マイクロコントローラーを使用して灌漑システムを自動計画する3つの方法

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灌漑は、土地または土壌への人工的な水の適用として定義されています。灌漑プロセスは、不十分な降雨の期間中の農作物の栽培と景観の維持に使用できます。自動灌漑システムは、人の手動による関与を必要とせずにシステムの操作を行います。点滴灌漑、スプリンクラー、表面などのすべての灌漑システムは、 電子機器 およびコンピュータなどの検出器、 タイマー 、センサーおよびその他の機械装置。

自動灌漑システム

自動灌漑システム



自動灌漑システムは非常に効率的に作業を行い、設置場所にプラスの影響を与えます。農業分野に設置されると、作物や苗床への配水が容易になり、操作を永続的に実行するために人間のサポートを必要としません。自動灌漑は、土鍋やボトル灌漑システムなどの機械器具を使用して実行できる場合もあります。灌漑システムは非常に高価で設計が複雑であるため、実装するのは非常に困難です。専門家のサポートからいくつかの基本的なポイントを考慮に入れて、さまざまな技術を使用した自動灌漑システムに関するいくつかのプロジェクトを実施しました。


この記事では、自動的に機能する3種類の灌漑システムについて説明します。各システムは、最初のシステムから次のシステムへと進むにつれて、前のシステムを進化させたものです。



1.土壌水分量の検知に関する自動灌漑システム

www.edgefxkits.comによる自動灌漑システム回路

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土壌水分検知プロジェクトの自動灌漑システムは、リレーを使用して土壌水分検知時にこのアクションを実行することにより、水中ポンプのオンとオフを切り替える灌漑システムの開発を目的としています。この灌漑システムを使用する主な利点は、人間の干渉を減らし、適切な灌漑を確保することです。

マイクロコントローラーはプロジェクト全体の主要なブロックとして機能し、電源ブロックは変圧器の助けを借りて回路全体に5Vの電力を供給するために使用されます。 ブリッジ整流回路 と電圧レギュレータ。ザ・ 8051マイクロコントローラーがプログラムされています コンパレータで構成される検知材料から入力信号を受信して​​、土壌中の水分のさまざまな状態を知るようにします。コンパレータとして使用されるOP-AMPは、土壌の水分状態、つまり湿り度、乾燥度などを転送するための、センシング材料とマイクロコントローラ間のインターフェイスとして機能します。

土壌水分量に基づく灌漑のブロック図

土壌水分量に基づく灌漑のブロック図

マイクロコントローラーがセンシング材料からデータを取得すると、プログラムされた方法でデータを比較します。これにより、出力信号が生成され、水中ポンプを操作するためのリレーがアクティブになります。感知の配置は、ある距離で農地に挿入された2本の堅い金属棒の助けを借りて行われます。これらの金属棒からの必要な接続は、土壌水分量に応じてポンプの動作を制御するための制御ユニットに接続されています。


この自動灌漑システムは、消費する高度な技術を使用することでさらに強化できます ソーラーパネルからの太陽エネルギー

2.太陽光発電自動灌漑システム

https://www.edgefxkits.com/による太陽光発電自動灌漑システム回路

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上の図では、システムを操作するためにユーティリティからの電力が必要です。上記のシステムの拡張として、このシステムはソーラーパネルを使用して回路に電力を供給します。農業分野では、貯水池の水不足や降雨量の不足など、現実世界のいくつかの欠点があるため、自動灌漑法の適切な使用は非常に重要です。地中からの継続的な取水により水位(地下水面)が低下し、徐々に農業地帯の水不足が進み、徐々に不毛の地へと変化していきます。

上記の灌漑システムでは、ソーラーパネルから生成された太陽エネルギーが灌漑ポンプの操作に使用されます。回路は、を使用して構築された水分センサーで構成されています オペアンプIC 。 OP-AMPはコンパレータとして使用されます。土が濡れているか乾いているかを知るために、2本の硬い銅線が土に挿入されます。 A 充電コントローラー回路 回路全体に太陽エネルギーを供給するために太陽電池を充電するために使用されます。

太陽光発電自動灌漑システムのブロック図

太陽光発電自動灌漑システムのブロック図

土壌の状態を感知するために水分センサーが使用されます。土壌が湿っているか乾燥しているかを知るために、入力信号が回路全体を制御する8051マイクロコントローラーに送信されます。ザ・ マイクロコントローラは、KEILソフトウェアを使用してプログラムされます 。土壌の状態が「乾燥」しているときはいつでも、マイクロコントローラーはコマンドをに送信します リレードライバー モーターがオンになり、フィールドに水を供給します。また、土が濡れるとモーターがオフになります。

コンパレータの出力を介してセンサーからマイクロコントローラーに送信される信号は、マイクロコントローラーのROMに格納されているソフトウェアプログラムの制御下で動作します。 LCDには、マイクロコントローラーに接続されているポンプの状態(オンまたはオフ)が表示されます。

この自動灌漑システムは、を使用してさらに強化することができます GSMテクノロジー モーターのスイッチング動作を制御します。

3.GSMベースの自動灌漑システム

今日、農民たちは24時間農業分野で懸命に奮闘しています。彼らは朝のセクションでフィールドワークを行い、夜間に断続的な間隔で土地を灌漑します。農民は、モーターのスイッチを入れた後、スイッチを切るのを忘れて水を浪費することがあるため、作業の規則性の欠如や過失により、畑の灌漑作業が非常に困難になっています。同様に、彼らは灌漑システムのスイッチを入れるのを忘れることさえあり、それは再び作物への損害につながります。この問題を克服するために、私たちはを使用して新しい技術を実装しました GSMテクノロジー 、これについては以下で説明します。

GSMベースの自動灌漑システム

GSMベースの自動灌漑システム

GSMベースの自動灌漑システムは、GSMモデムを使用してSMSを介して農業分野で実行された操作の更新ステータスを取得するプロジェクトです。次のような他のシステムを追加することもできます LCDディスプレイ 、ウェブカメラなど スマート制御デバイス 。このプロジェクトでは、表示用にLEDを使用しています。

このプロジェクトでは、土壌水分センサーを使用して、–の水分レベルを検知し、乾燥しているか湿っているかを確認します。水分センサーはマイクロコントローラーと接続されています。水分センサーからの入力データ信号はマイクロコントローラーに送信され、それに基づいてマイクロコントローラーがアクティブになります。 DCモーター モータードライバーの助けを借りてモーターをオンにします。土壌が濡れると、モーターは自動的にオフになります。農地の状況は、 発光ダイオード(LED) または、フィールドに配置されたGSMモデムに送信されるメッセージを介して。同時に、GSMモデムを介してモバイルからキットにメッセージを送信することが可能です。したがって、灌漑モーターは、モバイルおよびGSMモデムを使用して制御できます。

これらは、異なる技術を使用する3つの灌漑システムであり、農業分野で一生懸命働く人々に役立ちます。