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Robot de Riego Automático
No hay asunto mas complicado a la
hora de irse de vacaciones que el riego de nuestras plantas. Uno,
por un lado, desea irse y olvidarse de todo. Pero por el otro
lado se la pasa pensando en las plantas y como estarán de secas.
Pensando en ello y en la cantidad de plantas que de nos murieron
el verano pasado decidimos diseñar un robot que riegue las plantas
por nosotros y aquí está. Este proyecto, que bien funciona y se
paga solo, riega las plantas al amanecer durante un tiempo configurable
por el usuario, por medio de un potenciómetro de ajuste.
Como se observa se ha realizado íntegramente
con electrónica discreta y sin el uso de relés. Es completamente
de estado sólido, exceptuando claro está el bombeador de agua
que es del tipo empleado en las bombas limpiaparabrisas de autos.
El 4060 es un contador de 16 bits,
con oscilador incorporado en la misma pastilla que se emplea como
oscilador temporizador. Este integrado es el que se encarga de
temporizar el funcionamiento de la bomba, en otras palabras, el
tiempo que durará el riego. Para alterar ese tiempo basta con
actuar sobre el potenciómetro de 1M el cual conviene que sea del
tipo lineal para que la respuesta en todo su cursor sea la misma.
El reset del contador se lleva a cabo subiendo a positivo la pata
12, que sucede en dos posibilidades: Cuando se conecta la alimentación
(arranque) gracias al capacitor de 4.7nF o bien al hacerse positiva
la salida del operacional B. Esto último se produce cuando se
detecta la falta de luz (ver mas adelante). La salida Q14 se pone
alta cuando la cuenta llega a 8912, conduciendo tensión el diodo
4148 y haciendo que el oscilador se detenga. Al detenerse el oscilador
la cuenta se paraliza en el valor alcanzado y habrá terminado
el tiempo de riego. Esto se vuelve a cero y se habilita
nuevamente el conteo al llegar el próximo amanecer. Las resistencias
puestas a masa y a Vcc se emplean para establecer los niveles
adecuados de tensión en cada punto del circuito.
Como ven el circuito se encarga de
simular la inteligencia del humano a la hora de regar las plantas
y sin el uso de técnicas microprocesadas ni nada complicado.
El circuito se alimenta con 12v y
consume una corriente de 500mA en funcionamiento. Este consumo
corresponde solamente al sistema electrónico. Habrá que sumarle
el consumo de la bomba eléctrica que generalmente consume unos
tres a cuatro amperios. Si se desea regar una gran superficie
se puede optar por colocar un relé en lugar del motor y accionar
una o varias bombas eléctricas de 220V que rieguen cada sector
del jardín. El transistor TIP debe ser montado con un disipador
de calor. El fotoresistor (LDR) debe ser apuntado hacia el cielo
y lejos del alcance del foco de una lámpara u otro artefacto de
iluminación que haya en la zona, para evitar que no detecte correctamente
la noche. Los potenciómetros son ambos lineales, como ya se dijo
y pueden ser sustituidos por resistencias variables para evitar
que salgan del gabinete el cual debe ser del tipo estanco para
exteriores. Es interesante colocar en paralelo con el motor un
diodo LED rojo intermitente con su resistencia limitadora de corriente
(1K o similar) para indicar el funcionamiento del sistema y otro
en paralelo con la alimentación para indicar que está activado.
Esto nos permitirá detectar problemas y nos facilitará la instalación
y control periódico del sistema en general sin ser necesario abrir
la tapa.
Una opción interesante (que la hemos
implementado recientemente y funciona muy bien) es usar una válvula
de paso eléctrica como las que usan los lavarropas para regular
el paso del agua al sistema de lavado. Estas válvulas son esencialmente
solenoides que en estado de reposo no dejan pasar el agua, pero
cuando se les da 220V hacen las veces de una canilla abierta.
No le suman presión al sistema, pero en la mayoría de los casos
sirven perfectamente.
Si se tiene un tanque sisterna la
opción ideal es colocar un bombeador de 220V del tipo utilizado
para elevación de agua el cual se encargue de llevar riego hacia
los rociadores. Recuerde prestar atención a la altura de los caños
porque si se colocan los caños por debajo del nivel del tanque
por mas que la bomba esté detenida por propia presión de caída
el agua fluirá hacia las salidas. Es necesario colocar un flotante
eléctrico que impida el funcionamiento del motor cuando no hay
agua en el tanque para evitar que se queme el motor en caso de
estar vacía la sisterna. Estos flotantes accionan un interruptor
de tres puntos. En nuestro caso hay que conectarlo en serie con
el motor de manera que, cuando el cable que sujeta los flotantes
esté totalmente extendido (tanque vacío) el circuito se abra y
no permita el funcionamiento del mismo.
De usar un bombín de limpiaparabrisas
puede emplear como depósitos de agua bidones de agua para dispensadores
frío/calor (los bebederos que instalan en oficinas y colegios)
pero recuerde calcular correctamente la cantidad de agua a almacenar
tomando en cuenta cuanta se vierte por día y cuantos días el sistema
trabajará sin nuestra recarga.
Aunque no está puesto en el esquema
es bueno colocar entre el colector del TIP y el borne negativo
del motor un fusible aéreo de 5A para evitar que el transistor
se dañe en caso de ponerse en corto la bobina del bombín.
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