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文檔簡介
1、電子制作實訓 水箱水位控制器設計報告書班 級:應用電子技術2010-1班組 員:孫啟龍 王世峰 指導教師:蔣志力2011.12.122011.12.19一:功能說明在一些農村,普遍使用井水作為日常生活用水,與之相配套的還在屋頂裝有水箱,通過水泵將井水抽到高處的水箱中儲存起來,平時就用水箱中的水,從而達到如同城市中的自來水一樣方便的效果。在使用中經常會將水箱中的水用干后才知道水箱中已沒水了,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,弄得整個屋子都是水。利用這款水箱水位自動控制器,能夠實現如下功能:水箱中的水位低于預定的水位時,自動啟動
2、水泵抽水;而當水箱中的水位達到預定的高水位時,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,非常的實用而且方便。二:電路的工作原理電路采用CD4011四與非門作為處理芯片,原理圖如下圖所示。 12V直流電壓經VD1,一路經R7點亮發(fā)光管LED1,作為電源指示,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R1、R2與正電源相連,即為高電位,IC1的4腳輸出低電平,經IC1C處理后,10腳輸出高電平,這個高電平一路經R4加在VT1的基極,使VT1飽和導通,繼電器得電吸合,啟動水泵抽水;另一路經R8接到IC1的2腳,由于高水位探頭也為高電平,經與非門處理后
3、,IC1的3腳輸出為低電平,將IC1C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,當低水位探頭浸到水后IC1的6腳變?yōu)榈碗娖剑?腳輸出高電平,但此時與非門已被鎖住,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,又將重前述過程,從而對水箱的水位實現自動控制。本電路中,設計有故障保護電路,當
4、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WAR端探針浸入水中時,將強行使水泵停機,以作為保護之用。三:主要元器件說明四:設計制作說明及調試首先,根據電路原理圖制作電路板,然后焊接,最后調試使用。制作電路板:要經過落料、銅箔拋光、描圖、上保護漆、腐蝕、清洗、鉆孔、涂刷保護漆。焊接:焊接:要焊接無誤,一般一次就能成功。焊接步驟:先焊電源部分 將二極管和相關元件按線路板上所標的位置焊接好,當焊完發(fā)光二極管后,可以對電源部分進行調試。從電源輸入端插入穩(wěn)壓電源,看發(fā)光二極管是否點亮,若不亮,仔細查看VD1電否反焊。再焊輸出部分 電源部分正常后,接下來焊繼電器和輸出三極管。焊
5、好后,再次通電,用一根導線將正電源和IC1的10腳的位置(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,斷開后又能吸到另一聲音同時工作指示燈熄滅,表明輸出部分也無誤。調試: 用導線與線路板上的接線端子接好,接上電源,電源指示燈點亮,同時繼電器應吸合,然后用手將低水位探頭的引出線與地相連,再將高水位探頭與地相連,此時斷電器斷開;接著將高水位探頭引出線與地斷開,然后再將低水位與地斷開,此時繼電器再次吸合,反復測試幾次,如都是按上述規(guī)律變化,則說明電路工作正常。實驗室試驗時,可用一個一次性水杯,將水位線按高低不同放入杯內,然后往杯中加水,就可以模擬整個抽水過程。實際安裝時,水位探頭選用16-20的不銹鋼管,這種材料不易生銹,可靠性較好。將探頭伸入水箱中與水箱蓋固定處要注意絕緣處理。安裝可選用一種防水接頭來完成,把不銹鋼管伸入中間,擰緊就行,16-20的不銹鋼管配PG21或PG29的防水接頭剛好。 用一根兩芯屏蔽線作為水位信號的引入線,將屏蔽層與水箱外殼相連,另一頭接線路板的地,兩根芯線分別連接線路板上的L和H處,其中L與低水位探頭相接,H與高水位探頭相接。注意水位信號線盡量要短,太長有可能會受到外界干擾,使系統(tǒng)無法正常工作。最后在繼電器的輸出端子上接上用于控制水泵電源的引出線,系統(tǒng)就算安裝完成了。接線圖見下圖:水位探頭與控
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