Irrigatie wordt gedefinieerd als kunstmatige toediening van water op land of bodem. Het irrigatieproces kan worden gebruikt voor de teelt van landbouwgewassen tijdens de periode van onvoldoende regenval en voor het behoud van landschappen. Een automatisch irrigatiesysteem doet de werking van een systeem zonder handmatige tussenkomst van personen. Elk irrigatiesysteem zoals druppel, sproeier en oppervlakte wordt geautomatiseerd met behulp van elektronische apparaten en detectoren zoals computer, timers , sensoren en andere mechanische apparaten.
Automatisch irrigatiesysteem
Een automatisch irrigatiesysteem doet het werk behoorlijk efficiënt en met een positieve impact op de plaats waar het is geïnstalleerd. Als het eenmaal in de landbouw is geïnstalleerd, wordt de waterdistributie naar gewassen en kwekerijen gemakkelijk en is er geen menselijke ondersteuning nodig om de werkzaamheden permanent uit te voeren. Soms kan automatische irrigatie ook worden uitgevoerd met behulp van mechanische apparaten zoals kleipotten of een irrigatiesysteem voor flessen. Het is erg moeilijk om irrigatiesystemen te implementeren omdat ze erg duur en complex van ontwerp zijn. Door enkele basispunten in overweging te nemen van de ondersteuning van experts, hebben we enkele projecten geïmplementeerd op het gebied van automatische irrigatiesystemen met behulp van verschillende technologieën.
In dit artikel beschrijven we ongeveer drie soorten irrigatiesystemen die automatisch werken en elk systeem is een vooruitgang van het vorige terwijl we van het eerste systeem naar het volgende gaan, enzovoort.
1. Automatisch irrigatiesysteem dat het bodemvochtgehalte detecteert
Automatisch irrigatiesysteemcircuit door www.edgefxkits.com
Het automatische irrigatiesysteem op het detecteren van bodemvochtproject is bedoeld voor de ontwikkeling van een irrigatiesysteem dat dompelpompen in- of uitschakelt door middel van relais om deze actie uit te voeren op het detecteren van het vochtgehalte van de grond. Het belangrijkste voordeel van het gebruik van dit irrigatiesysteem is om menselijke tussenkomst te verminderen en een goede irrigatie te garanderen.
De microcontroller fungeert als een belangrijk blok van het hele project en een voedingsblok wordt gebruikt om stroom van 5V aan het hele circuit te leveren met behulp van een transformator, een bruggelijkrichterschakeling en een spanningsregelaar. De 8051 microcontroller is geprogrammeerd op een zodanige manier dat het het ingangssignaal ontvangt van het detectiemateriaal dat bestaat uit een comparator om de variërende omstandigheden van het vocht in de bodem te kennen. De OP-AMP die als comparator wordt gebruikt, fungeert als een interface tussen het detectiemateriaal en de microcontroller voor het overbrengen van de vochtcondities van de grond, namelijk natheid, droogte, enz.
Blokschema van op bodemvochtgehalte gebaseerde irrigatie
Zodra de microcontroller de gegevens van het detectiemateriaal ontvangt, vergelijkt hij de gegevens zoals geprogrammeerd op een manier, die uitgangssignalen genereert en de relais activeert voor het bedienen van de dompelpomp. De sensoropstelling wordt gedaan met behulp van twee stijve metalen staven die op enige afstand in het landbouwveld worden gestoken. De vereiste verbindingen van deze metalen staven zijn verbonden met de besturingseenheid voor het regelen van de werking van de pomp op basis van het bodemvochtgehalte.
Dit automatische irrigatiesysteem kan verder worden verbeterd door geavanceerde technologie te gebruiken die verbruikt zonne-energie uit zonnepanelen
2. Zonne-energie automatisch irrigatiesysteem
Circuit voor automatisch irrigatiesysteem op zonne-energie door www.edgefxkits.com
In de bovenstaande afbeelding is de stroom van hulpprogramma's vereist om het systeem te laten werken. Als uitbreiding op het hierboven besproken systeem, gebruikt dit systeem zonnepanelen om het circuit van stroom te voorzien. Op landbouwgebied is het juiste gebruik van de automatische irrigatiemethode van groot belang vanwege enkele tekortkomingen van de echte wereld, zoals schaarste aan landreservoirwater en schaarste aan regenval. Het waterpeil (de grondwaterspiegel) wordt verlaagd door continue onttrekking van water uit de grond en zo geleidelijk resulterend in waterschaarste in de landbouwzones die er langzaamaan kaal land worden.
