Разделы

В сети

Пользователей: 123
Из них просматривают:
Аналоги: 33. Даташиты: 21. Инструкции: 7. Новости: 36. Остальное: 4. Программы: 1. Производители: 1. Расчёты: 2. Теги: 3. Торрент: 3. Форум: 8. Чат: 4.
Участников: 6
Гостей: 117

an , KT315 , alex01981 , Google , wolf170571 , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

Для дома и быта

Автомат управления дачным водопроводом

Написал MACTEP в 12.05.2012 0:00:00 (19081 прочтений)

Автомат управления водопроводомУ многих имеются дачи, садовые домики, «фазенды». Если дача расположена недалеко от города некоторые семьи вообще перебираются туда на все лето, а при наличии теплого отапливаемого дома проводят много времени и зимой. Жизнь на природе прекрасна, спору нет, но все же хочется и немного благ цивилизации вроде водопровода. Зачастую центрального городского водопровода на даче нет, а в качестве источника воды используется колодец. Глубина колодца обычно значительно больше глубины промерзания грунта (для Московской области до 1,5 метра).



Это позволяет, при условии утепления верхней части колодца, например, крышкой с толстым слоем пенопласта, закопав водопроводную трубу глубже глубины промерзания грунта, организовать круглогодичный водопровод. Если же на даче живут исключительно только летом, - можно воду в дом подавать из колодца по шлангу, проложенному прямо на земле. В любом случае для создания необходимого давления воды чтобы её поднять из колодца используют различные погружные насосы.

 

Система дачного водопровода обычно состоит из следующих компонентов, -колодец, погружной насос, водопроводная труба (или шланг), импровизированная водонапорная башня (бак на чердаке, в зимнем варианте, на утепленном чердаке), и соответственно разводка в доме.

 
Для управления наполнением бака необходимо электронное устройство, которое должно следить не только за уровнем воды в баке, но и за наличием воды в колодце (летом в сухую и жаркую погоду колодец может и пересохнуть).

 

схема устройствадачного водоснабжения Рис. 1 Схема автомата управления водопроводом  (увеличить схему, откроется в новом окне)

 

Требования к электронному устройству: контроль минимального и максимального уровня воды в накопительном резервуаре, контроль минимального уровня воды в колодце, светодиодная индикация работы насоса и уровня воды в колодце ниже минимальной отметки. Гальваническая развязка с электросетью.

 
Принципиальная схема электронного автомата управления, удовлетворяющего вышеизложенным требованиям приведена на рисунке 1. Датчики уровня воды -  на электропроводности. В качестве датчиков можно использовать металлические предметы из нержавеюжего железа. Оцинкованные предметы использовать категорически нельзя, так как цинк будет растворяться в воде и могут возникать опасные для здоровья цианиды.

 
Датчики резервуара состоят из трех щупов. Щуп Е1 располагается так, чтобы он контактировал с водой когда резервуар наполнен. Щупы Е2 и ЕЗ более длинные, их нижние концы должны почти достигать дна резервуара или той его глубины, которую приняли за минимальную (в принципе, за минимальную  можно  принять  и  заполнение  на две трети,   или   любой   другой   уровень   ниже полного, - как угодно).

 
В колодце два щупа Е4 и Е5, оба на одном уровне, на выбранном минимальном уровне воды в колодце, при котором вода перестает достаточно хорошо и в чистом виде поступать в погружной насос.

 

Включение насоса осуществляется через реле К1, это возможно только тогда, когда погружены в воду щупы Е4 и Е5. При этом сопротивление ме>еду ними значительно ниже сопротивления резистора R3 и напряжение на входах элемента D1.4 на уровне логического нуля. При этом на его выходе единица, диод VD1 закрыт и не блокирует базу транзисторного ключа на VT2. Если же в колодце нет воды (щупы Е4 и Е5 не погружены в воду), то на входы элемента D1.4 через резистор R3 поступает напряжение логической единицы. На его выходе ноль, диод VD1 открывается и шунтирует базовую цепь VT2. Это принудительно удерживает транзистор в закрытом состоянии. Теперь о резервуаре (для случая когда вода в колодце есть). Уровень воды в резервуаре контролируется тремя щупами Е1, Е2 и ЕЗ. Щуп ЕЗ соединен с общим минусом питания схемы. Другие два щупа подтянуты к положительной шине питания через резисторы R1 и R2. Логика работы схемы контроля определяется RS-триггером на элементах D1.1 и D1.2. При полном резервуаре все щупы Е1, Е2 и ЕЗ погружены, поэтому на выводе 1 элемента D1.1 - логический ноль. Этим уровнем триггер переключен в состояние логического нуля на выходе элемента D1.2. Транзистор VT2 закрыт и обмотка реле К1 обесточена. Его контакты разомкнуты и питание на насос не подается. По мере расходования воды уровень её в резервуаре снижается. Сначала «обсыхает» щуп Е1, напряжение на выводе 1 D1.1 повышается до логической единицы, но это никак не влияет на состояние триггера. Насос по прежнему выключен. Уровень воды продолжает снижаться и «обсыхают» щупы Е2 и ЕЗ (или любой один из них). При этом на соединенных вместе входах элемента D1.3 напряжение поднимается до уровня логической единицы. На его выходе - ноль, который переключает триггер в состояние логической единицы на выходе элемента D1.2. Теперь транзистор VT2 открывается и через реле К1 включает насос.

