Контроллер уровня воды своими руками схема на 555
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 18.09.2024
Для сигнализации о нарушении какого-либо параметра на производстве и в быту применяют электромагнитные реле, соединенные с электронными схемами. Контакты электромагнитных реле работают более долговечно, если питание обмотки производится в "триггерном" режиме - резкая подача и резкое снятие напряжения, при этом количество включений желательно уменьшить и совсем нежелателен "дребезг" - импульсное питание обмотки реле. Таймер на микросхеме КР1006ВИ1 хорошо подходит для подобных целей по следующим причинам: - микросхема имеет два раздельных входа пороговых устройств (выводы 2 и 6), пороговые напряжения которых связаны с напряжением вывода 5;
- вывод 2, если напряжение ниже 1/3 части опорного, переключает выход таймера (вывод 3) в состояние высокого потенциала, а второй выход (вывод 7) - выходной транзистор с открытым коллектором в состояние разомкнут: вывод 6, если напряжение выше 2/3 части опорного, переводит оба выхода в противоположное состояние;
- высокое входное сопротивление (мегаомы) входных выводов позволяет строить чувствительные схемы;
- сравнительно большой ток нагрузки двухтактного выхода (вывод 3) и открытого коллектора (вывод 7) - примерно по 0,2 А позволяют обойтись малым количеством деталей и обеспечить питание обмоток реле, небольших громкоговорителей, светодиодов и др. Таким образом, два пороговых устройства, триггер и два мощных выхода при небольших размерах корпуса позволяют собрать неплохие устройства, но мы остановимся на релейном устройстве - преобразователе слабого и медленно меняющегося сигнала в резко изменяющиеся два состояния для управлением выходным реле. На рис.1 изображена схема сигнализатора влажности. Схема подходит для контроля момента осаждения капелек влаги на датчик-гигромер R'. Простейший датчик можно изготовить из фольгированного стеклотекстолита, вырезав "зигзагом" две дорожки. Лучшие результаты будут, если покрыть эти дорожки серебром или применить фторопластовую пластину и прижатые к ней нержавеющие электроды. Чтобы лучше "поймать" повышение влажности воздуха, можно поместить электроды датчика в мешочек с хлоридом кальция (или хотя бы с поваренной солью). Помещать датчик следует в более прохладном месте. Резистором R1 устанавливаем порог срабатывания схемы (притягивание якоря реле). Выключение схемы (отпускание реле) происходит при большем сопротивлении датчика,
поэтому срабатывания реле не будут слишком частыми.
Резистор R2 ограничивает предел регулировки R1 до "нуля", R3 ограничивает ток на входе схемы от датчика при монтаже, аварийных ситуациях. Конденсатор С1 (с хорошей изоляцией!) сглаживает входной сигнал, а также наводки от сети. Стабилитрон VD1 желательно всегда применять в схемах с таймером КР1006ВИ1 - это позволит безопасно монтировать и налаживать устройство: стабилитрон ограничивает напряжение на входах таймера от + напряжения стабилизации до - 0,6 В. Стабилитрон выдерживает ток до 30 мА, а входной резистор имеет сопротивление 50 кОм. Вывод: входное напряжение до 1500 В не принесет вреда таймеру (а входной резистор выйдет из строя). Конденсатор С2 сглаживает потенциал вывода 5 микросхемы, который "задействован" в схемах сравнения компараторов, поэтому применение его обязательно. Диод VD2, включенный "обратно" питанию, убирает выбросы тока в момент выключения обмотки реле. Питание схемы должно быть стабилизированным (микросхема может нормально работать в интервале 5-16В питания [З]. Фотореле (рис.2) содержит входной каскад на полевом транзисторе с изолированным затвором. Это повышает входное сопротивление до миллиардов ом и позволяет включать на вход схемы не только полупроводниковые фоторезисторы, но и вакуумные фотоэлементы, стабильность параметров которых при изменении температуры выше, чем у полупроводниковых. Разумеется, снизив сопротивление резистора R1 даже до 10 кОм, можно настроить вход схемы на сопротивление фотодатчико в момент срабатывания выходного реле. Схема с повторителем напряжения на полевом транзисторе позволяет регулировкой сопротивления резистора R6 "сближать" края интервала включения (выключения) реле.
