La cura delle piante da ap¬
partamento durante i periodi delle vacanze rappresenta spesso un problema di una certa entità, soprattutto quan¬
do non esistono parenti, ami¬
ci o vicini compiacenti, che siano disposti ad assumere in coscienza il relativo incarico.
Ebbene, usufruendo di un po’
di esperienza in fatto di elet¬
tronica, con una spesa relati¬
vamente ridotta, e con un po’
di buona volontà, è possibile rimediare in modo moderno a questo problema, realizzan¬
do l’apparecchiatura descritta in questo articolo.
La figura 1 rappresenta lo schema a blocchi del disposi¬
tivo: l’apparecchiatura consi¬
ste in un alimentatore in gra¬
do di fornire una tensione continua di 12 V, tramite un
regolatore da 5 V, alla cui uscita è disponibile una unità monost abile.
Quest’ultima produce un se¬
gnale che viene applicato ad uno stadio di potenza, che
— a sua volta — consente di alimentare una pompa idraulica, funzionante con la medesima tensione originale di alimentazione di 12 V.
L’unità monostabile subisce però il controllo elettronico da parte di due dispositivi supplementari: un regolatore del tempo, che può essere programmato a seconda delle esigenze, ed un segnale pro¬
veniente da una sonda immer¬
sa nel terreno in cui vivono le piante da sottoporre al- l’innaffiatura automatica, tra¬
mite un rivelatore di soglia ed un invertitore.
Nonostante l’apparente com¬
plessità di questo schema a blocchi, in realtà il sistema funziona in modo abbastanza semplice, come potremo rile¬
vare attraverso la descrizione che segue.
IL PRINCIPIO ELETTRONICO DI FUNZIONAMENTO
Ora che abbiamo chiarito i principi fondamentali, possia¬
mo passare direttamente allo schema elettrico, illustrato in figura 2.
L’alimentazione da rete, di ti¬
po classico, è costituita da un rettificatore che consta di
quattro diodi del tipo BY 127.
Cl garantisce il filtraggio del¬
la tenisone continua, ed un regolatore del tipo Darlington a forte guadagno permette di ottenere un funzionamento stabile, senza problemi.
La tensione tra base ed emet¬
titore dei transistori ci obbli¬
ga ad utilizzare un diodo ze- ner da 13,8 V, per ottenere in uscita una tensione stabile di circa 12 V.
Il rivelatore di soglia consiste a sua volta in un amplificato¬
re operazionale del tipo 741.
L’ingresso non invertente vie¬
ne predisposto ad un poten¬
ziale fìsso di circa 6 V, men¬
tre l’ingresso invertente si tro¬
va ad un potenziale pari al rapporto tra il valore di R2 e la resistenza rilevabile ai capi della sonda immersa nel terreno da umidificare.
E’ quindi chiaro che, agendo sul valore di R2, è possibile far variare l’umidità nel con¬
tenitore della terra in cui le piante vengono coltivate.
Quando la tensione di ingres¬
so 7 del circuito integrato del tipo 741 è lievemente ne¬
gativa, ci si trova in presenza di un fronte di uscita varia¬
bile in salita. Vale a dire che bruscamente l’uscita passa da 0 a 12 V.
Un transistore, T3, inverte la polarità di questa tensione ascendente, come si può rile¬
vare sullo schema elettrico.
Figura 1 - Schema a blocchi delEinnaffìatore automatico.
Figura 2 - Schema elettrico dell’intera apparecchiatura e- lettronica, nella quale si fa uso di due circuiti integrati, cinque transistori, un rettifi¬
catore a ponte, un trasforma¬
tore, due diodi zener, un dio¬
do normale, una pompa da 12 V ed alcuni componenti discreti.
L'unità monoslabile è costi¬
tuita da un circuito integrato del tipo 74121: esso presenta il vantaggio di essere a buon mercato, e di poter funziona¬
re con una tensione positiva rispetto a massa di 5 V.
D6 ed R8 permettono di ali¬
mentarlo correttamente: il fun¬
zionamento — inoltre — è molto semplice.
Se un fronte di tensione di¬
scendente viene applicato al terminale B. l’uscita passa bruscamente da 0 a -F 5 V,
e resta a questo potenziale durante un periodo di tempo la cui durata dipende dai va¬
lori di C5 e della somma R10 + R9.
In definitiva, la durata del- rimpulso di uscita corrispon¬
de a:
Tf = R x Ci x Log e1
nella quale Ts rappresenta il tempo espresso in minuti se¬
condi, R la resistenza espres¬
sa in ohm, e Ct la capacità espressa in Farad.
