arduinoと電磁弁で自動散水システムを自作してみた

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arduinoと12V電磁弁を使って自動水やり機を自作してみました。

温室、屋外、霧吹き水やりの3系統をarduinoでコントロールし、時間設定で朝と夕方に自動で散水してくれます。

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タンク式自動水やり機

以前、水タンクに非接触フロースイッチを取り付けタンク式自動水やり機を自作しました。

こちらの記事です。

この装置はマイクロ灌漑と呼べるもので、ベランダや屋内での自動水やりに適しているように思います。

勿論、屋外やビニールハウスでも使えますし、実際にこれまで使ってきました。

でも、やはりマイクロ…です。

もう少し…というところがあったので、今度はどば~!っと水やりが出来る様にしました。

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自動水やり機 2号

新しい自動水やり機はダイヤフラム圧力ポンプは使わずに、電磁弁で水流を開閉し、水道の圧力で水やりをします。

RTCを使い時間設定での水やりですが、土壌水分計の計測数値や日照量での数値で水やりの量をコントロールしようと思います。

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準備したもの

  1. arduino mega
  2. 内径12mmのホース
  3. 12V 電磁弁
  4. 水量調整可能なマイクロドリッパー
  5. ホース接続コネクター
  6. ホースバンド ⇒ 百均

その他13塩ビ管、T型、L型など。

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塩ビ管の加工

今度作成したのは3系統の水やり機です。

一つは以前作成したタンク式水やり機をそのまま使用。

あと2つは屋外とビニールハウスの水やりで、20mのホースを半分にし、1系統10mとしました。

塩ビ管の加工はこんな感じです。

『 arduinoと電磁弁で自動散水システムを自作してみた 』 ..1系統10mとしました。塩ビ管の加工はこんな感じです。..

全部で4ヵ所にねじ込みソケットを接着しています。

3ヵ所には電磁弁、もう1ヵ所は水道からの給水です。

取り付けはこんな感じです。

『 arduinoと電磁弁で自動散水システムを自作してみた 』 ..3ヵ所には電磁弁、もう1ヵ所は水道からの給水です。取り付けはこんな感じです。..

水漏れ防止にシールテープを巻いています。ホームセンターで数十円で購入出来ます。

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ホースの接続

百聞は一見に…ということで、実際に接続した状態です。

『 arduinoと電磁弁で自動散水システムを自作してみた 』 ..百聞は一見に…ということで、実際に接続した状態です。..

何故か自然薯がありますけど..(^^;

5月にどこからでも生えてきます。

ノズルの取り付け

水やりノズルはホースに直接取り付けました。

いろいろ試しましたがこの方法が最も簡単で確実でした。(^^;

『 arduinoと電磁弁で自動散水システムを自作してみた 』 ..水やりノズルはホースに直接取り付けました。いろいろ試しましたがこの方法が最も簡単で確実でした。(^^;..

3mmのドリルでホースに穴を開けます。

その穴にノズルを差し込むだけです。

『 arduinoと電磁弁で自動散水システムを自作してみた 』 ..3mmのドリルでホースに穴を開けます。その穴にノズルを差し込むだけです。..

ホースは3層構造になっていて、内側がゴムになっています。

ノズルは差し込めるようになっていて一度差し込むと抜けません。

水漏れもなく簡単ですよ。

また、ホースの先端は折り曲げてカラー針金(百均で購入)を巻いています。

10mのホースにノズルを20個差し込んでいます。

このノズルはねじることで水量の調節が出来ます。

難点は…

数か月で色あせ、白くなります

しかし、ただ色あせるだけで2年目も使えます。(カズが実証済み)

50~100個、数百円のノズルですので、3年使えばいいかな?

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RTC

この自動水やり機はarduinoでコントロールします。

arduinoには時計機能がありません。

そこで、DS3231モジュールを使ってarduinoにRTC(リアルタイムクロック)を取り付けます。

動かし方はとても簡単でこちらにまとめてみました。

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自動水やり スケッチ

自動水やりのサンプルスケッチです。

朝7時になったらline1に3分間水やりして次にline2に3分間水やりします。またタンク式マイクロ灌漑も作動します。

int line1=0;
int line2=0;
int line3=0;
int kyuusui=0;
int teishi=1;
#include <RTClib.h>
RTC_DS3231 rtc;
char daysOfTheWeek[7][12] = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"};
void setup(){
  
 pinMode(53, OUTPUT);  
 pinMode(52, OUTPUT); 
 pinMode(51, OUTPUT); 
 pinMode(50, OUTPUT);  //水タンク給水
 pinMode(22, INPUT);  //タンクセンサー 下
 pinMode(23, INPUT);  //タンクセンサー 上 
 Serial.begin(115200);
    delay(50); 
 //************************* RTC
  if (! rtc.begin()) {
    while (1);
  }
 // rtc.adjust(DateTime(2019, 5, 14, 7, 13, 0));//年,月,日,時,分
}
void loop() {
  //RTC
      DateTime now = rtc.now();
    
    Serial.print(now.year(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(now.month(), DEC);
    Serial.print('/');
    Serial.print(now.day(), DEC);
    Serial.print(" (");
    Serial.print(daysOfTheWeek[now.dayOfTheWeek()]);
    Serial.print(") ");
    Serial.print(now.hour(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(now.minute(), DEC);
    Serial.print(':');
    Serial.print(now.second(), DEC);
    Serial.println();
if (line1==0){
   digitalWrite(53,HIGH); 
}
if (iline2==0){
   digitalWrite(52,HIGH); 
}
if (line3==0){
   digitalWrite(51,HIGH); 
}
if (kyuusui==0){
   digitalWrite(50,HIGH); 
}
  if(now.hour()==7 &&now.minute()==0&&now.second()==0){
    digitalWrite(53,LOW); 
    line1=1;
    digitalWrite(51,LOW); 
    line3=1;
 }
  if(now.hour()==7 &&now.minute()==3&&now.second()==0){
    digitalWrite(52,LOW);   
    line2=1;
 }
  if(now.hour()==7 &&now.minute()==2&&now.second()==57){
    digitalWrite(53,HIGH); 
    line1=0;
 }
 if(now.hour()==7 &&now.minute()==6&&now.second()==0){
    digitalWrite(52,HIGH); 
    line2=0;
 } 
 
 if(digitalRead(22)==HIGH){
      digitalWrite(51,HIGH);  //line3停止
      line3=0;
      digitalWrite(50,LOW);  //水タンク給水
      kyuusui=1;
}
if( digitalRead(23)==LOW){
      digitalWrite(50,HIGH);  //水タンク給水停止
      kyuusui=0;
}
 delay(1000);
}

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適度に水やりしています

水やりの状況です。

『 arduinoと電磁弁で自動散水システムを自作してみた 』 ..水やりの状況です。..

具合よく水やりしていますね。

赤いノズルを回すことで散水する水の量を調整できます。また、完全に止めることも出来るので便利です。

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自動水やり自作のまとめ

しばらく旅行してこようということで、自動水やり機を自作してみました。

1週間程運用した結果、問題なくプログラムの通り水やりしてくれます。

が、…

難点は雨でも水やりしてくれます。(^^;

帰国してから既に作成している土中水分計や日射量センサーを組み合わせて更に細かい水やりの水量調節をしようと思います。