Если в схеме (рис.1) момент срабатывания реле удовлетворяет пользователя, а выключение (возврат) требует большого изменения входного потенциала, то в схеме (рис.2) увеличением сопротивления резистора R6 можно как угодно сужать "дифференциал" между включением и выключением. Возможность такой регулировки позволяет превратить сигнализатор нарушения параметра в регулятор, поддерживающий параметр в некотором интервале вблизи нормы. Для контроля или регулирования температуры необходимо включить на вход схемы рис.2 датчик температуры - терморезистор, диод или транзистор (рис.3). Полупроводник при повышении температуры уменьшает сопротивление. Если нагрев на 10°С диода приводит примерно к двукратному уменьшению сопротивления, то нагрев транзистора - к четырехкратному. Сильнее "чувствует" температуру германиевый полупроводник, зато кремниевый может работать при более высоких температурах (до 150°С). Транзисторы лучше устанавливать такие, в которых корпус соединен с коллектором, а на эмиттер подавать плюс питания, тогда не будет проблем с изоляцией точки "вход" от корпуса схемы.
Для повышения быстродействия схемы к корпусу транзистора можно припаять радиатор из луженой жести. Если пайку проводить мощным паяльником и быстро охладить транзистор воздухом, даже германиевые приборы не будут повреждены. Замечание. Выводы транзисторов в металлических корпусах изолируют стеклянными изоляторами. Проверить, не будет ли вызывать срабатывания схемы освещение выводов солнечными лучами, при необходимости - обернуть их черной ниткой и замазать клеем. Если сопротивление датчика температуры не очень высокое, полевой транзистор можно заменить биполярным с большим коэффициентом усиления, например, КТ3442Б, это уменьшит трудности монтажа. При подключении контактов выходного реле в схемах (рис.1 и 2) следует учитывать, что реле замыкается при увеличении влажности, температуры, освещенности и размыкается при их снижении. Таким образом, если схема рис.2 управляет схемой автомата пожаротушения, следует задействовать замыкающие контакты реле. Если же схема управляет электролампой-подогревателем в сушильном шкафу, необходимо использовать размыкающий контакт реле.
Наличие двух компараторов в составе микросхемы таймера позволяет выполнить на нем простую схему управления насосом водоснабжения (рис.4). Схема предназначена для откачивания воды из емкости (схема наполнения емкости использует в выходном реле размыкающий контакт). При замачивании водой электрода нижнего уровня Э1 на входе схемы действует напряжение примерно равное половине напряжения питания (такое напряжение не может переключать выход микросхемы), вследствие одинаковых сопротивлений резисторов R1 и R2. В зависимости от температуры воды, материала электрода возникающая ЭДС может немного исказить это напряжение, тогда придется изменить номинал резистора R2.
При дальнейшем повышении уровня воды и замачивании электрода Э2 на входе схемы напряжение снижается ниже, чем третья часть питающего напряжения. Это вызывает переключение схемы и срабатывание выходного реле! Уровень воды убывает, но до тех пор пока Э1 находится в воде, состояние схемы не изменяется. Потеря контакта Э1 с водой приводит к повышению напряжения на входе схемы выше 2/3 питающего напряжения, в результате чего переключается внутренний триггер микросхемы и реле обесточивается. Для настройки схемы существенно следующее обстоятельство: настраивать необходимо при самой низкой температуре воды и самой низкой концентрации проводящих примесей. Емкость конденсатора С1 выбрана сравнительно большой, чтобы сетевая наводка на провод, идущий ко входу схемы, была подавлена. Этот конденсатор лучше устанавливать не электролитический. Резистор R2, соединяющий выводы электродов между собой, следует установить на плате из стеклотекстолита, которая закреплена на один из электродов (на клемму электрода). Гибкий вывод изолированным проводником подводится ко второму электроду. Необходимо обеспечить защиту резистора от влаги и механических воздействий. В отличие от большинства схем сигнализаторов уровня воды данная схема не только позволяет экономить одну жилу кабеля, что упрощает наладку и монтаж, но и подавлять наводки переменного напряжения на входе схемы, в том числе и импульсные помехи (которые сейчас на действующих установках с промышленными сигнализаторами уровня часто создают проблемы). Увеличением номиналов R3 и С1 можно даже "задержать" время срабатывания реле на несколько минут, тогда любые импульсные наводки не смогут вызвать ложного срабатывания схемы. Кроме того, микросхема имеет еще одну входную клемму (вывод 4),замыкание которой "сбрасывает" в 0 выход таймера независимо от потенциалов но входе (выводы 2 и 6). Обычно этот вывод 4 подсоединяют к питающему напряжению, чтобы вход не влиял на роботу