「電路分享」全自動(dòng)花盆澆水回路

很多時(shí)候，由于各種原因，我們忘記或不能澆灌我們家里的植物。許多濕度傳感器只會(huì)用嘟嘟聲或閃光燈通知我們，水壺需要澆水。但是如果我們不在家呢？這個(gè)電路就是解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)辦法。根據(jù)不同的時(shí)間，不同的設(shè)備需要多少水，以及不同的濕度。無(wú)需使用微控制器，相當(dāng)普通的芯片，這個(gè)電路將永遠(yuǎn)解決你最喜歡的花盆的澆水問(wèn)題。

這種“自動(dòng)澆水”與兩個(gè)濕度計(jì)一起使用，分別放在鍋底和鍋?lái)?。這些水表提醒我們注意兩種最極端的情況，即充足的水和太少的水，我們必須對(duì)每一種情況采取適當(dāng)?shù)拇胧?。這些措施包括啟動(dòng)或關(guān)閉一個(gè)電動(dòng)水泵，該水泵將水從輔助水罐輸送至水罐。在鍋的頂部有一個(gè)額外的溢流傳感器，可以保證我們的安全，這樣如果上面的傳感器由于某種原因不能工作，就不會(huì)有水溢出。如果水位下降到水壺底部，安裝在那里的傳感器會(huì)通知中央控制單元啟動(dòng)水泵。當(dāng)水位到達(dá)第二個(gè)傳感器時(shí)，控制裝置承諾停止泵，因?yàn)楣迌?nèi)已經(jīng)有足夠的水。該裝置也可以通過(guò)開(kāi)關(guān)手動(dòng)驅(qū)動(dòng)，同樣也可以與輔助繼電器一起使用，以操作鉆井泵或電磁閥。

作為傳感器，兩個(gè)銅導(dǎo)線放在一塊板上，彼此分開(kāi)并絕緣。管道最好有支管，以覆蓋更大的表面。由于水的高導(dǎo)電性，我們可以測(cè)量的管道之間的電阻受是否存在水的影響。驅(qū)動(dòng)組件包含電子電路，這些電路對(duì)電阻的變化作出反應(yīng)，并產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)泵所需的信號(hào)。

傳感器的兩個(gè)觸點(diǎn)中的一個(gè)連接到振蕩器的輸出端。傳感器周?chē)沫h(huán)境越是流動(dòng)，振蕩器的信號(hào)電平就越高傳輸?shù)降诙€(gè)觸點(diǎn)。傳感器和電阻器R構(gòu)成分壓器。如果傳感器被水包圍，則分流節(jié)點(diǎn)處的電壓會(huì)顯著升高。當(dāng)溢流傳感器或指示足夠的水進(jìn)入導(dǎo)電狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的大電流將從振蕩器流向設(shè)備的其余部分，并導(dǎo)致泵停止。理論上，即使我們給傳感器提供恒定的電壓，該裝置也能工作，但實(shí)際上這是不可能的，因?yàn)闀?huì)出現(xiàn)的電解現(xiàn)象會(huì)使電極失效。

我們前面提到的矩形振蕩器是IC1a。通過(guò)連接B，振蕩器信號(hào)被傳送到灌封水中。這個(gè)管道在下面。

如果水箱中沒(méi)有水，振蕩器信號(hào)不會(huì)到達(dá)連接A或連接C。D1和C3用于平滑交流電壓。當(dāng)傳感器干燥時(shí)，C3停止接受通過(guò)D1的新負(fù)載，導(dǎo)致通過(guò)R6放電。這將導(dǎo)致IC1c比較器的輸出歸零。這個(gè)電壓降由C4和D3轉(zhuǎn)換成一個(gè)短的負(fù)脈沖，在IC1d比較器的輸入端結(jié)束。該脈沖將IC1d的輸出導(dǎo)至“1”，晶體管T1導(dǎo)電，泵繼電器啟動(dòng)。電阻R14給IC1d比較器所需的滯后。

泵開(kāi)始工作（如D5所示），水箱水位上升。當(dāng)連接B和C之間的電阻變低時(shí)，C3開(kāi)始重新充電，D1開(kāi)始充電。當(dāng)電容器C3的電壓達(dá)到一定值時(shí)，輸出IC1c輸出值再次變?yōu)椤?”。然而，由于D3通道對(duì)IC1d比較器沒(méi)有影響，因此泵仍在運(yùn)行。但是，如果水位上升太大，以至于電極B不僅連接到觸點(diǎn)C，而且連接到觸點(diǎn)A，那么容器中就有足夠的水。在這種情況下，電極A流過(guò)電容器D2，通過(guò)電流流向電容器C5。