 
Уровень воды начинает возрастать, но отключение насоса происходит только тогда, когда все три датчика резервуара окажутся в воде, то есть, только при достижении его заполнения.
Светодиод HL1 горит при работе насоса. Светодиод HL2 горит если в колодце уровень воды ниже критического минимума.

 
В схеме питания используется китайский маломощный силовой трансформатор с двойной вторичной обмоткой, поэтому схема выпрямителя двухполупериодная. Если будете ставить трансформатор с одной вторичной обмоткой на 9V переменного тока, то выпрямитель нужно сделать мостовой.

 

Реле КУЦ-1 - реле от системы дистанционного управления старого отечественного телевизора (80-90-х годов). Можно заменить любым другим реле с обмоткой на 10-13V сопротивлением не менее 250 Ом и контактами пригодными для управления конкретным насосом.

 

плата. вид со стороны деталей

 Рис. 2. Печатная плата. Вид со стороны деталей

 

 

Плата. Вид со стороны дорожек

Рис. 3. Печатная плата. Вид со стороны дорожек

Скачать плату (lay)


Лыжин Р.

12
 
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
Отправитель Нити
KT315
Отправлено: 12.05.2012 12:31  Обновлено: 12.05.2012 12:31
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2026
Пользователь активен!
 Автомат управления дачным водопроводом
Для чего в эмиттере VT2 стоит диод?
evildesign
Отправлено: 12.05.2012 13:16  Обновлено: 12.05.2012 13:16
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3375
 Автомат управления дачным водопроводом
Чтоб обеспечить надежное закрытие VT2 при "0" на выходе DD1.4.
T112-10
Отправлено: 12.05.2012 13:32  Обновлено: 12.05.2012 13:36
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Автомат управления дачным водопроводом
Не въехал, что за микра? Любая с четырьмя 2И-НЕ ?
А кЕтайский трансформатор - в топку. Иначе топкой станет дача.
Для круглосуточной работы нужна надёжность, здесь лучше самому намотать.
MACTEP
Отправлено: 12.05.2012 15:39  Обновлено: 12.05.2012 15:39
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 6468
 Автомат управления дачным водопроводом
Микросхема К561ЛА7, добавил, забыл сразу...
KT315
Отправлено: 12.05.2012 21:08  Обновлено: 12.05.2012 21:08
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2026
Пользователь активен!
 Автомат управления дачным водопроводом
"Чтоб обеспечить надежное закрытие VT2 при "0" на выходе DD1.4."


А как NPN транзистор может ненадёжно закрываться при "0" на его базе?
gefest
Отправлено: 12.05.2012 21:29  Обновлено: 12.05.2012 21:29
Практикант
Дата регистрации: 07.03.2011
Откуда: Брест
Сообщений: 10
 Автомат управления дачным водопроводом
Падение напряжения на VD1.
T112-10
Отправлено: 13.05.2012 1:07  Обновлено: 13.05.2012 1:07
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Автомат управления дачным водопроводом
Цитата: "А как NPN транзистор может ненадёжно закрываться при "0" на его базе?"
Про обратный ток коллектора и режим "оборванной базы" слыхал?Открыть изображение в новом окне
MACTEP
Отправлено: 13.05.2012 1:10  Обновлено: 13.05.2012 1:10
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 6468
 Автомат управления дачным водопроводом
На выходе логического элемента не 0, а немного больше, затем падение на диоде - и базу транзистора шунтирует не полный 0, а около 1.5В, без диода в эмиттере транзистор не закроется...
T112-10
Отправлено: 13.05.2012 1:32  Обновлено: 13.05.2012 1:32
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Автомат управления дачным водопроводом
Кстати, и от обратного тока коллектора помогает - на диоде создаётся падение напряжения, запирающее транзистор.
KT315
Отправлено: 13.05.2012 12:46  Обновлено: 13.05.2012 12:46
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2026
Пользователь активен!
 Автомат управления дачным водопроводом
"Про обратный ток коллектора и режим "оборванной базы" слыхал?"
Нет о_О
"На выходе логического элемента не 0, а немного больше, затем падение на диоде - и базу транзистора шунтирует не полный 0, а около 1.5В"
Это получается на 11 ножке логики напряжение равно 0,7В (паден. на диоде VD1) + 1,5В на базе VT2? Вот тут то я и не вкурил [бешеный смайл].
MACTEP
Отправлено: 13.05.2012 13:25  Обновлено: 13.05.2012 13:29
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 6468
 Автомат управления дачным водопроводом
Смотрим первую ситуацию:

Открыть изображение в новом окне
На выходе 4 и 11 лог.1, на базе транзистора VT2 - 1.5В (если бы небыло диода VD2, было бы 0.75В, сейчас роли не играет...)

