Taller de electrónica: riego automático

Aprender a fabricar un riego automático.

Esta semana compartimos un nuevo proyecto de electrónica que seguramente os vendrá muy bien si os gustan las plantas o tenéis un huerto por ejemplo. Os enseñamos a construir un riego automático para regar las plantas al amanecer durante un tiempo configurable por el usuario, por medio de un potenciómetro de ajuste. ¡Tomad nota y a funcionar!

Como se observa en el esquema 1, el proyecto se ha realizado íntegramente con electrónica discreta y sin el uso de relés. Es complemente de estado sólido, exceptuando claro está el bombeador de agua que es del tipo del empleado en las bombas limpiaparabrisas de los coches.

Esquema de montaje del riego automático.

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 solar, 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 curso sea la misma.

El reset del contador se lleva a cabo subiendo positivo de 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. 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.

Patillaje de integrado contador 4060.

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 veis el circuito se encarga de simular la inteligencia del humano a la hora de regar las plantas y sin el uso de técnicas microprocesadas complicadas.

Alimentación y consumo

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 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 200V 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.

Regulación del paso del agua

Una opción interesante (que la hemos implementado recientemente y funciona muy bien) es usar una válvula de paso eléctrica como las de las lavadoras 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 200V 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 cisterna 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 más que la bomba esté detenida por propia presión de caída del agua fluirá hacia las salidas.

Más detalles del montaje

Es necesario colocar un flotante eléctrico que impida el funcionamiento del motor cuando no hay agua en el motor en caso de estar vacía la cisterna. 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 con depósitos de agua los bidones de agua para dispensadores frío/calor (los bebederos que instalan en oficinas y colegios). Eso sí, recuerde calcular correctamente la cantidad de agua a almacenar, tomando en cuenta cuánta se vierte por el 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.

¿Quieres seguir aprendiendo electrónica?

Si os ha gustado este proyecto, encontraréis otros similares en las revistas Todoelectronica, donde además se incluye de regalo un kit de montaje por cada número.

Por otro lado, si queréis aprender más electrónica, os animamos a realizar el Curso de Electrónica teórico práctico.