比較器IC1b具有與IC1c類(lèi)似的功能，區(qū)別在于D4二極管相對(duì)于D3具有反向極化。因此，當(dāng)比較器IC1b的條件發(fā)生變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)正脈沖，使IC1d的輸出恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。T1停止運(yùn)行，繼電器停止供給泵（D5停止閃爍）。在開(kāi)關(guān)S2和S3的幫助下，也可以在沒(méi)有傳感器的情況下手動(dòng)控制設(shè)備。

通過(guò)使用JP1和JP2這兩個(gè)橋，我們可以確定我們是要優(yōu)先考慮觸發(fā)的信號(hào)還是停止泵的信號(hào)。如果安裝了JP2而沒(méi)有安裝JP1，則IC1b輸出端的值“1”確保D4將持續(xù)工作（假設(shè)傳感器A是濕的）。無(wú)論D3上升過(guò)程中是否存在短負(fù)脈沖，IC1d仍處于相同的穩(wěn)態(tài)。中斷泵的IC1b信號(hào)始終具有優(yōu)先權(quán)。

下面的示例顯示了如果由于某種原因到傳感器C的電纜連接中斷，此功能有多重要。即使油箱裝滿水（如果傳感器A潮濕），C3也將被排放。在IC1d的輸入端有一個(gè)脈沖。如果沒(méi)有安裝JP2系緊器，泵會(huì)因其脈沖而持續(xù)運(yùn)行，甚至在需要時(shí)也會(huì)一直運(yùn)行，直到IC1d通過(guò)C6接收到停止脈沖。但是這個(gè)脈沖不會(huì)發(fā)生，因?yàn)閭鞲衅鰽已經(jīng)在水中了。JP2確保在IC1d輸入端停止泵后，顯示連續(xù)的電壓，這樣我們就不會(huì)進(jìn)入溢流狀態(tài)。

下圖中所示的電路板除了電子元件和五個(gè)傳感器外，還必須在將元件從電路板設(shè)備上安裝之前將它們分開(kāi)。

你看到的大傳感器包括濕度電極A，B和C。另外兩個(gè)更小，放置在額外的保護(hù)，以防止可能的溢出。將元件放在電路板上不會(huì)造成任何特別的困難。D5指示燈在數(shù)字開(kāi)關(guān)S2上。如果您不想手動(dòng)工作，您需要將JP2放在板上。我們不使用JP1。在對(duì)傳感器進(jìn)行鍍錫之前，必須對(duì)傳感器進(jìn)行鍍錫，以防腐蝕。

該裝置與泵一起由一個(gè)電源供電，該電源可覆蓋較高的泵工作電流。盡量使傳感器連接電纜耐用。在開(kāi)始正常操作前進(jìn)行一次小測(cè)試不會(huì)造成傷害。將水放入鍋中，直到傳感器A被蓋住。如果這不能自動(dòng)停止泵，轉(zhuǎn)動(dòng)S3作為緊急開(kāi)關(guān)。在這種情況下，請(qǐng)檢查所有傳感器是否正確連接，以及是否有切斷的電線。

兩個(gè)多余的傳感器可以放置在罐的頂部（用于溢流控制），也可以放置在進(jìn)料管中的任意一個(gè)點(diǎn)，以控制可能的泄漏。該安全電極與K2連接平行連接。如果壺比大電極小。那我們就得用小一點(diǎn)的。如果我們把JP1橋接器放在裝置中，那么我們可以肯定，由泵入口a處的脈沖引起的意外噪聲不會(huì)導(dǎo)致泵停止。當(dāng)我們想清空非常大的集裝箱時(shí)，我們就抓住這個(gè)機(jī)會(huì)。但是，永遠(yuǎn)不必同時(shí)放置兩座橋。

電阻器

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

電容器

C1 = 2n2
C2, C3, C5, C8, C9, C11, C12 = 100n
C4, C6 = 220n
C7, C10 = 100μ / 16V

半導(dǎo)體

D1-D4 = BAT85
D5 = LED 3mm red
D6, D7 = 1N4001
D8 = LED 3mm green
T1 = BC547
IC1 = TLC274
IC2 = 7805

其他

JP1，JP2=橋接器

K1=用于編輯板的插槽

K2，K3=三份RM5端子

S1=單極按鈕

S2=帶工作觸點(diǎn)的數(shù)字開(kāi)關(guān)，大形狀

E1=單觸點(diǎn)6V繼電器水泵12V或電動(dòng)閥等