自動噴灌控制器 三
出處：dopt 發(fā)布于：2008-08-27 00:00:00 | 3217 次閱讀
本例介紹的自動噴灌控制器，能自動控制噴灌設(shè)施的工作狀態(tài)，便之在每天的黎明與黃昏時(shí)自動對農(nóng)作物進(jìn)行定時(shí)噴灌，以利于農(nóng)作物的茁壯成長。
電路工作原理
該自動噴灌控制器電路由+12V電源電路、光控電路和噴灌控制電路組成，如圖4-82所示。
+l2V電源電路由刀開關(guān)Q、熔斷器FU2、電源開關(guān)Sl、電源變壓器T、整流二極管VDl-VD4、濾波電容器Cl、C2和三端穩(wěn)壓集成電路ICI組成。
光控電路由光敏晶體管Vl、電位器RP、電阻器R3-R6、苗容器C5、C6、晶體管V2和時(shí)基集成電路IC3組成。
噴灌控制電路由時(shí)基集成電路IC2、IC4、電阻器Rl、R2、R7、R8、電容器C3、C4、C7-ClO、二極管VD5、VD6、繼電器Kl、K2、發(fā)光二極管VLl、VL2、交流接觸器KM、熔斷器FUl、水泵電動機(jī)M和手動/自動控制開關(guān)S2組成。
接通刀開關(guān)Q后，若將S2置于"1"(手動)位置，則交流接觸器KM通電吸合，其常開觸頭接通，水泵電動機(jī)M通電工作。若將S2置于"2"(自動)位置，則必須在繼電器Kl或巴的常開觸頭接通時(shí)，KM才能吸合，M才能通電工作。
在自動控制狀態(tài) (S2置于 "2"位置)下，接通電源開關(guān)S1，交流220V電壓經(jīng)T降壓、VDl-VD4整流、Cl濾波及ICl穩(wěn)壓后，為ICl-IC3提供+l2V(ＶDD)工作電源。
黎明時(shí)，Vl在日光的照射下呈低阻狀態(tài)，使C5兩端電壓降至ＶDD/3時(shí)，由IC3和外圍元件組成的施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，IC3的3腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，使V2導(dǎo)通。在V2導(dǎo)通瞬間產(chǎn)生的負(fù)脈沖信號經(jīng)C8加至IC4的2腳，使IC4和外圍元件組成的單穩(wěn)態(tài)電路受觸發(fā)而由穩(wěn)態(tài)變?yōu)闀簯B(tài)，IC4的3腳輸出高電平，K2通電吸合，VL2點(diǎn)亮，同時(shí)飽的常開觸頭將交流接觸器KM線圈的工作電源接通，KM通電吸合，水泵電動機(jī)通電工作，噴灌設(shè)備開始噴灌，在單穩(wěn)態(tài)電路迸人暫態(tài)的同時(shí)，C9經(jīng)1C4第7腳內(nèi)電路快速放電后，通過R8緩慢充電，使IC4的6腳電壓不斷上升。當(dāng)IC4的6腳電壓升至2 ＶDD/3時(shí) (約4Omin)，單穩(wěn)態(tài)電路恢復(fù)為穩(wěn)態(tài)，IC4的3腳變?yōu)榈碗娖?，使VL2熄滅，K2和KM釋放，M停止工作，黎明的定時(shí)噴灌結(jié)束。
黃昏時(shí)，Vl由于光照變暗而內(nèi)阻增大，使C5兩端電壓不斷上升。當(dāng)C5兩端電壓升至2ＶDD/3時(shí)，施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，IC3的3腳由高電平變?yōu)榈碗娖?。在IC3的3腳由高電平跳變?yōu)榈碗娖降乃菜井a(chǎn)生的負(fù)脈沖信號經(jīng)C7加至IC2的2腳，使IC2與外圍元件組成的單穩(wěn)態(tài)電路受觸發(fā)而由穩(wěn)態(tài)變?yōu)闀簯B(tài)，IC2的3腳輸出高電平，使Kl和KM通電吸合，M通電工
作，噴灌設(shè)備開始噴灌，同時(shí)VLl點(diǎn)亮。在單穩(wěn)態(tài)電路迸入暫態(tài)的同時(shí)，C3經(jīng)1C2第7腳內(nèi)電路快速放電后，通過R2緩慢充電，使IC2第6腳電壓不斷上升。當(dāng)IC2的6腳電壓升至2ＶDD/3時(shí)(約4Omin)，單穩(wěn)態(tài)電路恢復(fù)為穩(wěn)態(tài)，IC2的3腳變?yōu)榈碗娖?，VLl熄滅，Kl和KM釋放，M停止工作，黃昏的定時(shí)噴灌結(jié)束。
調(diào)整RP的阻值，可改變光控的靈敏度。
元器件選擇
Rl-R8選用1/4W金屬膜電阻器或碳膜電阻器。
RP選用有機(jī)實(shí)心電阻器或可變電阻器。
Cl選用耐壓值為25V的鋁電解電容器;C2、C3、C5和C9選用耐壓值為16V的鋁電解電容器;C4、C6-C8和ClO選用獨(dú)石電容器或滌綸電容器。
VDl-VD6均選用1N4007型硅整流二極管。
VLl和VL2均選用φ5mm的普通發(fā)光二極管，VLl為紅色，VL2為綠色。
Vl選用3DU31或3DU5型光敏晶體管;V2選用S9013或S9014、S8050型硅NPN晶體管。
ICl選用LM7812或CW7812型三端穩(wěn)壓集成電路;IC2-1C4均選用NE555型時(shí)基集成電路。
Kl和K2選用JRX-l3F或JZC-2OF型l2V直流繼電器。
T選用3-5W、二次電壓為14V的電源變壓器。
S1和S2的觸頭電流應(yīng)為SA以上，S1選用單極式電源開關(guān)，
Q、FUl、KM應(yīng)根據(jù)水泵電動機(jī)的額定功率合理選用。
S2選用單極雙位開關(guān)。
電路工作原理
該自動噴灌控制器電路由+12V電源電路、光控電路和噴灌控制電路組成，如圖4-82所示。
+l2V電源電路由刀開關(guān)Q、熔斷器FU2、電源開關(guān)Sl、電源變壓器T、整流二極管VDl-VD4、濾波電容器Cl、C2和三端穩(wěn)壓集成電路ICI組成。
光控電路由光敏晶體管Vl、電位器RP、電阻器R3-R6、苗容器C5、C6、晶體管V2和時(shí)基集成電路IC3組成。
噴灌控制電路由時(shí)基集成電路IC2、IC4、電阻器Rl、R2、R7、R8、電容器C3、C4、C7-ClO、二極管VD5、VD6、繼電器Kl、K2、發(fā)光二極管VLl、VL2、交流接觸器KM、熔斷器FUl、水泵電動機(jī)M和手動/自動控制開關(guān)S2組成。
接通刀開關(guān)Q后，若將S2置于"1"(手動)位置，則交流接觸器KM通電吸合，其常開觸頭接通，水泵電動機(jī)M通電工作。若將S2置于"2"(自動)位置，則必須在繼電器Kl或巴的常開觸頭接通時(shí)，KM才能吸合，M才能通電工作。
在自動控制狀態(tài) (S2置于 "2"位置)下，接通電源開關(guān)S1，交流220V電壓經(jīng)T降壓、VDl-VD4整流、Cl濾波及ICl穩(wěn)壓后，為ICl-IC3提供+l2V(ＶDD)工作電源。
