स्वायत्त संयंत्र सिंचाई प्रणाली कैसे बनाएं?

पिछले कुछ वर्षों में, सिंचाई के क्षेत्र में प्रौद्योगिकी उचित दर पर आगे बढ़ी है। सिंचाई प्रणाली को एक ऐसी प्रणाली के रूप में परिभाषित किया गया है जो पानी को एक इलेक्ट्रिक सोलनॉइड वाल्व के माध्यम से पौधों की जड़ों पर धीरे-धीरे टपकने देती है। सिंचाई प्रणाली जो बाजार में उपलब्ध है, थोड़ा क्षेत्र कवरेज के लिए महंगी है। लोग यात्रा पर जाते हैं, और कभी-कभी वे एक व्यावसायिक दौरे के लिए बाहर होते हैं इसलिए उनकी अनुपस्थिति में पौधे बुरी तरह से पीड़ित होते हैं। पौधों को उनके उचित विकास के लिए मिट्टी में लगभग 15 विभिन्न खनिजों की आवश्यकता होती है। उन खनिजों में, सामान्य रूप से पोटेशियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम, आदि हैं। यदि हम घर पर एक स्वचालित सिंचाई प्रणाली डिजाइन करते हैं, तो पौधों की निगरानी करने की कोई आवश्यकता नहीं होगी और वे स्वस्थ भी विकसित होंगे इसलिए, एक विधि बनाने के लिए नीचे प्रस्तावित है कुछ बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक घटकों का उपयोग करके घर पर कम लागत और प्रभावी सिंचाई प्रणाली।

संयंत्र सिंचाई प्रणाली

सर्किट डिजाइन में 555 टाइमर का उपयोग कैसे करें?

अब, जैसा कि हमारे पास हमारी परियोजना का मूल विचार है, घटकों को इकट्ठा करने की दिशा में चलो, परीक्षण के लिए सॉफ्टवेयर पर सर्किट डिजाइन करना और फिर अंत में हार्डवेयर पर इसे इकट्ठा करना। हम इस सर्किट को एक पीसीबी बोर्ड पर बनाएंगे और फिर इसे बगीचे या किसी अन्य उपयुक्त स्थान पर रखें जहां पौधे स्थित हैं।

चरण 1: प्रयुक्त घटक

• हेक्स इन्वर्टर आईसी-7404
• 47uF संधारित्र
• 100uF 50V कैपेसिटर
• 10uF 16V कैपेसिटर
• 0.01uF संधारित्र (x2)
• 27k ओम रेसिस्टर (x2)
• 4.7k ओम रेसिस्टर
• 8.2k ओम रेसिस्टर
• 820k ओम रेसिस्टर
• 1N4148 डायोड (x2)
• 6V रिले
• इलेक्ट्रिक सोलेनॉइड वाल्व
• 9 वी बैटरी
• 9 वी बैटरी क्लिप
• FeCl3
• मुद्रित सर्किट बोर्ड
• गर्म गोंद वाली बंदूक

चरण 2: आवश्यक घटक (सॉफ्टवेयर)

• प्रोटीन 8 प्रोफेशनल (से डाउनलोड किया जा सकता है) यहाँ )

Proteus 8 Professional को डाउनलोड करने के बाद, इस पर सर्किट डिज़ाइन करें। मैंने यहां सॉफ्टवेयर सिमुलेशन शामिल किए हैं ताकि शुरुआती लोगों के लिए सर्किट डिजाइन करना और हार्डवेयर पर उचित कनेक्शन बनाना सुविधाजनक हो सके।

चरण 3: अवयवों का अध्ययन

अब जैसे कि हमने उन सभी घटकों की एक सूची बना ली है जिनका उपयोग हम इस परियोजना में करने जा रहे हैं। आइए हम एक कदम आगे बढ़ें और सभी मुख्य हार्डवेयर घटकों का एक संक्षिप्त अध्ययन करें।

