Pengairan didefinisikan sebagai aplikasi buatan air ke tanah atau tanah. Proses pengairan dapat digunakan untuk penanaman tanaman pertanian selama jangka waktu hujan yang tidak mencukupi dan untuk menjaga lanskap. Sistem pengairan automatik melakukan operasi sistem tanpa memerlukan penglibatan orang secara manual. Setiap sistem pengairan seperti titisan, penyiram dan permukaan akan automatik dengan bantuan peralatan elektronik dan pengesan seperti komputer, pemasa , sensor dan alat mekanikal lain.
Sistem pengairan automatik
Sistem pengairan automatik berfungsi dengan cukup berkesan dan memberi kesan positif pada tempat ia dipasang. Setelah dipasang di ladang pertanian, pengedaran air ke tanaman dan tapak semaian menjadi mudah dan tidak memerlukan sokongan manusia untuk menjalankan operasi secara kekal. Kadang-kadang pengairan automatik juga dapat dilakukan dengan menggunakan peralatan mekanikal seperti periuk tanah liat atau sistem pengairan botol. Sangat sukar untuk melaksanakan sistem pengairan kerana ia sangat mahal dan kompleks dalam reka bentuknya. Dengan mempertimbangkan beberapa perkara asas dari pertimbangan pakar, kami telah melaksanakan beberapa projek sistem pengairan automatik dengan menggunakan teknologi yang berbeza.
Dalam artikel ini, kami menerangkan mengenai tiga jenis sistem pengairan yang berfungsi secara automatik dan setiap sistem adalah kemajuan dari sistem sebelumnya seperti yang kita lakukan dari sistem pertama ke sistem yang berikutnya, dan seterusnya.
1. Sistem Pengairan Automatik Mengenai Kandungan Kelembapan Tanah
Litar Sistem Pengairan Automatik oleh www.edgefxkits.com
Sistem pengairan automatik pada proyek penginderaan kelembapan tanah dimaksudkan untuk pengembangan sistem pengairan yang menghidupkan atau mematikan pam tenggelam dengan menggunakan relai untuk melakukan tindakan ini untuk merasakan kandungan kelembapan tanah. Kelebihan utama menggunakan sistem pengairan ini adalah untuk mengurangkan gangguan manusia dan memastikan pengairan yang betul.
Mikrokontroler bertindak sebagai blok utama keseluruhan projek, dan blok bekalan kuasa digunakan untuk membekalkan kuasa 5V ke seluruh litar dengan bantuan pengubah, litar penerus jambatan dan pengatur voltan. The 8051 mikrokontroler diprogramkan sedemikian rupa sehingga ia menerima isyarat input dari bahan penginderaan yang terdiri daripada pembanding untuk mengetahui pelbagai keadaan kelembapan di dalam tanah. OP-AMP yang digunakan sebagai pembanding bertindak sebagai penghubung antara bahan pengesan dan mikrokontroler untuk memindahkan keadaan kelembapan tanah, iaitu kebasahan, kekeringan, dll.
Blok Diagram Pengairan Berasaskan Kelembapan Tanah
Setelah pengawal mikro mendapatkan data dari bahan penginderaan - ia membandingkan data seperti yang diprogramkan dengan cara, yang menghasilkan isyarat output dan mengaktifkan relay untuk mengoperasikan pam tenggelam. Susunan penginderaan dilakukan dengan bantuan dua batang logam kaku yang dimasukkan ke ladang pertanian pada jarak yang agak jauh. Sambungan yang diperlukan dari batang logam ini dihubungkan ke unit kawalan untuk mengawal operasi pam mengikut kandungan kelembapan tanah.
Sistem pengairan automatik ini dapat ditingkatkan dengan menggunakan teknologi canggih yang menggunakan tenaga suria dari panel solar .
2. Sistem Pengairan Auto Bertenaga Suria
Litar Sistem Pengairan Auto Bertenaga Suria oleh www.edgefxkits.com
Dalam gambar di atas, kuasa dari utiliti diperlukan untuk mengendalikan sistem. Sebagai lanjutan kepada sistem yang dibincangkan di atas, sistem ini menggunakan panel solar untuk memberi kuasa pada litar. Di bidang pertanian, penggunaan kaedah pengairan automatik yang tepat sangat penting kerana beberapa kekurangan di dunia nyata seperti kekurangan air takungan tanah dan kekurangan hujan. Paras air (permukaan air tanah) semakin berkurang kerana pengambilan air yang berterusan dari tanah dan secara beransur-ansur mengakibatkan kekurangan air di zon pertanian perlahan-lahan mengubahnya menjadi tanah tandus.