In het bovenstaande irrigatiesysteem wordt zonne-energie opgewekt door de zonnepanelen gebruikt voor het bedienen van de irrigatiepomp. Het circuit bevat vochtsensoren die zijn gebouwd met behulp van OP-AMP IC De OP-AMP wordt gebruikt als vergelijkers. Twee stijve koperdraden worden in de grond gestoken om te weten of de grond nat of droog is. EEN laadregelaar circuit wordt gebruikt om de fotovoltaïsche cellen op te laden voor het leveren van zonne-energie aan het hele circuit.
Blokschema voor automatisch irrigatiesysteem op zonne-energie
Een vochtsensor wordt gebruikt om de bodemconditie te detecteren - om te weten of de bodem nat of droog is, en de ingangssignalen worden vervolgens naar de 8051-microcontroller gestuurd, die het hele circuit bestuurt. De microcontroller wordt geprogrammeerd met behulp van KEIL-software Wanneer de bodemgesteldheid ‘droog’ is, stuurt de microcontroller commando's naar de relaisstuurprogramma en de motor wordt ingeschakeld en levert water aan het veld. En als de grond nat wordt, wordt de motor uitgeschakeld.
De signalen die van de sensoren naar de microcontroller worden gestuurd via de uitgang van de comparator, worden bestuurd door een softwareprogramma dat is opgeslagen in het ROM van de microcontroller. Het LCD-scherm geeft de toestand weer van de pomp (aan of uit) die is aangesloten op de microcontroller.
Dit automatische irrigatiesysteem kan verder worden verbeterd door gebruik te maken van GSM-technologie om controle te krijgen over de schakelwerking van de motor.
3. GSM-gebaseerd automatisch irrigatiesysteem
Tegenwoordig worstelen boeren de klok rond hard op de landbouwvelden. Ze doen hun veldwerk in de ochtendsectie en irrigeren hun land 's nachts met tussenpozen. De taak om velden te irrigeren wordt voor de boeren behoorlijk moeilijk door gebrek aan regelmaat in hun werk en nalatigheid van hun kant, omdat ze soms de motor aanzetten en dan vergeten uit te schakelen, wat kan leiden tot verspilling van water. Evenzo vergeten ze zelfs het irrigatiesysteem in te schakelen, wat weer leidt tot schade aan de gewassen. Om dit probleem op te lossen, hebben we een nieuwe techniek geïmplementeerd door GSM-technologie , die hieronder wordt uitgelegd.
GSM-gebaseerd automatisch irrigatiesysteem
Het GSM-gebaseerde automatische irrigatiesysteem is een project waarbij we via sms met behulp van een GSM-modem de updatestatus krijgen van de operatie in de landbouwvelden. We kunnen ook andere systemen toevoegen zoals LCD-schermen , webcam en andere slimme gestuurde apparaten In dit project gebruiken we leds voor indicatiedoeleinden.
In dit project gebruiken we een bodemvochtsensor die wordt gebruikt om het vochtniveau in de - te meten - om te weten of het droog of nat is. De vochtsensor is gekoppeld aan de microcontroller. De invoergegevenssignalen van de vochtsensor worden naar de microcontroller gestuurd en op basis daarvan activeert deze de DC-motor en schakelt de motor in met behulp van een motorrijder. Nadat de grond nat is geworden, wordt de motor automatisch uitgeschakeld. De status van de landbouwpercelen kan worden afgeleid uit de aanduiding van de Lichtgevende diode (LED) of via het bericht dat naar het GSM-modem op het veld wordt gestuurd. Tegelijkertijd is het mogelijk om berichten via een gsm naar kit via het gsm-modem te sturen. Zo kan de beregeningsmotor worden aangestuurd door middel van een mobiel en een gsm-modem.
Dit zijn de drie irrigatiesystemen die verschillende technologieën gebruiken, die nuttig zijn voor mensen die hard werken op landbouwvelden.
