水耕栽培の循環ポンプを制御する電子工作
今回から、水耕栽培の循環ポンプを間歇運転するための電子工作を検討します。トマトの水気耕栽培では、培養液の中に根を常時浸された状態で成長します。酸素の供給は培養液に通気することで行っています。
今回、挑戦する水耕栽培は、ハイドロボールと呼ばれる水耕栽培用の多孔質の粒状担体を土の代わりに使用します。写真に示すように、野菜用の少し大きめのプランタに棚を設けその上に轢いたハイドロボールにミニ白菜を植えて栽培しています。
プランタの底に水中ポンプを置き、ハイドロボールに定期的に培養液を循環して、水分と栄養素の供給を行います。ポンプが停止して、培養液は棚の下の液だめに落ち、根が空気に曝され、酸素の供給が促進されます。
ハイドロボールはホームセンターで購入できます。中粒と細粒を1対１で使用しています。これらは、これからいろいろ試してみます。

 

 

 

水中ポンプ制御のためのテスト回路
　今回、試作したテスト回路を次に示します。46ｍｍ×72ｍｍのユニバーサル基板に、タイマIC、LMC555を二つにより、(1) ポンプの運転のインターバル・タイマと、(2) ポンプの運転時間を決めるためのタイマを構成しています。培養液の循環ポンプはAC100Vの電源ですので、ポンプのオン/オフはポンプの運転時間を決めるタイマの出力により、秋月電子通商のソリッドステート・リレー・キットを使用してAC100のポンプのオン/オフを行っています。
　写真の右側の小型基板が、秋月のキットを組み立てた外観です。

ユニバーサル基板の、左側のIC （LMC555）が、水中ポンプのインターバルを決める数分から1時間弱のタイマです。右側のIC（ LMC555）がポンプの運転時間を決める数秒から数分のタイマです。このタイマICは外付けのコンデンサと抵抗で計時する期間を決めています。このICの使い方、動作原理は次回以降詳しく説明します。

水中ポンプ
この培養液の循環を分担しているのは、次に示す小型の水中ポンプです。AC100Vの電源、消費電力5Wでポンプの揚抵は50cm、プランタ内での循環には十分な能力をもっています。

 

次回、初めて電子工作を行う方でもわかりようすく、タイマICの仕組みや具体的な使用方法の説明からはじめます。初心者の方も挑戦してみてください。

<神崎康宏>