схемы. Еще одно интересное применение может получить релейное устройство, если вход его оборудовать двойным (дифференциальным) датчиком освещенности или температуры. В этом случае выходное реле срабатывает при переходе границы свет/тень через двойной датчик. Для устранения ложных срабатываний, а также для защиты от большой засветки двух датчиков необходимо установить два резистора R1 - для ограничения тока "своего" фотодатчика и R2 -для добавки "начального" тока в плечо "своего" фотодатчика. Такая схема в случае засветки двух датчиков ярким светом дает на вход релейной схемы потенциал, близкий к предельным значениям R2 и R". Такой же потенциал подается на релейную схему в затемненном состоянии двух датчиков, когда высокое сопротивление фоторезисторов и их неравные "тепловые" токи могли бы привести к неопределенному сигналу на входе схемы. И только в случае не слишком большой засветки фотодатчиков, при условии большей освещенности R', релейное устройство переключается в необходимое состояние (смотря, кокой вариант входа на рис.5 нас устраивает). Такое необычное соединение датчиков позволяет легко выполнить мишень фототира. В центральной зоне - один фоторезистор, а вокруг него четыре, соединенные в параллель, только "попадание" света в центральную зону вызовет срабатывание выходного реле! Если резистор R3 шунтировать кремниевым диодом, то в зависимости от его полярности, схема будет быстрее переходить в одно состояние и медленнее в другое. Подбором R3 и С1 можно задержать срабатывание реле от короткой вспышки света на некоторое время. Не составит труда изготовить будильник для рыболова, срабатывающий от света Луны. Для этого необходимо защитный тубус фотодатчиков навести на место, в котором появится Луна в определенное время ночи, так чтобы один датчике был освещен раньше, а другой позже. Если ночь будет безлунной или облачной, "будильник" не сработает!
Датчиками освещенности и температуры могут быть приборы с различным сопротивлением - диапазон перестройки схем огромный. В случае дифференциального датчика желательно применение фото- или термоприборов из одной коробки, т. е. приборы, изготовленные и хранимые одинаково. Упомянутые несколько приложений не охватывают весь спектр применения донных релейных схем. В самом деле, изменив постоянную времени входной цепочки и установив на выходе вместо электромагнитного реле высокочастотный транзистор, можно заставить схему работать на частотах до мегагерца (зависит от входного датчика). Значит, можно выполнить устройство дистанционного управления телевизором с большого расстояния, с применением дифференциального фотодатчика и "засекреченным" управлением. Подобным образом, можно инфракрасным импульсным "ключом" открывать дверь объекта, направляя сфокусированный луч в определенную точку - это повышает степень защиты объекта. При хорошей разметке дороги дифференциальный датчик с осветителем мог бы "следить" за полосой разметки и дать водителю звуковой сигнал в момент ослепления от встречного автомобиля, чтобы водитель смог пару секунд "не слететь" с дороги, а продолжить дальше движение. Но это требует дублирования датчиков и применения другой схемы [2]. Схема с дифференциальным фотодатчиком и правильно подобранной постоянной времени входной цепи может с помощью электромотора поворачивать солнечный свето- или теплоприемник вслед за движением светила.
Литература:
1. Горейко М. Фотометр, Знание и работа 1982
2. Горейко Н., Фоноскоп - говорящая видеокамера, Техника молодежи-1983 -№ 2
3. Горейко Н. Несжигаемый блок питания, Радиоаматор 1997, № 7
Датчик влажности, света и уровня воды на таймере КР1006ВИ1.
Н.П.Горейко, Украина, г.Лещыжин, РАДИОАМАТОР № 3, 2001
NE555 схема используется в различных приложениях для таймера, генерации импульсов и генератора. Его можно использовать для обеспечения временных задержек в качестве генераторов и элементов триггера.
Практические схемы на основе таймера 555
1. Детектор движения с таймером NE555
Эта схема основана на пассивном инфракрасном (PIR) датчике, который автоматически включает устройство, когда кто-то приближается к нему. Его можно использовать для обнаружения кражи или проникновения постороннего лица в запретную зону или здание. Он также может включать свет, когда кто-то приближается к месту, где он установлен. Применения этой схемы включают, среди прочего, системы безопасности, освещение в коридорах и ванных комнатах.
Принципиальная схема детектора движения
2. Таймер со звуком
Этот звуковой таймер основан на четырехоперационном усилителе LM324 и таймере NE555. Время задержки может быть установлено от нескольких секунд до 30 минут. Его также можно использовать как чувствительную к звуку охранную сигнализацию. Также представлена односторонняя разводка печатной платы для таймера со звуком и его компонентов.