Agendo dunque sul valore di R9, è possibile programmare la durata dell’immissione di acqua: il terminale di uscita dellunità monostabile è colle¬
gata ad uno stadio di poten¬
za del tipo Darlington. La re¬
sistenza Ri2 permette di va¬
riare la portata della pompa elettrica. C4 e DI servono per cortocircuitare i segnali paras¬
siti che potrebbero presentarsi eventualmente ai capi del mo¬
tore durante il suo funzio¬
namento.
IL MISURATORE DI UMIDITA"
Lo schema di principio è illu¬
strato in figura 3, e la sua evidente semplicità non ri¬
chiede altri commenti. Si trat¬
ta infatti di un semplice ohmetro.
Una pila da 9 V, del tipo usa¬
to per Valimentazione delle radioline tascabili, fornisce una corrente la cui intensità dipende dalla resistenza rile-
Figura 3 - Schema elettrico di principio del dispositivo per la misura del grado di umidità del terreno.
vaia attraverso la terra con Valuto della sonda bipolare.
RI, collegata in serie alla sonda stessa, permette di ri¬
durre Vintensità di tale cor¬
rente ad un valore ragionevo¬
le nei confronti dell’indicatore ad indice.
Inoltre, RI è regolabile in modo da adattare praticamen-
Figura 4 - Lato rame del cir¬
cuito stampato su cui viene installata Fapparecchiatura e- lettronica.
364 ONDA QUADRA
Figura 5 - Lato dei componen¬
ti della basetta di supporto contenente tutti i dispositivi che costituiscono il circuito elettrico propriamento detto.
te alle esigenze qualsiasi tipo di strumento a bobina mo¬
bile.
Nel prototipo, si è fatto uso di uno strumento con resisten¬
za intrinseca di 850 fi, e con una sensibilità di 400 \iA fon¬
do scala.
Una resistenza campione può essere collegata in serie al po¬
tenziometro (non rappresenta¬
to nello schema) per limitare ad un valore di sicurezza Vin¬
tensità della corrente che scor¬
re nella bobina mobile dello strumento, in caso di corto¬
circuito accidentale durante le operazioni di regolazione.
TECNICA COSTRUTTIVA
Per quanto riguarda l’allesti¬
mento della parte elettronica, la figura 4 suggerisce la dispo¬
sizione dei collegamenti stam¬
pati in rame sull’apposito lato della basetta di supporto: su questa basetta vengono mon¬
tati tutti i componenti che costituiscono l’elaboratore e- lettronico, secondo la dispo¬
sizione chiaramente illustrata in figura 5.
La suddetta basetta prevede complessivamente sei termina¬
li (tre coppie di terminali), e precisamente:
— due per la tensione alter¬
nata di ingresso di 15 V
— due per la sonda sulla qua¬
le saremo precisi tra breve
— due per l’alimentazione della pompa a corrente continua, con motore da 12 V.
La figura 6 illustra la tecnica applicativa propriamente det-
Poirif* R20
Figura 6 - Tecnica pratica di installazione: in A, disposizio¬
ni reciproche della pianta da sottoporre alTinnaffiatura au¬
tomatica, del serbatoio conte¬
nente la pompa, e delFunità elettronica alimentata attraver¬
so la rete a corrente alternata:
in B, collegamenti tra la ba¬
setta a circuito stampato ed i componenti esterni, vale a dire il trasformatore, la sonda e la pompa; in C — infine — struttura intrinseca della son¬
da.
ta: in A si osserva l'installa¬
zione fondamentale, costituita, da destra a sinistra, dal bloc¬
co contenente tutta l’apparec¬
chiatura elettronica, dalla pompa immersa nel serbatoio contenente una quantità di acqua presumibilmente suffi¬
ciente per tutto il periodo in cui si rimane assenti (tenendo conto dell’evaporazione inevi¬
tabile e normale), e dal vaso nel cui terreno sono inseriti i due poli della sonda, men¬
tre nella parte superiore (vale a dire in corrispondenza del¬
l’imboccatura del vaso) è pre¬
sente l’estremità del tubo di uscita della pompa, per l’im¬
missione dell’acqua necessa¬
ria.
La sezione B della stessa figu¬
ra illustra la tecnica di colle¬
gamento tra la basetta a cir¬
cuito stampato, il trasformato- re di alimentazione, la sonda e la pompa elettrica (di tipo centrifugo) mentre la sezione C illustra la tecnica realìzza- tiva della sonda propriamente detta.
Per quanto riguarda quest’ul-
Figura 7 - Fotografìa della sonda realizzata in base alla tecnica descritta.
Figura 8 - Particolare del di¬
spositivo per il controllo del grado di umidità del terreno.