Jour de lumière automatique pour les parcelles domestiques. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Les serres familiales jouent un rôle important dans l’agriculture subsidiaire. Mais un concombre vert ou des fleurs pour les vacances demandent beaucoup de travail et de compétences. L'éclairage est l'un des principaux paramètres de la culture des légumes verts d'hiver. Ainsi, par exemple, pour un concombre, les heures de clarté devraient être de 16 heures et pour les tomates, de 18 heures [1]. Dans certaines serres, un éclairage XNUMX heures sur XNUMX est pratiqué. Cependant, pour le développement physiologique normal des plantes, plusieurs heures d'obscurité totale sont nécessaires.

Les automates existants pour serres [2] permettent de programmer l'allumage et l'extinction d'un éclairage supplémentaire à une heure fixe. Par exemple, de 18.00h22.00 à XNUMXhXNUMX. Cependant, comme vous le savez, le changement maximal des heures de clarté se produit les jours proches de l'équinoxe (automne ou printemps). Cela est dû au fait que lorsque le Soleil traverse l’équateur céleste, il a une vitesse angulaire maximale. Et vice versa. Le changement minimum des heures de clarté se produit les jours proches du solstice. Le nom lui-même parle du soleil arrêté. Le soleil est au point le plus haut (le plus bas) de son orbite (l'écliptique) et a un déplacement angulaire minimum. Cette petite parenthèse dans le cours d'astronomie scolaire permet de mieux comprendre pourquoi le jour diminue en automne et augmente au printemps. Par conséquent, le principal inconvénient des machines automatiques existantes pour serres est l’heure fixe d’allumage et d’extinction de l’éclairage supplémentaire.

Proposé machine à lumière du jour allume l'éclairage au crépuscule et l'éteint lorsque les heures de clarté programmées sont écoulées. Les heures de clarté sont réglées de 12 heures à 15 heures en une heure à l'aide de deux interrupteurs.

Les avantages de la machine proposée incluent le fait que l'installation d'une photorésistance n'est pas critique pour la lumière directe provenant de l'éclairage de la serre. L'incertitude du processus transitoire au moment de la mise sous tension du compteur a également été éliminée. Il est possible d'allumer (éteindre) l'éclairage en mode manuel. Cette machine peut être utilisée lors de l'allumage de l'éclairage de l'aquarium et dans d'autres cas où il est nécessaire de prolonger les heures de clarté, par exemple dans un poulailler ou dans un bâtiment d'élevage.

Schéma schématique de la machine :

(cliquez pour agrandir)

La machine se compose d'un oscillateur maître et d'un diviseur d'impulsions sur une puce DD1. Séparateur pour 60 DD4 et compteur réversible avec pré-installation DD6 ; shaper d'impulsions sur les éléments DD2.1, DD2.2 ; unité de contrôle sur puces DD5, DD2.3, DD2.4, DD3.1, DD3.2, DD3.3. Deux modeleurs d'impulsions de longue durée, constitués de chaînes différenciatrices C6, R7 et C5, R6 ; et inverseurs sur les éléments DD3.4, DD7.2 et DD7.1, DD7.4. Touches sur les transistors VT1, VT2 et les relais K1, K2.

Le fonctionnement de la machine est basé sur la programmation des heures de clarté par réglage du code sur le compteur réversible DD6, suivi d'une soustraction avec une résolution d'une heure. Les compteurs démarrent le matin, après l'illumination de la photorésistance.

Après avoir activé la tension d'alimentation, la broche 9 de l'élément DD2.3 sera un zéro logique et la broche 10 sera un zéro logique. Le niveau de l'unité logique de la broche 10 réinitialise le déclencheur DD5 et préinstalle le compteur DD6.