Принципиальная схема таймера со звуком
Пайка на печатной плате таймера со звуковым управлением
Компоновка компонентов печатной платы
Загрузите PDF-файлы с макетами печатных плат и компонентов: нажмите здесь
3. Установите схему таймера 555 в моностабильный режим.
Представленная здесь NE555 схема, может действовать либо как простой таймер генерации одиночных импульсов для временных задержек, либо как генератор релаксации, генерирующий стабилизированные формы сигналов с изменяющейся скважностью от 50 до 100%. В этом видео демонстрируется, как настроить схему таймера NE555 в моностабильном режиме. Это позволит светодиоду включаться на определенное время после нажатия кнопки. Время, в течение которого светодиод остается включенным, можно установить другое, изменив сопротивление и емкость в цепи.
Таймер 555 в моностабильном режиме
Усилитель звука с ШИМ-таймером 555
В широко распространенной звуковой ШИМ-схеме 555 используется микросхема NE555 в нестабильном режиме, где частота переключения может изменяться от 65 кГц до 188 кГц.
555 Таймер ШИМ аудиоусилитель
5. Последовательный таймер для управления двигателем постоянного тока.
Последовательный таймер — это довольно часто используемая схема на промышленных предприятиях, поскольку большинство промышленных процессов относятся к типу цепной реакции. Это означает, что по завершении одного процесса запускается следующий.
Последовательный таймер для управления двигателем постоянного тока
Схема последовательного таймера управления двигателем постоянного тока
6. Бесконтактный таймер
Инфракрасная бесконтактная схема этого типа, также очень часто используется в качестве электрического переключателя, когда физический контакт нежелателен в целях гигиены. Например, можно часто увидеть использование инфракрасных датчиков приближения в общественных питьевых фонтанчиках и в общественных туалетах. Представленной здесь простой схемой можно управлять, перемещая перед ней руку. Это достигается за счет обнаружения инфракрасного света, отраженного вашей рукой на приемное устройство.
Бесконтактный переключатель таймера
7. Линейный таймер общего назначения
Этот простой таймер можно использовать для управления любым электроприбором, который необходимо выключить через определенное время, при условии, что параметры реле-переключателя соответствуют требованиям этого прибора. Он состоит из недорогих компонентов и сочетает в себе цифровую точность с простым аналоговым управлением, обеспечивая длительную синхронизацию без применения дорогостоящих резисторов или конденсаторов.
Линейный таймер для общего применения
8. Таймер инфракрасного дистанционного управления.
Здесь представлена схема таймера с инфракрасным дистанционным управлением. Схема состоит из двух секций, а именно секции передатчика и секции приемника.
Секция ИК-передатчика
Секция ИК-приемника
9. Программируемый промышленный таймер включения-выключения с RF Remote
Некоторые из представленных здесь функций программируемого промышленного таймера включения/выключения включают:
- Время установлено от 1 до 60 секунд (может быть увеличено)
- Время включения и время выключения можно запрограммировать (от 1 до 60 секунд)
- Повторная (непрерывная) и однократная операция
- Полностью дистанционное управление в пределах 100 метров
- Удобные элементы управления на передней панели и дисплей с ЖК-дисплеем
- Кнопки аварийной остановки (на панели управления и на пульте)
- Предоставление беспотенциальных релейных контактов для подключения любого устройства/приложения 230 В переменного тока при 10 А или 28 В постоянного тока при 10 А.
Программируемый промышленный таймер
10. Проверка скорости на шоссе
Это устройство проверки скорости на дорогах может пригодиться ГАИ. Он не только отобразит на цифровом дисплее данные скорости транспортного средства, но и подаст звуковой сигнал, если средство передвижения превысит допустимую скорость для шоссе.
Схема проверки скорости на шоссе
11. Генератор сигналов и инвертор с использованием таймеров NE555 схема
Бывает, что нам часто требуется генератор прямоугольных сигналов с регулируемой частотой, почти равными высокими и низкими импульсами на выходе и регулируемыми амплитудами. Поэтому предлагаем вам для повторения простой, многими востребованный и недорогой генератор сигналов, построенный на таймерах NE555. С помощью внешних переключателей, вы можете управлять либо выбирать частотные диапазоны исходя из ваших требований. Однако рекомендуется задействовать частоты ниже 30 кГц.
