Odločil sem se izdelati Zalivalni krmilnik MB2014-V1. Zakaj? Osnova zdravega življenja je v lastni pridelavi vrtnin, če nam le to dopušča čas in če imamo na razpolago vsaj malo vrta. Če si lahko sami pridelamo sezonske povrtnine, naredimo ogromno za lastno zdravje.
Pred kratkim sem prebral, da če zelenjava ni dobra za polže, potem tudi za ljudi ni. In takšno nezdravo zelenjavo (npr. solato) imamo v večini na razpolago v trgovinah. Doma si lahko pridelamo bistveno bolj zdravo zelenjavo, če ji le dodamo pravilno količino hrane in vode. Predvsem zalivanje je v zadnjem času čedalje bolj potrebno, saj so prisotne vedno bolj ekstremne vremenske razmere (visoke temperature in daljša obdobja brez dežja). Če pa še pomislimo na paradižnik, ki ga v mnogih vrtovih vidimo pokritega, da ni izpostavljen »kislemu« dežju, pa pridemo do situacije, da je prisotna potreba po vsakodnevnem zalivanju (tudi v deževnih dnevih).
Uvod je bil bolj »vrtnarski«, nadaljevanje pa bo izključno tehnično – elektronika, programiranje in preizkušanje. Pa preidimo na opis funkcionalnosti delovanja zalivalnega krmilnika. Osnovna funkcija je regulacija vlažnosti zemlje. Krmilnik ima možnost regulacije 4 sekcij. Osnova za regulacijo je senzor, ki ga potisnemo v zemljo in nam meri vlažnost. Na osnovi podatka vlažnosti zemlje in želene vlažnosti zemlje zalivalni krmilnik ob upoštevanju histereze vklopi/izklopi posamezen izhod, na katerega imamo priklopljen elektromagnetni ventil za posamezno sekcijo.
Izbral sem komponente, ki so dobavljive na trgu s čim manj lastnega spajkanja. Odločil sem se, da bom sestavil zalivalni krmilnik iz izdelanih komponent, ki jih bom sestavil v uporabno celoto. Končni izdelek sem skušal sestaviti z najmanj stroški. Komponente sem testiral nekaj mesecev. Najprej sem naredil enostaven merilnik vlažnosti zemlje z Arduinom NANO, ki je prikazoval le vlažnost. Naslednji krmilnik je bil izdelan z Arduinom UNO in je reguliral dve sekciji. Oba izdelka sta imela napajanje senzorjev vlažnosti zemlje nenehno vklopljeno. Posledica je bila obraba senzorjev in čez čas sprememba rezultata ob isti vlažnosti zemlje. Na osnovi teh spoznanj sem v zalivalnem krmilniku sprogramiral merjenje vlažnosti tako, da je možno nastavljati čas med meritvami in nato vklopim napajanje merilnega pretvornika le za 1 sekundo. Tako sem obrabo senzorjev bistveno zmanjšal.
Pri načrtovanju logike delovanja krmilnika sem si zadal naslednje zahteve:
- vsaka sprememba na Joystick-u (pritisk tipke SW ali premik položaja) bo vklopila osvetljenost ozadja LCD za eno minuto,
- na osnovnem prikazu (MENI 1) bo na zaslonu prikazana trenutna vrednost vlažnosti zemlje, želena vrednost vlažnosti zemlje in stanje zalivanja (če zaliva, prikaže »1«, drugače »0«),
- MENI 2 do 5: nastavljanje želene vrednosti vlažnosti za sekcije od 1 do 4,
- MENI 6: nastavljanje želene vrednosti histereze med vklopom in izklopom sekcij,
- MENI 7 do 10: nastavljanje vklopa/izklopa delovanja zalivanja sekcij od 1 do 4,
- MENI 11: nastavitev časa, ki preteče med posameznimi meritvami vlažnosti zemlje (10 s do 2.550 s, v 10 s intervalih),
- MENI 12: nastavitev časa zalivanja pri ugotovitvi, da ni dovolj vlage (1 min do 30 min),
- MENI 13: nastavitev časa, ki poteče pred ponovnim zalivanjem (koliko minut bomo počakali, da se vlaga v zemlji enakomerno porazdeli in ustali – 2 min do 60 min),
- MENI 14 do 17: umerjanje senzorja vlažnosti (nastavitev 100 % vlažnosti), ki je nameščen na sekcijah od 1 do 4,
- po menijih se premikamo krožno, po končanem zadnjem meniju se vrnemo v osnovni prikaz,
- joystick uporabimo za vse nastavitve krmilnika:
- če držimo tipko SW 0,5 sekunde, se pomaknemo na naslednji meni (krožni sistem prehoda med meniji), hkrati pa pri izhodu iz določenega menija shranimo nastavljene vrednosti v EEPROM mikrokontrolerja,
- premik položaja gor pomeni prištevanje vrednosti ali vklop (iz OFF v ON),
- premik položaja dol pomeni odštevanje vrednosti ali izklop (iz ON v OFF),
- premik položaja levo ali desno pomeni možnost prikaza drugih vrednosti na LCD zaslonu; v osnovnem meniju pomik desno povzroči prikaz stanja aktivnosti posameznih sekcij (katera je na ON – aktivna in katera OFF – trajno izklopljena).
Zalivalni krmilnik MB2014-V1, izdelan z Arduino MEGA
Šolski center Ptuj
2014_SE222_55