L'oscillateur à cristal et le diviseur de la puce DD1, construits selon un circuit de commutation typique, commencent à fonctionner immédiatement après l'application de la tension. À partir de la sortie, 10 impulsions DD1 d'une période de 1 minute sont envoyées à l'entrée 7 du diviseur par 60 DD4. Cependant, le compteur ne compte pas, puisque l'entrée de mise à zéro (broche 9 DD4) et l'entrée de transfert (broche 5 DD6) sont alimentées avec une logique prohibitive à un niveau de la broche 2 du déclencheur DD5.1.

Dans l'obscurité, la photorésistance R3 a une résistance élevée par rapport à la résistance R2, donc, aux broches 1, 2 de la puce DD2.1, il y a un niveau logique, et aux entrées de comptage 3,11 du déclencheur DD5, il existe un niveau zéro logique.

Le matin, lorsque l'éclairage augmente, la résistance de la photorésistance R3 diminue et la tension aux bornes 1,2 DD2.1 commence à se rapprocher du niveau du zéro logique. Le moment d'incertitude entre le niveau un et zéro est atténué par un gros condensateur C3, qui se recharge lentement. Le niveau zéro de la broche 4 DD2.2 est envoyé aux entrées 12 éléments DD2.4 et 1 élément DD3.1. Mais si l'élément DD2.4 est ouvert par un depuis la broche 2 de DD5.1, alors l'élément DD3.1, au contraire, est fermé par zéro depuis la broche 10 de l'inverseur DD3.3 (en préréglant le quatrième bit du compteur DD6 à un ). Ainsi, le déclencheur DD5.1 ​​​​​​se retourne, permettant le passage des impulsions de comptage à travers les compteurs DD4, DD6 et interdisant le passage des impulsions à travers l'élément DD2.4. Un changement supplémentaire dans l'éclairage du photocapteur n'affecte pas le fonctionnement de la machine jusqu'à ce que le nombre d'impulsions soustraites du compteur DD6 atteigne un changement de niveau dans son quatrième chiffre. Cela se produira au plus tôt dans cinq heures, voire plus (jusqu'à 8 heures), selon les niveaux appliqués aux points XT3, XT4. Cela permet d'obtenir une bonne protection du canal pour allumer (éteindre) l'éclairage pendant la journée.

Le soir, lorsque la lumière du jour diminue, la résistance de la photorésistance R3 augmente et un niveau zéro logique apparaîtra sur la broche 3 de l'élément DD3.1. A l'entrée de comptage 11 du déclencheur DD5.2, un apparaîtra, le déclencheur va basculer et fermer l'élément DD3.2 pour le passage des impulsions. Par conséquent, une nouvelle modification de l'éclairage du capteur photo n'affecte pas le fonctionnement de la machine jusqu'à ce que le temps réglé soit écoulé.

Après avoir actionné le déclencheur sur la broche 13 DD5.2, un niveau d'unité logique apparaîtra, qui alimentera un formateur d'impulsions de longue durée, composé d'un circuit différenciateur sur C6, R7 et de deux inverseurs sur les éléments DD3.4, DD7.2. . A la sortie du shaper, une impulsion d'une durée de 0,5 seconde ouvre la clé du transistor VT2. Le relais de démarrage K2 (Fig. 4) est activé pendant une courte période, fermant les contacts 2,3 K1.1 et alimentant le démarreur K3. Le démarreur s'auto-verrouille avec le contact K3.1 et ferme les contacts K3.2 - K3.4. Selon la position des interrupteurs SA1-SA3, l'une ou l'autre ligne d'éclairage EL1-EL3 est allumée.

Une fois le nombre d'impulsions défini sur le compteur DD6 soustrait, la sortie de transfert P (broche 7) sera mise à un zéro logique. A l'entrée d'installation S (1) du compteur DD6 et aux entrées de réinitialisation R (4,10) des déclencheurs DD5, une unité sera alimentée via l'onduleur DD2.3. Le compteur sera préréglé et les déclencheurs seront réinitialisés. La chaîne différenciatrice C5, R6 et les inverseurs DD7.1, DD7.4 généreront une impulsion d'arrêt, le relais K1 fonctionnera et ouvrira les contacts 1,2 K1.1. Le démarreur K3 sera mis hors tension, les contacts K3.1 - K3.4 s'ouvriront et l'éclairage s'éteindra. Cela se produira la nuit et le matin, le cycle de la machine se répétera.

