31.03.21

[Домашняя]

Выращивание овощной рассады всегда связана с созданием для неё хороших условий роста. Это подкормка земли, поддержание нужной температуры воздуха и внешнего освещения. Даже положение луны существенно влияет на всхожесть и рост рассады. Установку ящиков с рассадой в дневное время желательно произвести на солнечной стороне окон, а вот освещение в ночное время приходится продлевать включением искусственных светильников в виде ламп накаливания или дневного света. Неплохо вроде, но недостаток— спать со светом невозможно, жарко от ламп. Выход один — установить светодиодный светильник, нежарко и не ярко. В отличие от возможных прототипов данная осветительная установка оснащена электронной схемой с режимом регулировки освещения, позволяющего ускорить рост рассады. Растение — это живое биологическое тело, которое способно отличать свет и тень, день и ночь, то есть, вести подсчёт этих промежутков времени. Циклический метод освещения рассады, разработанный в лаборатории, позволяет ускорить рост растений, детерминируя определённую смену периодов ночи и дня. Электронная схема установки (рис.1) состоит из фотореле, генератора, ключевого устройства, светильников и сетевого блока питания.

Фотореле составлено из двух компонентов: фотодиодного датчика на светодиоде VD1 и усилителя на оптопаре VU1. В оптопаре отсутствует флотация сигнала, к тому же диодно-транзисторная оптопара создаёт дополнительное усиление сигнала.

Характеристика устройства

Напряжение питания, В                      220

Мощность светильника, Вт                 1

Количество светильников                   до 10

Мощность блока питания, Вт              15

Время освещения, с                           5-10

Время паузы, с                                   2-5

Резистор R1 в анодной цепи светодиода оптопары позволяет выбрать оптимальный режим работы фотореле. Резистор R2 в коллекторной цепи транзистора оптопары VU1 позволяет создать временной интервал заряда конденсатора С1, который связан с паузой в освещении. Генератор прямоугольных импульсов выполнен на аналоговом таймере DA1. Для работы в режиме автогенератора выводы 2 и 6 DA1 соединены между собой и подключены к конденсатору С1. Заряд конденсатора происходит по цепи R4-VD6-R3- С1, разряд по цепи C1-R3-VD7-R5. Время разряда на порядок меньше. Время заряда-разряда можно изменить резистором R3. Частота генератора F = 0,722/(R4+R3)C1. Как видно из схемы запуск генератора происходит при напряжении на выводе сброса 4 DA1 более 1 В. При напряжении ниже порога включения микросхемы, на выходе 3 DA1 будет низкий уровень и транзистор VT1 не откроется. При наружном освещении, достаточном для срабатывания фотореле, уровень на выводе 4 DA1 упадёт почти до нуля, счет таймера прекратится. В результате, в светлое время дня светильники на светодиодах HL2 — НL13 не горят. Количество светильников можно увеличить до 10, а количество светодиодов—до 90 штук. В данной конструкции светодиоды взяты с китайской новогодней гирлянды белого или синего свечения на ток в 10 мА, но если применить более мощные, то количество следует уменьшить, исходя из напряжения и тока. Аналоговый стабилизатор напряжения DA2 установлен для отдельного питания схемы и ключевого устройства на транзисторе. Сетевой блок питания можно выполнить как на трансформаторе с выходным напряжением 7,5—10 В, так и на выносном адаптере. Вторичный ток трансформатора не должен быть ниже суммарного тока гирлянд, чтобы исключить перегрев. На ключевой транзистор VT1 при максимальном количестве светильников необходимо установить радиатор. Печатная и монтажная платы приведены на рис. 2 и 3, собранная конструкция — на рис. 4.

При наступлении ночи или тёмного времени суток светодиод VD1 закроется, напряжение на выводе 4VU1 возрастёт почти до напряжения питания, и в таймере DA1 произойдёт включение в режим генератора. Конденсатор С1 начнёт заряжаться, на выходе 3 DA1 будет удерживаться высокий уровень. При достижении напряжения на конденсаторе С1 в 2/3 Un внутренний триггер микросхемы DA1 переключит верхний компаратор по входу 2 DA1, и начнётся процесс разряда конденсатора С1 через внутренний транзистор по входу 7 DA1. На входе 4 DA1 высокий уровень, процесс будет повторяться с определённой частотой. Импульсное освещение будет воздействовать на поверхность растений, стимулируя их рост. Светодиод HL1 индицирует работу генератора. Регулировка схемы состоит в установке резистора R1 в положение, при котором на выводе 4 VU1 напряжение меняется с высокого до нулевого уровня. Резистором R3 выставляется режим более благоприятного роста в ночное время суток. Гирлянды из светодиодов можно расположить как в центрической форме—для изучения роста, так и в виде гирлянд для подсветки рассады в ящиках. Схема выполняется на плате печатного монтажа, исправные радиодетали можно взять от устаревших конструкций или купить в радиомагазине.

Рекомендации по замене радиодеталей даны в таблице.

Радиомир №1 2015г стр. 15