这个想法只是我的异想天开)
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max
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Re: 小白的大想法-定时浇花系统

帖子max » 周日 7月 01, 2018 9:30 am

TKli 写了:最后,我什么都没有做,直接让太阳能电池板为锂电池充放电保护板供电。

这个我也觉得没有什么问题。

TKli 写了:现在我最大的顾虑是锂电池充放电保护板的自我保护功能。
在这两个微型5V升压模块到手之前,我用的一个大功率可调压升压模块,有些时候,在接通水泵的一瞬间,锂电池保护板会因为放电电流过大进入保护状态停止对外供电。
(换为微型升压模块之后,现阶段的测试中,暂时还没有出现自我保护)

可能这个模块有缓慢导通的设计或者阈值比较大,这样省掉了一些麻烦。如果实际测试还会出现保护,可以考虑在电路中串一个热敏电阻,这种方式可以抑制启动是的瞬间电流,但它本身会有一定的功率损耗(热敏电阻工作状态自身的阻抗),如果水泵工作电流较大损耗可能需要考虑。

TKli 写了:另一个顾虑是夏天的高温,是否会对锂电池造成不良影响。(虽然我这边并没有被阳光直射)

18650只要不是封闭阳光房应该没什么问题,没有阳光直射更加不会有什么问题了。

TKli 写了:根据图片观察,这个探头似乎只是普普通通的铜,那么,或许可以考虑用不锈钢棒自制一个传感器探头来替代(然后读取湿度数据,与真正的探头对比、校准),不知道效果会怎么样。
(或许这个想法只是我的异想天开)

这个方案外国有人实验过,是可以的,我比较偏向方便易用的电容式探头,虽然我也不能肯定是否方便易用。。。。哈哈,以后试试看



我觉得你的方案很有极客精神,做成了一个连锁反应式的自动浇花,试验成功后如果能分立元件视觉效果会更好~
TKli
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Re: 小白的大想法-定时浇花系统

帖子TKli » 周一 7月 02, 2018 6:21 pm

整体的图片来了,我的花花们
现在正在观察与调试中,我们7月9号放假,时间应该来得及。
渣画质凑合着看好了。

P80702-174914.jpg


P80702-173200.jpg


P80702-173402.jpg


大概就是这样,苏打水瓶子是缓存A,上边输液管自带的瓶子是缓存B
大花盆中用牙签固定管道。
中间那个大花盆的花花因为干旱和营养不良挂了。


用到的全部材料:

18650锂电池*4
锂电池充放电保护板*1
DC-DC升压稳压模块*2
jk02通电延时模块*1
红黑并线*2米
机械闹钟*1
热缩管
6V2W太阳能电池板*4(可不要)
micro USB公口*1(可不要)

3V隔膜泵*1
硅胶软管*2米
静脉输液管*6套
350ml苏打水瓶子*1
20L桶装水瓶
用光的笔芯*2
扎带/绳子/透明胶带/牙签

用到的工具

电烙铁
斜口钳
平口镊子
十字螺丝刀
美工刀
打火机
锥子


完结撒花~
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max
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Re: 小白的大想法-定时浇花系统

帖子max » 周二 7月 03, 2018 1:13 am

终于有完整的了!花很多啊~~

管道用扎带绑的很好,但我觉得在大花盆和小花盆之间会不会有一点问题,每次缓存的水都会同时流向所有的花盆吧,这样是不是小花盆水充足但巨大花盆老是缺水?虽然说你在大花盆里面绕了几圈,出水洞应该多一些,实际测试情况是OK的?

你同学应该觉得好好玩吧。。。 过了这几天观察后,期待暑假能发挥预期功效!!!我也知道了你为什么要使用电池作为UPS了,学校放假没电了,这两天最好测量一下充电效率,不然假期电池没电也跑不起来,苦了花花草草~

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