Le chronogramme du fonctionnement de la machine aux points clés est donné sur la fig. 5. Ici l'instant t1 est le moment d'allumer la machine le matin, t2 est le moment d'allumer l'éclairage le soir, t3 est l'instant de fin de comptage et d'extinction de la machine la nuit.

Lors de travaux dans la serre, il devient parfois nécessaire d'étendre l'éclairage, ce qui est facile à faire avec les boutons "start" SB4 et "stop" SB5. Mais dans ce cas, après avoir éteint l'éclairage, n'oubliez pas d'appuyer brièvement sur le bouton "reset" SB1 pour remettre la machine à son état d'origine. Dans le même but, après avoir monté la machine, la nuit ou tôt le matin, il faut également appuyer sur le bouton "reset" SB1. En cas de faible luminosité pendant la journée, la lumière peut être allumée manuellement, mais avant de quitter la serre, s'il y a encore suffisamment de lumière, la lumière doit être éteinte. Dans le cas contraire, il est nécessaire d'ombrer brièvement la photorésistance pour déclencher l'extinction automatique de la lumière.

Comme alimentation de secours, une batterie de type couronne connectée via une diode VD2 est utilisée. Avec une consommation de courant en mode comptage d'environ 0,5 milliampères (en mode relais - 20 mA), la batterie de secours est suffisante pour toute la saison.

Il est préférable de placer la photorésistance dans un coin sombre de la serre, en veillant à ce qu'elle ne reçoive pas la lumière de la lune et des phares des voitures la nuit. Il est également conseillé de le recouvrir d'un maillage rare contre les insectes et les mouches.

L'installation de l'appareil commence par la vérification du fonctionnement du générateur et des diviseurs sur la puce DD1. Cela peut être fait même par un testeur en vérifiant les secondes impulsions sur la broche 4 et les minutes impulsions sur la broche 10 de la puce DD1. Ensuite, un signal est observé sur la broche 4 de DD2.2, la photorésistance R3 est ombrée et la résistance de la résistance R2 est réglée de sorte qu'un niveau d'unité logique soit réglé sur la broche 4. La résistance de la résistance R2 dépend du niveau d'éclairage sélectionné, auquel la machine doit fonctionner, et de la résistance de la photorésistance éclairée utilisée. Ouvrez le cavalier XT1-XT2 et connectez le contact XT2 à la broche 4 DD1. Si vous disposez d'un fréquencemètre avec une entrée start-stop, connectez-le à la broche 9 DD4 et l'entrée de comptage à la broche XT2. Allumez la lampe de table et fermez le capteur photo. Après la fin du décompte, le fréquencemètre doit afficher un nombre égal à celui réglé aux entrées de réglage du compteur DD6, exprimé en minutes. Si vous ne disposez pas d'entrée start-stop, connectez l'entrée de comptage du fréquencemètre à la broche 10 DD4, mais le nombre obtenu sera alors exprimé en heures. S'il n'y a pas de fréquencemètre, au moment de l'allumage de la lampe de table, noter l'heure à la minute près et le nombre d'impulsions minutes envoyées au compteur DD6 doit être égal au nombre réglé en code binaire aux entrées de l'installation. . Pour déterminer de manière fiable le moment où le compteur s'arrête (à l'œil nu), connectez une LED rouge aux contacts du relais K1 via une résistance de 1 kΩ. Après avoir terminé la vérification des performances de l'appareil, n'oubliez pas de restaurer le cavalier XT1-XT2.

