Kastelu määritellään veden keinotekoiseksi levittämiseksi maahan tai maaperään. Kasteluprosessia voidaan käyttää viljelykasvien viljelyyn riittämättömien sateiden aikana ja maisemien ylläpitoon. Automaattinen kastelujärjestelmä suorittaa järjestelmän toiminnan ilman, että henkilöitä vaaditaan manuaalisesti. Jokainen kastelujärjestelmä, kuten tippuminen, sprinkleri ja pinta, automatisoidaan elektroniset laitteet ja ilmaisimet, kuten tietokone, ajastimet , anturit ja muut mekaaniset laitteet.
Automaattinen kastelujärjestelmä
Automaattinen kastelujärjestelmä tekee työn melko tehokkaasti ja vaikuttaa myönteisesti asennuspaikkaan. Kun se on asennettu maatalousalueelle, veden jakelu viljelykasveille ja taimitarhoille on helppoa eikä vaadi minkäänlaista ihmisen tukea toiminnan lopulliseen suorittamiseen. Joskus automaattinen kastelu voidaan suorittaa myös käyttämällä mekaanisia laitteita, kuten saviruukkuja tai pullojen kastelujärjestelmää. Kastelujärjestelmiä on erittäin vaikea toteuttaa, koska ne ovat hyvin kalliita ja monimutkaisia. Ottaen joitain perustekijöitä huomioon asiantuntijoiden tuella, olemme toteuttaneet joitain automaattista kastelujärjestelmää koskevia hankkeita käyttämällä erilaisia tekniikoita.
Tässä artikkelissa kuvataan noin kolmentyyppisiä kastelujärjestelmiä, jotka toimivat automaattisesti, ja jokainen järjestelmä on edellisen edistyksellinen, kun siirrymme ensimmäisestä järjestelmästä toiseen, ja niin edelleen.
1. Automaattinen kastelujärjestelmä maaperän kosteuspitoisuuden tunnistamiseksi
Automaattinen kastelujärjestelmän piiri, kirjoittanut www.edgefxkits.com
Automaattinen kastelujärjestelmä maaperän kosteuden havaitsemisessa on tarkoitettu sellaisen kastelujärjestelmän kehittämiseen, joka kytkee uppopumput päälle tai pois päältä käyttämällä releitä tämän toiminnon suorittamiseksi maaperän kosteuspitoisuuden tunnistamiseksi. Tämän kastelujärjestelmän tärkein etu on vähentää ihmisten häiriöitä ja varmistaa asianmukainen kastelu.
Mikrokontrolleri toimii koko projektin päälohkona, ja virtalähdelohkoa käytetään 5 V: n virran syöttämiseen koko piiriin muuntajan avulla, sillan tasasuuntaajapiiri ja jännitesäädin. 8051-mikrokontrolleri on ohjelmoitu siten, että se vastaanottaa tulosignaalin anturimateriaalista, joka koostuu vertailulaitteesta maaperän kosteuden vaihtelevien olosuhteiden tuntemiseksi. Vertailijana käytetty OP-AMP toimii rajapintana anturimateriaalin ja mikrokontrollerin välillä maaperän kosteusolosuhteiden, kuten kosteuden, kuivuuden jne. Siirtämiseksi.
Lohkokaavio maaperän kosteuspitoisuuteen perustuvasta kastelusta
Kun mikro-ohjain saa tiedot anturimateriaalista - se vertaa tietoja ohjelmoituna tavalla, joka tuottaa lähtösignaaleja ja aktivoi releitä uppopumpun käyttämiseksi. Tunnistinjärjestely tehdään kahden jäykän metallitangon avulla, jotka työnnetään maatalouspellolle tietyllä etäisyydellä. Näiden metallitankojen vaaditut liitännät on liitetty ohjausyksikköön pumpun toiminnan ohjaamiseksi maaperän kosteuspitoisuuden mukaan.
Tätä automaattista kastelujärjestelmää voidaan parantaa edelleen käyttämällä edistynyttä kuluttavaa tekniikkaa aurinkoenergia aurinkopaneeleista .
2. Aurinkoenergialla toimiva automaattinen kastelujärjestelmä
Aurinkoenergialla toimiva automaattinen kastelujärjestelmäpiiri www.edgefxkits.com
Yllä olevassa kuvassa apuohjelmien tehoa tarvitaan järjestelmän käyttämiseen. Yllä mainitun järjestelmän laajennuksena tämä järjestelmä käyttää aurinkopaneeleja virtapiiriin. Maatalousalalla automaattisen kastelumenetelmän asianmukainen käyttö on erittäin tärkeää johtuen reaalimaailman joistakin puutteista, kuten maavesisäiliöiden veden ja sademäärän niukkuudesta. Vedenpinta (pohjavesitaso) laskee jatkuvan vedenoton johdosta maasta, mikä johtaa vähitellen veden niukkuuteen maatalousvyöhykkeillä, mikä muuttaa ne hitaasti karuiksi maiksi.
