在一些農(nóng)村,日常生活用水普遍使用井水,為了方便使用,常在屋頂裝有水箱,通過水泵將井水抽到屋頂?shù)乃渲袃Υ嫫饋?,平時就用水箱中的水,從而達到如自來水一樣方便的效果 。
在使用中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)將水箱中的水用完后才發(fā)現(xiàn)水箱中己沒水了,此時才去合上水泵電源向水箱中供水,整個過程都需要人工參與,非常麻煩,有時還會一時疏忽而使水箱中的水滿溢, 弄得整個屋頂都是水 ?,F(xiàn)在介紹一款水箱水位自動控制器,能夠?qū)崿F(xiàn)水箱中的水位低于預(yù)定的水位時 , 自動啟動水泵抽水;而當(dāng)水箱中的水位達到預(yù)定的高水位時,使水泵停止抽水,始終保持水箱中有一定的水,既不會干,也不會溢,非常實用、方便 。
( 1 )電路工作原理
電路采用 CMOS 電路 CD4011(內(nèi)包括四個與非門)作為處理芯片, 水箱水位自動控制器原理圖,如圖 2-25 所示。
直流電壓 DC 12V 經(jīng)二極管 VDI 降壓后, 一路經(jīng) R7 點亮發(fā)光管 LED1,作為電源指示燈,另一路作為系統(tǒng)的工作電源 。接通電源后,如果水箱中沒有水,則兩個水位探頭經(jīng) RI 、 R2 與正電源相連,即為高電位, IC1 的 4腳輸出低電平,經(jīng) ICIC 處理后, 10 腳輸出高電平,這個高電平 一路經(jīng) R4 加在 VT1 的基極,使 VT1飽和導(dǎo)通,繼電器得電吸合,啟動水泵抽水:另 一路經(jīng) R8 接到 IC1的 2 腳,由于高水位探頭也為高電平,經(jīng)與非門處理后,IC1的 3腳輸出為低電平,將 IClC 與非門鎖住 。隨著水泵不斷向水箱供水,水箱中的水位逐漸升高,當(dāng)?shù)退惶筋^浸到水后 IC1的 6腳變?yōu)榈碗娖剑?4 腳輸出高電平,但此時與非門己被鎖住,故而不會影響輸出,水泵繼續(xù)抽水;隨著水位的進一步升高,當(dāng)水位碰到高水位探頭時, IC1的 1腳和 6 腳都變?yōu)榈碗娖剑@個變化對 IC1 的 4腳沒影響,而 3 腳卻因1腳變?yōu)榈碗娖剑敵鰹楦唠娖?,這樣 IC1的 8 、 9 腳都是高電平, 10 腳便輸出低電平,繼電器失電斷開,水泵停止抽水,同時這個低電平又經(jīng) R8 加在 2腳上,使 3 腳保持高電平 。直到水位再次低于低水位探頭時,又將重復(fù)前述過程,從而對水箱的水位實現(xiàn)自動控制 。
本電路中設(shè)計有故障保護電路,當(dāng)高水位探針因電極氧化發(fā)生故障時,無法發(fā)出停機信號,此時水位繼續(xù)上升,當(dāng) WAR端探針浸入水中時,將強行使水泵停機,以作為保護之用 。
( 2 )水箱水位自動控制器元件清單(表 2一 10)
( 3 )調(diào)試與安裝
焊接步驟如下。
> 電源部分 將二極管和相關(guān)元件按線路板上所標(biāo)的位置焊接好,當(dāng)焊完 LED 后,可以對電源部分進行調(diào)試 。從電源輸入端插入穩(wěn)壓電源,看 LED 是否點亮,若不亮,仔細查看 VDI是否焊反。
> 輸出部分 電源部分正常后,接下來焊繼電器和輸出三極管 。焊好后 ,再次通電,用 一根導(dǎo)線將正電源和 ICI 的 10 腳位置(此時還沒焊上集成電路〉碰一下,如果能聽到一聲清脆的繼電器吸合聲,同時可看到工作指示燈點亮,斷開后又能聽到另一聲音,同時工作指示燈熄滅,表明輸出部分也無誤。
> 處理部分 經(jīng)過前面兩部分測試工程正常之后 ,只要焊上 IC及相關(guān)的電阻就能工作了。制作完成后的水位控制器裝于盒子內(nèi)的位置如圖 2-26 所示。
水位探頭與控制器的接線按圖 2-27所示,分別將四根探頭通過連線與控制器上的水位接線柱相對應(yīng)的端子相接,探頭線不能太長,最好控制在 l.5m 以內(nèi),過長的話容易引入無線電干擾信號,而使系統(tǒng)無法正常工作。
注:在選擇水泵時,應(yīng)注意水泵的揚程。
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