Artikel ini menyajikan ide rangkaian sistem irigasi hemat air sederhana yang dapat digunakan untuk menerapkan pengelolaan dan pengendalian air yang efisien di pertanian dan sistem irigasi.

Ide tersebut diminta oleh Bapak Ajinkya Sonwane, Bapak Akshay Kokane dan Bapak Kunal Raut, yang belajar di AISSMS IOIT College of Engineering.

Tujuan Sirkuit

Sesuai permintaan, air perlu dikontrol dan dikelola pada tingkat yang ditentukan sebelumnya tergantung pada jenis tanaman dan kebutuhannya.

Solusi termudah untuk ini bisa dalam bentuk timer solenoida yang dapat diprogram sekali oleh petani untuk memungkinkan pengelolaan air otomatis, setiap hari, tanpa intervensi lebih lanjut, hingga perubahan musim atau tanaman. Pengatur waktu seharusnya sangat fleksibel, mudah dioperasikan dan hemat biaya.

Idenya di sini adalah untuk menghubungkan katup solenoida DC pada node yang berbeda dari jaringan pipa distribusi dan mengontrol katup solenoida ini menggunakan timer.

Unit pengatur waktu dapat diposisikan di posisi tertentu (ruang kontrol) untuk memungkinkan petani mengatur waktu sesuai kebutuhan kapan saja, sesuai kebutuhan, dan sinyal dapat dikirim dengan tepat ke katup yang relevan melalui kabel untuk melaksanakan pelepasan terkontrol air di seluruh area tertentu.

Ide rangkaian berikut menggunakan IC 4060 dapat dianggap sangat cocok untuk pengelolaan air presisi yang diusulkan dalam sistem irigasi.

Fungsi sirkuit dapat dipahami dengan bantuan poin-poin berikut:

“kapan elektronik pertama kali dibuat? ”

Diagram Sirkuit dan Deskripsi

IC 4060 dapat dilihat di konfigurasi mode timer / osilator standar.

Pin # 10 dan pin # 9 dikaitkan dengan pengaturan waktu tunda untuk output pinout 3, 13, 14 dan 15.

Sakelar SW1 memfasilitasi pemilihan waktu tunda melalui masing-masing resistor yang memutuskan berapa lama output IC dapat diaktifkan, memastikan bahwa katup solenoid yang terhubung tetap dalam keadaan ON dan dalam mode penyediaan air hanya selama periode waktu ini.

Resistor waktu yang ditunjukkan untuk SW1 diatur secara sewenang-wenang dan harus dihitung dengan tepat selama implementasi aktual sesuai spesifikasi tanaman, dan ketersediaan air.

SW1 ditentukan untuk pemilihan 4 posisi yang dapat ditingkatkan ke lebih banyak posisi hanya dengan menggunakan sakelar dengan jumlah kontak lebih banyak dan dengan menambahkan jumlah resistor berikutnya dalam urutan yang sesuai.

SW2 juga merupakan sakelar putar yang identik dengan SW1 dan diposisikan untuk memilih mode sakelar katup solenoid.

Pin # 3 menyediakan mode ON terus menerus untuk katup untuk slot waktu yang dipilih setelah katup dimatikan hingga hari berikutnya, sedangkan pin13, 14, 15 menyediakan mode aktivasi osilasi (ON / OFF / ON / OFF) untuk solenoida sehingga air dikelola dengan cara yang lebih terkontrol, namun ini dapat menjadi pilihan jika nosel katup memiliki dimensi yang benar untuk aliran terbatas sesuai kriteria yang diberikan.

Pengaturan Waktu Delay

Ini dapat dilakukan dengan menghitung nilai pin # 10 dan pin # 9 R dan C secara tepat sesuai rumus berikut:

f (osc) = 1 / 2,3 x Rt x Ct

2.3 menjadi konstanta tidak akan berubah.

Penting untuk menjaga kriteria yang ditunjukkan berikut ini dengan benar untuk memastikan penundaan keluaran berfungsi dengan benar.

Rt<< R2 and R2 x C2 << Rt x Ct.

Rt sesuai dengan resistor di pin # 10, R2 untuk resistor di pin # 11. C2 menunjukkan kapasitor pada pin # 9

“perbedaan loop terbuka dan tertutup ”

Memberdayakan dengan Panel Surya

Seluruh sistem dapat dilihat didukung melalui panel surya kecil yang membuat seluruh sistem otomatis penuh.

Ketika fajar mulai, tegangan panel surya secara bertahap naik dan pada titik tertentu mencapai level 12V yang mengaktifkan relai yang terhubung.

Kontak relai langsung menghubungkan tegangan matahari dengan rangkaian yang menginisialisasi prosedur di mana pin IC # 12 diatur ulang oleh C2 memaksa IC untuk mulai menghitung dari nol.

Semua output awalnya diberikan dengan logika nol yang memastikan bahwa transistor TIP127 dimulai dengan kondisi sakelar ON dan memicu katup solenoid yang terhubung.

Jika SW2 diposisikan dengan pin # 3, TIP127 dan katup tetap ON terus menerus memasok air melalui nosel dengan cara menetes sampai waktu yang disetel berlalu dan pin # 3 menjadi tinggi.

Segera setelah pin # 3 naik tinggi, logika tinggi langsung mengunci pin # 11 dari IC dan menghentikan IC dari penghitungan lebih lanjut, membekukan prosedur secara permanen untuk hari itu. Logika tinggi juga ditransfer ke dasar TIP127 dengan mematikannya bersama dengan sistem katup. Pasokan air ke tanaman saat ini terhenti.

Cara Mereset Sistem

Saat senja ketika sinar matahari melemah dan berada di bawah level penahan relai, relai dimatikan yang juga mematikan tahapan rangkaian terkait, hingga hari berikutnya ketika prosedur menjalani siklus baru.

PB1 digunakan untuk mengatur ulang proses kapan saja untuk mengaktifkan start baru untuk sirkuit.

Banyak dari sistem yang dijelaskan di atas dapat diterapkan pada node tertentu dari pipa distribusi untuk mencapai pengelolaan air presisi yang diinginkan dalam sistem irigasi.

Bagaimana Menghitung Resistor Waktu untuk sistem irigasi hemat air

Resistor waktu yang terkait dengan SW1 dapat dihitung dengan beberapa eksperimen seperti yang diberikan di bawah ini:

Setiap resistor yang dipilih secara sewenang-wenang dapat awalnya diaktifkan dengan SW1, katakanlah misalnya kami memilih resistor 100k sebagai referensi.

Sekarang nyalakan sirkuit untuk memulai prosedur, LED merah akan terlihat menyala.

Segera setelah rangkaian dimulai, pantau waktu menggunakan stopwatch atau jam dan arloji ketika LED hijau MENYALA MATI LED merah.

Perhatikan waktu yang dicapai dengan menggunakan resistor tertentu yang 100K dalam kasus ini.

Katakanlah itu menghasilkan periode penundaan 450 detik, kemudian mengambil ini sebagai tolak ukur nilai-nilai lain dapat dengan mudah ditentukan melalui perkalian silang sederhana seperti yang diberikan di bawah ini:

100 / R = 450 / t

di mana R adalah singkatan dari nilai resistor lain yang tidak diketahui dan 't' adalah waktu tunda yang diinginkan untuk katup solenoid.