Les commutateurs SB3, SB4 sont connectés aux contacts XT3, XT4 avec une fixation de type P2K de sorte que lorsque l'interrupteur est enfoncé, un niveau haut est appliqué aux contacts et un niveau bas est appliqué lorsque l'interrupteur est enfoncé. Ces commutateurs règlent les heures supplémentaires par incréments d'une heure. L'installation préliminaire du compteur DD6 est réalisée pendant 12 heures. Lorsque le bouton SB3 est enfoncé, 1 heure est ajoutée au préréglage, et lorsque le bouton SB4 est enfoncé, 2 heures sont ajoutées. Ainsi, la durée maximale de la journée est de 15 heures. Si l'heure a été réglée à l'aide des boutons SB2, SB3 pendant la journée, alors la nouvelle valeur de « jour clair » ne sera que le jour suivant. Il faut rappeler que lorsque le compteur 561IE11 fonctionne en mode inverse, l'impulsion de transfert sur la broche 7 apparaît au moment où l'état du compteur passe par zéro.

Toutes les résistances du dispositif MLT-0,125, les diodes KD522B peuvent être remplacées par n'importe quelle impulsion ou redresseur. Les condensateurs C3, C5, C6 de type KM6 peuvent être remplacés par des condensateurs électrolytiques, en plaçant un plus aux bornes de déclenchement DD5.2 et à la photorésistance. Le condensateur C4 de type K53-1 peut être remplacé par n'importe quel électrolyte. Les transistors KT315B peuvent être remplacés par n'importe quel transistor en silicium basse fréquence avec une tension et une puissance émetteur-collecteur appropriées. Le compteur DD6 K561IE11 peut être remplacé par K561IE14, mais la broche 9 doit être connectée à un niveau haut pour compter en mode binaire. Les puces DD2, DD3, DD7 K561LA7 et DD5 K561TM2 peuvent être remplacées par des séries similaires 176. Les relais K1, K2 type RES49 passeport RS4.569.426 ne sont pas destinés à la commutation de tension et de courant alternatifs et sont sélectionnés par l'auteur parmi ceux disponibles. Le fonctionnement à long terme de ces relais dans des modes similaires a montré leur fonctionnement stable. Si possible, le meilleur remplacement serait un relais de type RES32 passeport RF4.500.341. Peut être remplacé par un relais type RES15 passeport RS4.591.003. La photorésistance R3 a été utilisée par l'auteur à partir d'un optocoupleur OEP14 avec l'ampoule retirée et la couche photosensible remplie d'époxy pour réduire l'influence atmosphérique. L'optocoupleur OEP14 contient deux photorésistances (broches 2,6 et 3,5), il vaut mieux les connecter en parallèle. Vous pouvez utiliser n'importe quelle photorésistance avec réglage (comme mentionné ci-dessus) de la résistance de la résistance R2. Le quartz ZQ1 de type PK71 peut être remplacé par celui provenant d'une montre à quartz défectueuse, et si sa fréquence est deux fois inférieure, alors au lieu de la broche 4 DD1, vous devez prendre la broche 6.

Les relais sont fixés à la carte avec deux fils de cuivre à travers du caoutchouc mousse, et le quartz est installé à travers un joint en caoutchouc.

Il est préférable d'installer la carte dans un boîtier blindé. Le fil de connexion à la photorésistance d'une longueur de 1 mètre doit être blindé.

littérature

1. Chichko G.G. Serres et serres. Annuaire. - Kyiv. Récolte. 1993.
2. Belenky V. Automatique pour une serre. - Radio, 1990, n°11, p. 34-36, n° 12, p. 37-39.
3. Biryukov S.A. Appareils numériques sur MOS - circuits intégrés. - M., Radio et communication, 1990.
4. Borovsky V.P. etc. Manuel de circuits pour un radioamateur. - Kyiv. Technique. 1987.

Publication : cxem.net

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