Схема питания
Принципиальная схема генератора сигналов
12. Демонстрация нестабильного мультивибратора на базе таймера NE555 с использованием MATLAB
Здесь мы показываем демонстрационную программу для нестабильного мультивибратора на основе таймера NE555 схема, которого реализована с применением графического пользовательского интерфейса (GUI) в среде MATLAB 2014.
Графический интерфейс для симулятора нестабильного режима таймера 555
Форма волны для R1 = 1000 Ом, R2 = 1000 Ом и C = 1000 мкФ
Форма волны для R1 = 1000 Ом, R2 = 1000 Ом и C = 1 мкФ
13. Мигание лампы переменного тока с использованием таймера 555
Здесь мы представляем очень простой и недорогой таймер NE555 для попеременного включения и выключения двух выходных нагрузок для звуковой и визуальной индикации. Этого можно добиться, используя NE555 схему на биполярном транзисторе или LMC555 на основе КМОП.
Эту схему можно заставить мигать лампами переменного тока с низкой частотой или включать и выключать электрические нагрузки, подключенные к сети, на низкой скорости. Для уменьшения радиочастотного излучения переключение выполняется только при переходе через ноль сетевого напряжения переменного тока.
Принципиальная схема мигалки лампы переменного тока с использованием таймера NE555
14. Лампа RGB с таймером NE555 схема
Доступные на рынке многоцветные красно-зелено-синие (RGB) лампы дороги, поскольку они основаны на микроконтроллере. К тому же программа для микроконтроллера сама по себе довольно сложная. Мы вот здесь представляем простую и недорогую схему лампы RGB с таймером 555.
Принципиальная схема лампы RGB с таймером 555
15. Устранение ложных срабатываний таймера 555
Обычно ложное срабатывание таймера IC 555 происходит при включении питания, что приводит к нежелательному выходному напряжению, который запускает временной цикл таймера. Схема становится неэффективной, особенно когда нагрузка должна быть запитана только при необходимости. Вот простая схема устранения ложных срабатываний для таймера 555.
Цепь выключателя срабатывания таймера 555
Наверное нет такого радиолюбителя, который не использовал бы в своей практике эту микросхему.
Микросхема существует с 1971 года, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием "Интегральный таймер",
Сразу после поступления в продажу микросхема завоевала бешеную популярность и среди любителей и среди профессионалов. Появилась куча статей, описаний, схем, использующих сей девайс.
За прошедшие 39 лет практически каждый уважающий себя производитель полупроводников, считал свои долгом выпустить свою версию этой микросхемы.
Но при этом в функциональности и расположении выводов никаких различий нет. Все они полные аналоги оригинала Signetics Corporation. Новые виды схемных решений находятся и по сей день .
Меня эта микросхема по прежнему часто удивляет , как изменив в схеме подключение одного элемента, схема приобретает новую функциональность.
В статье простые схемы примеры практического применения данной микросхемы
Триггер Шмидта.
Это очень простая, но эффективная схема. Схема позволяет, подавая на вход аналоговый сигнал, получить чистый прямоугольный сигнал на выходе
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Простой таймер.
- Схема простого таймера NE555, видео обзор от пользователя jakson .
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Схема таймера NE555, для получения более точных интервалов.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Простой ШИМ
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Сумеречный выключатель.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Управление устройством с помощью одной кнопки.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Аналогичная схема управление одной кнопкой на микросхеме CD4013 (аналог 561TM2)
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Датчик (индикатор) влажности.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Контроль уровня воды.
Два датчика уровня жидкости могут служить для контроля за количеством воды в баке . Один датчик сообщает о малом количестве воды в баке, а второй о том , что бак полный. При небольшой доработке схемы выходные сигналы схемы можно подключить к более серьёзным нагрузкам :).
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
ON/OFF сенсор.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Схема для включения светодиодной подсветки от автономного питания, на 10- 30секунд.
Один вариант из применения, встраивается во входную дверь в районе замочной скважины.
Подсветка включается посредством нажатия кнопки на дверной ручке – в результате не возникнет проблем с открытием замка при отсутствии естественного либо искусственного освещения.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Кодовый замок на таймере NE555.
Подобной разработки кодового замка на таймере NE555, в интернете я пока не встречал, поэтому эта разработка посвящается всем любителям этой чудесной микросхемы.
Схему на микросхеме NE555 в виде кодового замка на дверь или сейф, нетрудно реализовать на этом таймере.