Edellä mainitussa kastelujärjestelmässä aurinkopaneeleista tuotettua aurinkoenergiaa käytetään kastelupumpun käyttämiseen. Piiri sisältää kosteusantureita, jotka on rakennettu käyttämällä OP-AMP IC . OP-AMP: tä käytetään vertailijoina. Kaksi kovaa kuparilangkaa työnnetään maaperään sen selvittämiseksi, onko maa märkä vai kuiva. A latausohjaimen piiri käytetään aurinkokennojen lataamiseen aurinkoenergian toimittamiseksi koko piirille.
Aurinkoenergialla toimiva automaattinen kastelujärjestelmän lohkokaavio
Kosteusanturia käytetään maaperän kunnon tunnistamiseen - sen selvittämiseksi, onko maaperä märkä vai kuiva, ja tulosignaalit lähetetään sitten 8051-mikrokontrollerille, joka ohjaa koko virtapiiriä. mikrokontrolleri ohjelmoidaan KEIL-ohjelmistolla . Aina kun maaperän tila on ”kuiva”, mikrokontrolleri lähettää komentoja releohjain ja moottori käynnistyy ja syöttää vettä pellolle. Ja jos maaperä kastuu, moottori sammuu.
Signaalit, jotka lähetetään antureista mikro-ohjaimeen vertailulähdön kautta, toimivat ohjelmiston ohjauksessa, joka on tallennettu mikro-ohjaimen ROM-levylle. Nestekidenäytössä näkyy mikrokontrolleriin liitetyn pumpun kunto (päällä tai pois päältä).
Tätä automaattista kastelujärjestelmää voidaan parantaa edelleen käyttämällä GSM-tekniikka moottorin kytkentätoiminnon hallitsemiseksi.
3. GSM-pohjainen automaattinen kastelujärjestelmä
Nykyään maanviljelijät kamppailevat kovasti maatalousalueilla ympäri vuorokauden. He tekevät kenttätyönsä aamulla ja kastelevat maata yöllä ajoittain. Peltojen kastelu on viljelijöille tulossa melko vaikeaksi työn säännönmukaisuuden puutteen ja huolimattomuuden vuoksi, koska joskus he käynnistävät moottorin ja unohtavat sitten sammuttaa virran, mikä voi johtaa veden tuhlaukseen. Samoin he jopa unohtavat kytkeä kastelujärjestelmän päälle, mikä taas johtaa satojen vahingoittumiseen. Tämän ongelman voittamiseksi olemme ottaneet käyttöön uuden tekniikan GSM-tekniikka , joka selitetään alla.
GSM-pohjainen automaattinen kastelujärjestelmä
GSM-pohjainen automaattinen kastelujärjestelmä on projekti, jossa saamme maatalousalueella suoritettavan toiminnan päivityksen tilan tekstiviestillä GSM-modeemin avulla. Voimme lisätä myös muita järjestelmiä, kuten LCD-näytöt , web-kamera ja muut älykkäät ohjattavat laitteet . Tässä projektissa käytämme LED-valoja osoitustarkoituksiin.
Tässä projektissa käytämme maaperän kosteusanturia, jota käytetään havaitsemaan kosteustaso - jotta tiedetään onko se kuiva vai märkä. Kosteusanturi on liitetty mikrokontrolleriin. Kosteusanturin tulosignaalit lähetetään mikro-ohjaimelle ja sen perusteella se aktivoi DC-moottori ja kytkee moottorin päälle moottoriohjaimen avulla. Maaperän kastumisen jälkeen moottori sammuu automaattisesti. Maatalouspeltojen tila voidaan tietää osoittamalla Valodiodi (LED) tai kentälle sijoitetun GSM-modeemin lähettämän viestin kautta. Samanaikaisesti on mahdollista lähettää viestejä matkapuhelimen kautta pakettiin GSM-modeemin kautta. Täten kastelumoottoria voidaan ohjata käyttämällä matkapuhelinta ja GSM-modeemia.
Nämä ovat kolme eri tekniikkaa käyttävää kastelujärjestelmää, joista on hyötyä maatalousalalla ahkerasti työskenteleville henkilöille.
