水箱水位自動控制器

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?，這個變化對IC1的4腳沒影響，而3腳卻因1腳變?yōu)榈碗娖?，輸出為高電平，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