Еще я знаю, что 555 нормально работает при отрицательных температурах,(если предстоит эксплуатация на улице) и более широкий диапазон напряжения питания до 16V. Надежность микросхемы не подлежит сомнению.
И так привожу в пример схему, цифровой код в которой будет состоять из 4 цифр (технически схему можно реализовать и на одной кнопке, но это будет слишком банально, я думаю что 4 цифры для начала самый раз, наращивать количество цифр в коде этой схемы можно до бесконечности ,(одинаковыми частями по блочно, обвел на схеме U2).
В приведенной схеме все 4 таймера работают по одной схеме, имеются небольшие отличия в таймерах U1, U4. Схема U2 и U3 повторяются один в один.
Каждый таймер в этой схеме может быть настроен на своё рабочее время, на это задействована время задающая цепочка R1, R2, C1.
А также секретность кода можно увеличить подключив доп. коммутирующие диоды.( в качестве примера привел включение одного диода D1, большее не рисовал, так как думаю, что тогда схема будет восприниматься очень сложно).
Главное отличие этой схемы на таймерах 555, от подобных схем, наличие настройки рабочего времени каждого таймера, при простоте этой схемы, вероятность подбора кода посторонним лицом будет очень невелик.
Работа схемы;
- Нажимаем кнопку ноль, запускается таймер U1, его рабочее время настроено на удержание логической единицы (вывод 3) в течении 30 сек, после этого можно нажать кнопку 1.
- Нажимаем кнопку 1 таймер U2, его рабочее время настроено на 2 сек., в течении этого времени надо нажать кнопку 2 (иначе U2 удержание логической единицы (вывод 3) сбрасывается и нажатие кн. 2 не будет иметь смысла)
- Нажимаем кнопку 2, таймер U3 настроен на удержание логической единицы (вывод 3) в течении 25 сек, после этого можно нажать кнопку 3, но ……….. смотрим на коммутирующий диод D1, из за него кнопку 3 нет смысла быстро нажимать, пока не закончится 30 секундное рабочее время таймера U1,
- После нажатия кнопки 3, таймер U4 выдает логическую единицу (U4 вывод 3)на исполнительное устройство.
Еще остается добавить что, в действующем устройстве цифровой код будет расположен не по порядку номеров, а хаотично,
и любое нажатие других кнопок будет сбрасывать таймеры в 0.
Ну в общем пока всё, все варианты использования тут не описать, вижу что не все, я здесь в описании затронул …… в общем если есть идея, ее техническая реализация всегда найдётся.
Все настройки, рабочего времени микросхем U1…….U4 являются тестовыми, и описаны здесь для примера. :)
(в охранных системах для непрошеных гостей самое трудное, это индивидуальные решения, доказано временем )
Прикладываю архив со схемой в протеус, в нем работу схемы можно оценить наглядно.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Назначение восьми ног микросхемы.
1. Земля.
Демонстрирующий уровень воды датчик можно изготовить, взяв на вооружение полюбившийся таймер 555.
Напомню, на этом таймере мы делали:
- Устройство для включения света хлопком ладоней;
- Систему управления светофором;
- Схему самодельного датчика протечки воды.
Готовое изделие, то есть датчик уровня воды, можно применять и для измерения уровня омывающей жидкости и тосола. Такой многофункциональный датчик станет незаменимым устройством как в автомобиле, так и в быту.
Предлагаемая для самостоятельного изготовления прибора схема не отличается сложностью. Ее легко будет воспроизвести каждому любителю. Именно доступностью микросхемы обусловлена ее широкая известность и заслуженная популярность.
Итак, для изготовления устройства понадобится следующая схема:
Функционирование созданного устройства отличается предельной простотой. После погружения в жидкость электродов С1 – конденсатор оказывается зашунтированным. Если электроды извлечь из жидкой среды, шунт автоматически исчезает, приводя тем самым схему в рабочее состояние.
Микросхема в свою очередь производит прямоугольные импульсы. Данного типа импульсы дают возможность осуществлять управление мощной нагрузкой. Наглядным примером этого служит подача сигнала на лампочку посредством транзистора. Описываемая технология предназначена для включения в имеющуюся схему сигнализации или индикатора. Последний непосредственно предоставляет возможность определить, имеется ли в баке в данный момент вода. Установка датчика такого типа может иметь место как в баке автомобиля, так и в его радиаторе. Чтобы с питанием не возникало проблем, достаточно 12 вольт.