हेक्स इन्वर्टर IC-7404: यह आईसी अजीब तरीके से काम करता है। यह एक निश्चित इनपुट के लिए विपरीत या पूरक आउटपुट देता है या आम शब्दों में हम कह सकते हैं कि यदि इनपुट पक्ष में वोल्टेज है कम, आउटपुट साइड पर वोल्टेज होगा उच्च। इस IC में छह स्वतंत्र इनवर्टर और 4V-5V के भीतर इस IC के ऑपरेटिंग वोल्टेज शामिल हैं। अधिकतम वोल्टेज जो इस आईसी को सहन कर सकती है वह 5.5V है। यह इन्वर्टर IC कुछ इलेक्ट्रॉनिक प्रोजेक्ट्स की रीढ़ है। मल्टीप्लेक्स और राज्य मशीनें इस आईसी का उपयोग कर सकती हैं। इन्वर्टर का पिन विन्यास नीचे चित्र में दिखाया गया है:

हेक्स इन्वर्टर आईसी

555 टाइमर आईसी: इस आईसी में विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोग हैं जैसे कि समय की देरी प्रदान करना, एक थरथरानवाला के रूप में, आदि। 55 आईसी टाइमर के तीन मुख्य कॉन्फ़िगरेशन हैं। एस्टेबल मल्टीवीब्रेटर, मोनोस्टेबल मल्टीवीब्रेटर, और बीस्टेबल मल्टीवीब्रेटर। इस परियोजना में, हम इसे एक के रूप में उपयोग करेंगे अनवस्थित multivibrator। इस मोड में, आईसी एक थरथरानवाला के रूप में कार्य करता है जो एक वर्ग पल्स उत्पन्न करता है। सर्किट की आवृत्ति को सर्किट को ट्यून करके समायोजित किया जा सकता है। अर्थात् कैपेसिटर और प्रतिरोधों के मूल्यों को अलग-अलग करके जो सर्किट में उपयोग किए जाते हैं। जब एक उच्च वर्ग पल्स को लागू किया जाता है तो आईसी एक आवृत्ति उत्पन्न करेगा रीसेट पिन।

555 टाइमर आईसी

इलेक्ट्रिक सोलेनोइड वाल्व: विद्युत वाल्व का उपयोग गैस या पानी के प्रवाह को एक पाइप में मिलाने के लिए किया जाता है। यह विद्युत सर्किट के अनुसार संचालित होता है, जिससे यह जुड़ा हुआ है। इस वाल्व में दो बंदरगाह हैं जिन्हें इनलेट और आउटलेट नाम दिया गया है और दो स्थान खुले और बंद हैं।

इलेक्ट्रिक सोलेनॉइड वाल्व

चरण 4: आरेख ब्लॉक करें

कार्य सिद्धांत को समझने से पहले ब्लॉक आरेख की जांच करने की आवश्यकता है:

खंड आरेख

चरण 5: कार्य सिद्धांत को समझना

सर्किट को समझना आसान है। हमारी मुख्य चिंता पौधों की मिट्टी है क्योंकि जब मिट्टी सूख जाती है तो इसका उच्च प्रतिरोध होता है और जब यह गीला होता है तो इसका प्रतिरोध कम होता है। हम मिट्टी में दो संवाहक तारों को सम्मिलित करेंगे जो सर्किट को सक्रिय करने के लिए जिम्मेदार होंगे। जब मिट्टी गीली होगी तो ये तारें चलेंगी और मिट्टी के सूखने पर वे नहीं चलेंगी। एचईएक्स इन्वर्टर द्वारा चालकता का पता लगाया जाएगा जो इनपुट कम होने और इसके विपरीत होने पर राज्य को उच्च दिखाएगा। जब एचईएक्स इन्वर्टर की स्थिति उच्च होती है 555 सर्किट में बाईं ओर जुड़ा टाइमर टाइमर ट्रिगर और हो जाएगा 555 सर्किट में पहले आईसी के आउटपुट से जुड़ा टाइमर आईसी भी चालू हो जाएगा। वाल्व का पॉजिटिव टर्मिनल 555 टाइमर आईसी के आउटपुट पिन से जुड़ा है और जब उस आईसी ने सर्किट चालू कर दिया है और विद्युत वाल्व स्विच हो गया है पर। नतीजतन, पानी मिट्टी में पाइप के माध्यम से बहना शुरू कर देता है। जब मिट्टी को पानी डाला जाता है तो प्रतिरोध कम होने लगता है और प्रवाहकत्त्व के लिए जिम्मेदार होने वाली जांच एचईएक्स इन्वर्टर का उत्पादन कम कर देती है, जिसके कारण हाई से लो तक 555 टाइमर की स्थिति बदल जाती है, इसलिए चालकता समाप्त हो जाती है और सर्किट बंद किया।