Вариант, когда закончилась вода в колодце:

Открыть изображение в новом окне
На выв. 4 лог.1, на выв.11 лог. 0. Диодом VD1 напряжение с выв. 4 просаживается до 1.5В, падение напряжения на резисторе R5, на базу VT2 поступает явно меньше 1.5В. Если бы было выше 1.5В (падение на переходе транзистора и на диоде) транзистор остался бы в открытом состоянии.

Рассмотрим ситуацию, если бы не было диода VD2.
Если на базе напряжение превысит 0.75В, транзистор будет в приоткрытом состоянии, из за подачи напряжения 1.5В через резистор R5

Падения напряжений приняты условно, так как на выходе лог. элементов падение будет зависеть от нагрузки на выходе..
MACTEP
Отправлено: 13.05.2012 13:41  Обновлено: 13.05.2012 13:41
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 6468
 Автомат управления дачным водопроводом
Данный узел лучше реализовать иначе, ведь найти реле, надежно срабатывающее при напряжении около 7.5В (падение на диоде и транзисторе) трудно, и необходимо экономить на каждом милливольте)))

Открыть изображение в новом окне
То же самое падение переносим в базу...

Часто для подобного падения используют светодиод, и индикация есть, и полезную функцию исполняет...
KT315
Отправлено: 13.05.2012 13:45  Обновлено: 13.05.2012 13:45
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2026
Пользователь активен!
 Автомат управления дачным водопроводом
Спасибо MACTEP!
А что делать если экранированного провода нет? Тогда от наводок на провода щупов микросхема может сгореть.
MACTEP
Отправлено: 13.05.2012 13:46  Обновлено: 13.05.2012 13:46
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 6468
 Автомат управления дачным водопроводом
Не сгорит. В микросхемах серии 561 по входу стоят защитные диоды.
Без экрана будут ложные срабатывания
KT315
Отправлено: 13.05.2012 13:58  Обновлено: 13.05.2012 13:58
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2026
Пользователь активен!
 Автомат управления дачным водопроводом
А ежели молния попадёт? По земле от колодца до дома не протянешь жгут проводов))) А экранированные ваще зимой на цветмет наркоманы срежут.
evildesign
Отправлено: 13.05.2012 15:42  Обновлено: 13.05.2012 15:42
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3375
 Автомат управления дачным водопроводом
от прямого попадания молнии пока защиты никто не придумал.
T112-10
Отправлено: 13.05.2012 23:07  Обновлено: 13.05.2012 23:09
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Автомат управления дачным водопроводом
Цитата: "Данный узел лучше реализовать иначе, ведь найти реле, надежно срабатывающее при напряжении около 7.5В (падение на диоде и транзисторе) трудно, и необходимо экономить на каждом милливольте)))"

Ну, это сейчас не проблема, лучшее реле - оптическое, скажем, К452КП1 (600В, 2А), напряжение "срабатывания" около 2В, ток - 10мА.
Самый известный вариант - оптрон+симистор, но первый вариант лучше тем, что в этом оптореле "контактами" являются полевики.
alexfloka
Отправлено: 22.05.2012 16:08  Обновлено: 22.05.2012 16:08
Модератор
Дата регистрации: 25.02.2009
Откуда: ПМР Рыбница
Сообщений: 1914
 Автомат управления дачным водопроводом
На одном предприятии города, пришлось с коллегой сделать подобную схему автоматики для откачки воды из колодца.Провода от датчиков протянули в заземлённый "металлорукав", входы микросхемы, подключаемые к датчикам, зашунтировали конденсаторами 0,1 мкФ, в качестве датчиков использовали электроды из нержавейки, закреплённые на пластине из оргстекла.
Altero
Отправлено: 06.06.2015 19:49  Обновлено: 06.06.2015 19:49
Школьник
Дата регистрации: 06.06.2015
Откуда: Ростов-на-Дону / Краснодар / Хадыженск
Сообщений: 1
 Автомат управления дачным водопроводом
Цитата:
В качестве датчиков можно использовать металлические предметы из нержавеюжего железа. Оцинкованные предметы использовать категорически нельзя, так как цинк будет растворяться в воде и могут возникать опасные для здоровья цианиды.
Улыбнул термин "нержавеющее железо" и появление в воде "цианидов" [цианид - соль синильной кислоты. Хим. формула HCN.] Но в общем тема интересная. Хотел было садиться сам сочинять схему, а тут уже и плата готовая. Нужно будет повторить для тёщи.
Народ, кто повторял схему, не поленитесь, опишите - из какого подручного материала датчики мпстерили? Какие длины стержней или площади пластин использовали? Сколько оставляли зазоры между ними? Что использовали в качестве прокладок?
Автору спасибо!

Разное

При замене радиодетали освободить отверстие от припоя можно заострённой спичкой.

Интересно

Сортировать всякую всячину поможет магнит, завернутый в бумагу или полиэтилен.

Похожие новости