Материалом для изготовления описываемого датчика служит стеклотекстолит или обычные медные провода. Необходимо подготовить два отрезка провода одинаковой длины, имеющих сечение в 1 миллиметр. Важным нюансом является необходимость тщательной очистки проводов от покрывающего металл лака. Для этой процедуры целесообразно использовать наждачную бумагу или обработать провода огнем. В результате должны быть подготовлены провода, длина которых составит до 3,5 см.
На следующем этапе надо проделать в крышке пластиковой бутылки два отверстия, выдержав между ними расстояние в 3 мм. Диаметр этих отверстий не должен превышать 1 мм. В них вводятся провода.
Прочно закрепить провода поможет силикон. Следующий шаг предполагает прикрепление проводов непосредственно к микросхеме. Соединить их вместе в полости крышки можно с помощью более тонких проводников.
Используемая микросхема может иметь навесной характер. В таком случае нет необходимости в установочной плате.
По окончании работы понадобится еще одна аналогичная крышка, которая закроет созданное устройство. Место соединения обеих крышек нужно тщательно герметизировать. Для этого можно использовать клей либо иные подобные средства.
Итак, самостоятельное изготовление представленного датчика поможет избежать лишних финансовых затрат и обрести своеобразного помощника в авто и бытовой сфере. Теперь у вас не будет необходимости всякий раз подниматься на крышу летнего душа, чтобы убедиться в наличие воды в его баке. Эту проблему раз и навсегда решит созданный лично вами датчик уровня воды. Для его продолжительной и исправной работы достаточно лишь старательно изучить предложенную схему и в точности следовать рекомендациям.
Автор: Шаховский Олег, г. Москва
ОБЯЗАТЕЛЬНО .
Приборы, действия и свойства которых вам мало известны, особенно самоделки, подключайте через предохранители.
Предлагаем собрать простой датчик уровня воды и его контроллер. Как правило такие датчики работают с использованием электрической проводимости воды, так как не всегда получается использовать какой-либо плавающий переключатель. Здесь насос должен начинать качать каждый раз, когда вода достигает слишком низкого уровня, и должен прекращать накачку, когда вода достигает высокого уровня. Когда вода израсходована, а ее уровень немного ниже высокого уровня, схема должна снова включить насос и выключить его, когда поверхность воды снова коснется электрода, отвечающего за сигнализацию верхнего уровня воды. Этот процесс будет повторяться до тех пор, пока питание не будет отключено. Поэтому пришлось спроектировать электронную схему, которая была бы надежна и имела длительный срок службы.
Возможности схемы
Тут микросхема CD4001 подключена как триггер SR:
А вот как она будет управлять насосом:
Небольшой трансформатор на 220 В переменного тока, понижающий в 12 вольт с силой тока 250 мА подключается к плате источника питания через разъемы X1-1 и X1-2. Трансформатор обеспечивает низкое напряжение необходимое для питания контроллера и обеспечивает гальваническую развязку между цепью управления и сетью. Чтобы свести к минимуму количество используемых компонентов, микросхема CD4001 использовалась для создания одного блока питания для обоих компонентов, цепи управления и реле.
Кроме того, контроллер содержит два светодиода, один зеленый — чтобы указать когда насос работает, а другой красный — чтоб сигнализировать когда насос находится в защитном режиме. Зеленый светодиод загорается при каждом включении реле. Этот LED вместе с токоограничивающим резистором подключен параллельно катушки реле. Если красный светодиод включен, насос с зеленым светодиодом останется выключенным. Когда красный светодиод гаснет, насос и зеленый светодиод могут включаться при необходимости.
Цепь, состоящая из транзисторов Q1 и Q2, предназначена для включения красного светодиода (защита насоса) каждый раз, когда уровень воды находится между уровнем электрода насоса и электродом, размещенным на дне. Q1 будет закрыт, пока уровень воды остается ниже защитного уровня. Ток базы Q1 слишком мал, менее 1 мкА. Q1 и Q2 собраны по схеме Дарлингтона, поэтому Q2 может активировать красный LED при необходимости.