चरण 6: सर्किट का कार्य करना

मिट्टी में डाली जाने वाली तारें केवल मिट्टी के सूखने पर ही चलेंगी और जब मिट्टी गीली हो जाएगी तो वे चलना बंद कर देंगे। सर्किट का पावर सोर्स 9V बैटरी है। इस बिंदु पर जब मिट्टी सूख जाती है, तो उच्च प्रतिरोध के कारण यह विशाल वोल्टेज ड्रॉप के लिए जिम्मेदार होगा। यह 7404 हेक्स इनवर्टर द्वारा पता लगाया गया है और पहला NE555 क्लॉक ट्रिगर बनाता है जो विद्युत संकेत की सहायता से एक मोनोस्टेबल मल्टीविब्रेटर के रूप में काम कर रहा है। सर्किट में दो 555 टाइमर आईसी स्थापित हैं। एक IC का आउटपुट दूसरे IC का इनपुट होता है इसलिए जब पहला जो बाईं ओर स्थित होता है, उसे ट्रिगर किया जाता है, दूसरे को भी ट्रिगर किया जाएगा और दूसरी IC से कनेक्ट होने वाले रिले को चालू करने के लिए जिम्मेदार होगा पर 6V रिले। रिले एक SK100 ट्रांजिस्टर के माध्यम से विद्युत वाल्व से जुड़ा हुआ है। जैसे ही रिले को चालू किया जाता है, पानी पाइप के माध्यम से बहना शुरू हो जाता है और जैसे ही पानी मिट्टी के अंदर जाता रहता है प्रतिरोध कम हो जाता है और फिर पलटनेवाला 555 टाइमर आईसी को ट्रिगर करना बंद कर देगा जिसके परिणामस्वरूप सर्किट कट-ऑफ हो जाएगा।

चरण 7: सर्किट का अनुकरण

सर्किट बनाने से पहले एक सॉफ्टवेयर पर सभी रीडिंग का अनुकरण और जांच करना बेहतर होता है। सॉफ्टवेयर हम उपयोग करने जा रहे हैं प्रोटियस डिज़ाइन सूट । प्रोटीज एक सॉफ्टवेयर है जिस पर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का अनुकरण किया जाता है:

1. Proteus सॉफ़्टवेयर को डाउनलोड और इंस्टॉल करने के बाद, इसे खोलें। क्लिक करके एक नया योजनाबद्ध खोलें आईएसआईएस मेनू पर आइकन।

   आईएसआईएस

2. जब नया योजनाबद्ध प्रकट होता है, तो पर क्लिक करें पी साइड मेनू पर आइकन। यह एक बॉक्स खोलेगा जिसमें आप उन सभी घटकों का चयन कर सकते हैं जिनका उपयोग किया जाएगा।

   नई योजनाबद्ध

3. अब उन घटकों के नाम टाइप करें जिनका उपयोग सर्किट बनाने के लिए किया जाएगा। घटक दाईं ओर एक सूची में दिखाई देगा।

   घटकों का चयन

4. उसी तरह, जैसा कि ऊपर, सभी घटकों को खोजें। वे अंदर दिखाई देंगे उपकरण सूची।

   घटक सूची

चरण 8: सर्किट आरेख

घटकों को इकट्ठा करने और उन्हें वायरिंग करने के बाद सर्किट आरेख निम्नानुसार दिखाया गया है:

सर्किट आरेख

चरण 9: पीसीबी लेआउट बनाना

जैसा कि हम एक पीसीबी पर हार्डवेयर सर्किट बनाने जा रहे हैं, हमें पहले इस सर्किट के लिए एक पीसीबी लेआउट बनाने की आवश्यकता है।

1. प्रोटीन पर पीसीबी लेआउट बनाने के लिए, हमें सबसे पहले योजनाबद्ध पर हर घटक को पीसीबी पैकेज आवंटित करने की आवश्यकता है। पैकेज आवंटित करने के लिए, उस माउस पर राइट माउस क्लिक करें जिसे आप पैकेज असाइन करना चाहते हैं और चुनें पैकेजिंग उपकरण।
2. PCB स्कीम खोलने के लिए टॉप मेनू पर ARIES विकल्प पर क्लिक करें।