Dalam sistem pengairan di atas, tenaga suria yang dihasilkan dari panel solar digunakan untuk mengoperasikan pam pengairan. Litar terdiri daripada sensor kelembapan yang dibina dengan menggunakan OP-AMP IC . OP-AMP digunakan sebagai pembanding. Dua wayar tembaga kaku dimasukkan ke dalam tanah untuk mengetahui sama ada tanah basah atau kering. A litar pengawal cas digunakan untuk mengecas sel-sel fotovoltaik untuk membekalkan tenaga suria ke seluruh litar.
Diagram Blok Sistem Pengairan Auto Bertenaga Suria
Sensor kelembapan digunakan untuk merasakan keadaan tanah - untuk mengetahui sama ada tanah itu basah atau kering, dan isyarat input kemudian dihantar ke mikrokontroler 8051, yang mengendalikan keseluruhan litar. The mikrokontroler diprogramkan dengan menggunakan perisian KEIL . Setiap kali keadaan tanah 'kering', pengawal mikro akan menghantar arahan kepada pemandu relay dan motor dihidupkan dan membekalkan air ke ladang. Sekiranya tanah menjadi basah, motor akan dimatikan.
Isyarat yang dihantar dari sensor ke mikrokontroler melalui output pembanding beroperasi di bawah kawalan program perisian yang disimpan dalam ROM mikrokontroler. LCD memaparkan keadaan pam (hidup atau mati) yang dihubungkan ke mikrokontroler.
Sistem pengairan automatik ini dapat ditingkatkan dengan menggunakan Teknologi GSM untuk mendapatkan kawalan ke atas operasi menukar motor.
3. Sistem Pengairan Automatik Berasaskan GSM
Pada masa ini para petani bertungkus lumus dalam bidang pertanian sepanjang masa. Mereka melakukan kerja ladang di bahagian pagi dan mengairi tanah mereka pada waktu malam dengan selang waktu. Tugas mengairi ladang menjadi sangat sukar bagi para petani kerana kurangnya keteraturan dalam pekerjaan mereka dan kelalaian di pihak mereka kerana kadang-kadang mereka menghidupkan motor dan kemudian lupa mematikannya, yang dapat menyebabkan pembaziran air. Begitu juga, mereka malah lupa untuk menghidupkan sistem pengairan, yang sekali lagi menyebabkan kerosakan pada tanaman. Untuk mengatasi masalah ini, kami telah menerapkan teknik baru dengan menggunakan Teknologi GSM , yang dijelaskan di bawah.
Sistem Pengairan Automatik Berasaskan GSM
Sistem pengairan automatik berasaskan GSM adalah sebuah projek di mana kita mendapat status terkini operasi yang dilakukan di ladang pertanian melalui SMS dengan bantuan modem GSM. Kita juga boleh menambah sistem lain seperti Paparan LCD , cam web dan lain-lain peranti terkawal pintar . Dalam projek ini, kami menggunakan LED untuk tujuan petunjuk.
Dalam projek ini, kami menggunakan sensor kelembapan tanah yang digunakan untuk merasakan tahap kelembapan di - untuk mengetahui sama ada ia kering atau basah. Sensor kelembapan dihubungkan dengan mikrokontroler. Isyarat data input dari sensor kelembapan dihantar ke mikrokontroler dan berdasarkan itu mengaktifkan Motor DC dan menghidupkan motor dengan bantuan pemandu motor. Setelah tanah basah, Motor dimatikan secara automatik. Status ladang pertanian dapat diketahui dari petunjuk Diod Pemancar Cahaya (LED) atau melalui mesej yang dihantar ke modem GSM yang diletakkan di lapangan. Pada masa yang sama adalah mungkin untuk menghantar mesej melalui telefon bimbit ke kit melalui modem GSM. Oleh itu, motor pengairan dapat dikawal dengan menggunakan telefon bimbit dan modem GSM.
Ini adalah tiga sistem pengairan yang menggunakan teknologi yang berbeza, yang berguna bagi mereka yang bekerja keras di ladang pertanian.