Список деталей
Резисторы:
- 3x — 2,2 мОм 1/4 Вт (R1, R2, R3)
- 1x — 4,7 кОм 1/4 Вт (R4)
- 1x — 120 кОм 1/4 Вт (R5)
- 2x — 470 Ом 1/2 Вт (R6, R7)
- 1x — 15 кОм 1/4 Вт (R8)
Конденсаторы:
- 1x — 330 мкФ 63 В (С1)
- 1x — 220 мкФ 25 В (С2)
- 1x — 1 мкФ 63 В (С3)
Полупроводники:
- 5x — 1N4004 (D1, D2, D3, D4, D5)
- 1x — CD4001 (IC1)
- 1x — 7812T (IC2)
- 1x — Зеленый светодиод (LED1)
- 1x — Красный светодиод (LED2)
- 2x — 2N3904 (Q1, Q3)
- 1x — 2N3906 (Q2)
Прочее:
- 1x — реле 12 В (RLY1) Jameco P/N: 144186
- 4x — 2 клеммных разъема (X1, X2, X3, X4)
- 1x — 14-контактный разъем для микросхемы
- 1x — 220 В / 12 В при токе 250 мА адаптер переменного тока.
При сборке сначала припаяйте пассивные компоненты, то есть резисторы и электролитические конденсаторы, обращая внимание на их полярность. Затем припаяйте компоненты блока питания, такие как диоды и стабилизаторы напряжения, также обращая внимание на цоколевку.
Установите 14-контактную панельку на печатной плате, а затем припаяйте ее. Наносите столько припоя, сколько нужно для пайки каждого провода. Слишком большое количество припоя может привести к тому, что отдельные контакты зальются.
Используйте для проверки внешний источник питания постоянного тока +15 В или две 9-вольтовые батареи, соединенные последовательно. Напряжение, измеренное между контактами 14 (Vdd) и 7 (GND), должно составлять +12 В +/- 2%. Если напряжение такое же, как указано выше, можете перейти к следующему шагу.
Установите транзисторы NPN 2N3904 в месте Q1 и Q3 следя за тем, чтобы все контакты вошли в соответствующие отверстия. Тщательно припаяйте каждый вывод. Установите транзистор Q2, то есть 2N3906 PNP, таким же образом. Установите зеленый светодиод в месте, обозначенном как LED1. Коротким концом является катод. Если светодиод установлен в обратном направлении, он не загорится. Сделайте то же самое с красным светодиодом, который должен быть установлен в месте, обозначенном как LED2.
Затем установите два двойных разъема. Установите один разъем в месте X1 и один в месте X4, а затем припаяйте их так, чтобы их выходы были обращены к краю печатной платы. Возьмите два других разъема и затем соедините их вместе, вдавив язычок одного из них в паз на другом. Такие собранные разъемы должны быть припаяны вместо X2 и X3, так же, как и прежде, обратите внимание, что их выходы направлены к краю платы.
Установите реле RLY1 и припаяйте его. После этого плата контроллера будет готова. Чтобы подготовить устройство к тестированию, поместите интегральную микросхему CD4001 в ранее припаянную панельку.
Подключите источник питания к схеме. Если блок питания правильно подключен к плате и вся печатная плата собрана без ошибок, должен загореться красный светодиод. Если соедините два провода вместе, красный светодиод должен погаснуть, а зеленый загореться. Вы также должны услышать тихий щелчок в реле. При размыкании концов кабеля выключится зеленый светодиод, красный светодиод загорится. Если все работает как описано выше, значит схема была собрана правильно.
Пластиковый контейнер наполните водой. Не отключайте питание от схемы. Красный светодиод должен гореть, а два изолированных провода не должны касаться друг друга. Поместите концы проводов в емкость с водой. Красный светодиод должен погаснуть, а зеленый загореться. Реле снова издаст тихий звук. Удалите проводники из воды, зеленый светодиод должен погаснуть, а красный загореться. Если этот тест также был успешным, значит схема работает нормально.
Тест питания
Теперь пришло время протестировать самодельный контроллер с питанием от трансформатора 220 В / 12 В. Подключите 12 В переменного тока от трансформатора к разъемам на плате контроллера, помеченным как 12 В AC. Подключите первичную обмотку трансформатора с помощью внешнего кабеля к сети. Схема должна вести себя так же, как при использовании постоянного напряжения. Если это так, можно перейти к следующему тесту.
Имитация работы насоса
Если схема успешно прошла все тесты, то контроллер уровня воды готов к использованию — можете испытывать его на практике. Электроды которые действуют как датчики, должны располагаться вертикально сверху вниз в резервуаре для воды. Чтобы предотвратить коррозию электродов стоит сделать их из нержавеющего материала (для увеличения срока службы). Если электроды будут проходить через стенку резервуара, обязательно загерметизируйте отверстия, чтобы предотвратить утечку.
Простой вариант датчика
Читайте также: