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很多时候,由于各种原因,我们忘记或不能浇灌我们家里的植物。许多湿度传感器只会用嘟嘟声或闪光灯通知我们,水壶需要浇水。但是如果我们不在家呢?这个电路就是解决这个问题的一个办法。根据不同的时间,不同的设备需要多少水,以及不同的湿度。无需使用微控制器,相当普通的芯片,这个电路将永远解决你最喜欢的花盆的浇水问题。
这种“自动浇水”与两个湿度计一起使用,分别放在锅底和锅顶。这些水表提醒我们注意两种最极端的情况,即充足的水和太少的水,我们必须对每一种情况采取适当的措施。这些措施包括启动或关闭一个电动水泵,该水泵将水从辅助水罐输送至水罐。在锅的顶部有一个额外的溢流传感器,可以保证我们的安全,这样如果上面的传感器由于某种原因不能工作,就不会有水溢出。如果水位下降到水壶底部,安装在那里的传感器会通知中央控制单元启动水泵。当水位到达第二个传感器时,控制装置承诺停止泵,因为罐内已经有足够的水。该装置也可以通过开关手动驱动,同样也可以与辅助继电器一起使用,以操作钻井泵或电磁阀。
作为传感器,两个铜导线放在一块板上,彼此分开并绝缘。管道最好有支管,以覆盖更大的表面。由于水的高导电性,我们可以测量的管道之间的电阻受是否存在水的影响。驱动组件包含电子电路,这些电路对电阻的变化作出反应,并产生驱动泵所需的信号。
传感器的两个触点中的一个连接到振荡器的输出端。传感器周围的环境越是流动,振荡器的信号电平就越高传输到第二个触点。传感器和电阻器R构成分压器。如果传感器被水包围,则分流节点处的电压会显著升高。当溢流传感器或指示足够的水进入导电状态时,相应的大电流将从振荡器流向设备的其余部分,并导致泵停止。理论上,即使我们给传感器提供恒定的电压,该装置也能工作,但实际上这是不可能的,因为会出现的电解现象会使电极失效。
示意图我们前面提到的矩形振荡器是IC1a。通过连接B,振荡器信号被传送到灌封水中。这个管道在下面。
如果水箱中没有水,振荡器信号不会到达连接A或连接C。D1和C3用于平滑交流电压。当传感器干燥时,C3停止接受通过D1的新负载,导致通过R6放电。这将导致IC1c比较器的输出归零。这个电压降由C4和D3转换成一个短的负脉冲,在IC1d比较器的输入端结束。该脉冲将IC1d的输出导至“1”,晶体管T1导电,泵继电器启动。电阻R14给IC1d比较器所需的滞后。
泵开始工作(如D5所示),水箱水位上升。当连接B和C之间的电阻变低时,C3开始重新充电,D1开始充电。当电容器C3的电压达到一定值时,输出IC1c输出值再次变为“1”。然而,由于D3通道对IC1d比较器没有影响,因此泵仍在运行。但是,如果水位上升太大,以至于电极B不仅连接到触点C,而且连接到触点A,那么容器中就有足够的水。在这种情况下,电极A流过电容器D2,通过电流流向电容器C5。
比较器IC1b具有与IC1c类似的功能,区别在于D4二极管相对于D3具有反向极化。因此,当比较器IC1b的条件发生变化时,会产生一个正脉冲,使IC1d的输出恢复到原来的状态。T1停止运行,继电器停止供给泵(D5停止闪烁)。在开关S2和S3的帮助下,也可以在没有传感器的情况下手动控制设备。
桥梁通过使用JP1和JP2这两个桥,我们可以确定我们是要优先考虑触发的信号还是停止泵的信号。如果安装了JP2而没有安装JP1,则IC1b输出端的值“1”确保D4将持续工作(假设传感器A是湿的)。无论D3上升过程中是否存在短负脉冲,IC1d仍处于相同的稳态。中断泵的IC1b信号始终具有优先权。
下面的示例显示了如果由于某种原因到传感器C的电缆连接中断,此功能有多重要。即使油箱装满水(如果传感器A潮湿),C3也将被排放。在IC1d的输入端有一个脉冲。如果没有安装JP2系紧器,泵会因其脉冲而持续运行,甚至在需要时也会一直运行,直到IC1d通过C6接收到停止脉冲。但是这个脉冲不会发生,因为传感器A已经在水中了。JP2确保在IC1d输入端停止泵后,显示连续的电压,这样我们就不会进入溢流状态。
电路结构下图中所示的电路板除了电子元件和五个传感器外,还必须在将元件从电路板设备上安装之前将它们分开。
你看到的大传感器包括湿度电极A,B和C。另外两个更小,放置在额外的保护,以防止可能的溢出。将元件放在电路板上不会造成任何特别的困难。D5指示灯在数字开关S2上。如果您不想手动工作,您需要将JP2放在板上。我们不使用JP1。在对传感器进行镀锡之前,必须对传感器进行镀锡,以防腐蚀。
该装置与泵一起由一个电源供电,该电源可覆盖较高的泵工作电流。尽量使传感器连接电缆耐用。在开始正常操作前进行一次小测试不会造成伤害。将水放入锅中,直到传感器A被盖住。如果这不能自动停止泵,转动S3作为紧急开关。在这种情况下,请检查所有传感器是否正确连接,以及是否有切断的电线。
两个多余的传感器可以放置在罐的顶部(用于溢流控制),也可以放置在进料管中的任意一个点,以控制可能的泄漏。该安全电极与K2连接平行连接。如果壶比大电极小。那我们就得用小一点的。如果我们把JP1桥接器放在装置中,那么我们可以肯定,由泵入口a处的脉冲引起的意外噪声不会导致泵停止。当我们想清空非常大的集装箱时,我们就抓住这个机会。但是,永远不必同时放置两座桥。
组件电阻器
R1, R2, R12, R15 = 100k
R3, R4, R8, R11 = 470k
R5, R13, R16, R19, R21 = 1k
R6, R9 = 47k
R7, R10 = 10k
R14 = 1M
R17 = 330Ω
R18 = 5k6
R20 = 6k8
R22 = 390k
电容器
C1 = 2n2
C2, C3, C5, C8, C9, C11, C12 = 100n
C4, C6 = 220n
C7, C10 = 100μ / 16V
半导体
D1-D4 = BAT85
D5 = LED 3mm red
D6, D7 = 1N4001
D8 = LED 3mm green
T1 = BC547
IC1 = TLC274
IC2 = 7805
其他
JP1,JP2=桥接器
K1=用于编辑板的插槽
K2,K3=三份RM5端子
S1=单极按钮
S2=带工作触点的数字开关,大形状
E1=单触点6V继电器水泵12V或电动阀等
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