黎明時(shí)，Vl在日光的照射下呈低阻狀態(tài)，使C5兩端電壓降至ＶDD/3時(shí)，由IC3和外圍元件組成的施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，IC3的3腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，使V2導(dǎo)通。在V2導(dǎo)通瞬間產(chǎn)生的負(fù)脈沖信號經(jīng)C8加至IC4的2腳，使IC4和外圍元件組成的單穩(wěn)態(tài)電路受觸發(fā)而由穩(wěn)態(tài)變?yōu)闀簯B(tài)，IC4的3腳輸出高電平，K2通電吸合，VL2點(diǎn)亮，同時(shí)飽的常開觸頭將交流接觸器KM線圈的工作電源接通，KM通電吸合，水泵電動機(jī)通電工作，噴灌設(shè)備開始噴灌，在單穩(wěn)態(tài)電路迸人暫態(tài)的同時(shí)，C9經(jīng)1C4第7腳內(nèi)電路快速放電后，通過R8緩慢充電，使IC4的6腳電壓不斷上升。當(dāng)IC4的6腳電壓升至2 ＶDD/3時(shí) (約4Omin)，單穩(wěn)態(tài)電路恢復(fù)為穩(wěn)態(tài)，IC4的3腳變?yōu)榈碗娖?，使VL2熄滅，K2和KM釋放，M停止工作，黎明的定時(shí)噴灌結(jié)束。
黃昏時(shí)，Vl由于光照變暗而內(nèi)阻增大，使C5兩端電壓不斷上升。當(dāng)C5兩端電壓升至2ＶDD/3時(shí)，施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，IC3的3腳由高電平變?yōu)榈碗娖?。在IC3的3腳由高電平跳變?yōu)榈碗娖降乃菜井a(chǎn)生的負(fù)脈沖信號經(jīng)C7加至IC2的2腳，使IC2與外圍元件組成的單穩(wěn)態(tài)電路受觸發(fā)而由穩(wěn)態(tài)變?yōu)闀簯B(tài)，IC2的3腳輸出高電平，使Kl和KM通電吸合，M通電工
作，噴灌設(shè)備開始噴灌，同時(shí)VLl點(diǎn)亮。在單穩(wěn)態(tài)電路迸入暫態(tài)的同時(shí)，C3經(jīng)1C2第7腳內(nèi)電路快速放電后，通過R2緩慢充電，使IC2第6腳電壓不斷上升。當(dāng)IC2的6腳電壓升至2ＶDD/3時(shí)(約4Omin)，單穩(wěn)態(tài)電路恢復(fù)為穩(wěn)態(tài)，IC2的3腳變?yōu)榈碗娖?，VLl熄滅，Kl和KM釋放，M停止工作，黃昏的定時(shí)噴灌結(jié)束。
調(diào)整RP的阻值，可改變光控的靈敏度。
元器件選擇
Rl-R8選用1/4W金屬膜電阻器或碳膜電阻器。
RP選用有機(jī)實(shí)心電阻器或可變電阻器。
Cl選用耐壓值為25V的鋁電解電容器;C2、C3、C5和C9選用耐壓值為16V的鋁電解電容器;C4、C6-C8和ClO選用獨(dú)石電容器或滌綸電容器。
VDl-VD6均選用1N4007型硅整流二極管。
VLl和VL2均選用φ5mm的普通發(fā)光二極管，VLl為紅色，VL2為綠色。
Vl選用3DU31或3DU5型光敏晶體管;V2選用S9013或S9014、S8050型硅NPN晶體管。
ICl選用LM7812或CW7812型三端穩(wěn)壓集成電路;IC2-1C4均選用NE555型時(shí)基集成電路。
Kl和K2選用JRX-l3F或JZC-2OF型l2V直流繼電器。
T選用3-5W、二次電壓為14V的電源變壓器。
S1和S2的觸頭電流應(yīng)為SA以上，S1選用單極式電源開關(guān)，
Q、FUl、KM應(yīng)根據(jù)水泵電動機(jī)的額定功率合理選用。
S2選用單極雙位開關(guān)。
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