   ARIES डिजाइन

3. कंपोनेंट्स लिस्ट से, स्क्रीन के सभी कंपोनेंट्स को ऐसे डिज़ाइन में रखें, जो आप चाहते हैं कि आपका सर्किट कैसा दिखे।
4. ट्रैक मोड पर क्लिक करें और सभी पिनों को कनेक्ट करें जो सॉफ्टवेयर आपको एक तीर को इंगित करके कनेक्ट करने के लिए कह रहा है।

चरण 10: हार्डवेयर कोडांतरण

जैसा कि हमने अब सॉफ्टवेयर पर सर्किट का अनुकरण किया है और यह पूरी तरह से ठीक काम कर रहा है। अब हम आगे बढ़ते हैं और घटकों को पीसीबी पर रखते हैं। एक पीसीबी एक मुद्रित सर्किट बोर्ड है। यह एक तरफ पूरी तरह से तांबे के साथ लेपित एक बोर्ड है और पूरी तरह से दूसरी तरफ से इन्सुलेट है। पीसीबी पर सर्किट बनाना तुलनात्मक रूप से एक लंबी प्रक्रिया है। सॉफ़्टवेयर पर सर्किट को सिम्युलेटेड करने के बाद, और इसका पीसीबी लेआउट बनाया जाता है, सर्किट लेआउट एक बटर पेपर पर मुद्रित होता है। पीसीबी बोर्ड पर बटर पेपर रखने से पहले बोर्ड को रगड़ने के लिए पीसीबी स्क्रैपर का उपयोग करें ताकि बोर्ड पर तांबे की परत बोर्ड के ऊपर से कम हो जाए।

कॉपर लेयर को हटाना

तब बटर पेपर को पीसीबी बोर्ड पर रखा जाता है और बोर्ड पर सर्किट प्रिंट होने तक इस्त्री किया जाता है (इसमें लगभग पांच मिनट लगते हैं)।

पीसीबी बोर्ड को इस्त्री करना

अब, जब सर्किट बोर्ड पर मुद्रित होता है, तो इसे FeCl में डुबोया जाता है₃बोर्ड से अतिरिक्त तांबे को हटाने के लिए गर्म पानी का समाधान, मुद्रित सर्किट के तहत केवल तांबा पीछे रह जाएगा।

पीसीबी नक़्क़ाशी

उसके बाद पीसीबी बोर्ड को स्क्रैपर के साथ रगड़ें ताकि वायरिंग प्रमुख हो। अब संबंधित स्थानों में छेद ड्रिल करें और घटकों को सर्किट बोर्ड पर रखें।

पीसीबी बोर्ड में ड्रिलिंग छेद

बोर्ड पर घटकों को मिलाएं। अंत में, सर्किट की निरंतरता की जांच करें और यदि किसी स्थान पर डिसकंटिन्यू होता है तो घटकों को डी-मिलाप करें और उन्हें फिर से कनेक्ट करें। सर्किट टर्मिनलों पर गर्म गोंद बंदूक लागू करें ताकि किसी भी दबाव को लागू करने पर बैटरी को अलग न किया जा सके।

सर्किट की निरंतरता की जाँच करना

चरण 11: सर्किट का परीक्षण

अब, हमारा हार्डवेयर पूरी तरह से तैयार है। बगीचे में एक उपयुक्त स्थान पर हार्डवेयर स्थापित करें और यदि जगह खुली है तो सर्किट को इन्सुलेट करें ताकि बारिश आदि के कारण यह बंद न हो। यदि पौधे सूख रहे हैं तो सर्किट स्वचालित रूप से चालू हो जाएगा और पौधों को पानी देना शुरू कर देगा। बस! अब, आपको हर सुबह पौधों को मैन्युअल रूप से पानी देने की आवश्यकता नहीं होगी, जब भी पौधे सूख जाएंगे तो उन्हें स्वचालित रूप से पानी पिलाया जाएगा।

अनुप्रयोग

1. इसे घरेलू उपयोग के लिए बगीचों में स्थापित किया जा सकता है।
2. इसका व्यावसायिक उपयोग भी किया जा सकता है। जैसे जिन पार्कों में पर्याप्त पौधे हैं।
3. इसे प्लांट नर्सरी में स्थापित किया जा सकता है।