本例介绍的自动喷灌控制器,能按照操作人员预先设定的时间自动喷水,自动停止,其自动化程度高,节水效果较好,适合于大棚、温室、花园、苗圃及各种农作物的喷灌控制。
电路工作原理
该自动喷灌控制器电路由时钟定时控制器、单稳态触发器、双稳态触发器、电子开关、自激多谐振荡器、计数器、电磁阀控制电路和电源电路组成,如图4-80所示。
时钟定时控制器电路由数显电子钟集成电路ICl、IC2、LCD液晶显示器、石英晶振BCl、BC2、调校按钮Sl-S4、电池GBl、GB2和电容器Cl-C6组成。ICI与外围元件组成开机定时器,IC2与外围元件组成关机定时器。S1和引用来设置关机时间。调整液晶显示器上将显示出定闹时间。
单稳态触发器由双D触发器集成电路IC3内部的D触发器Al和外围元件构成,它主要起防抖动和脉冲整形作用。
双稳态触发器由IC3内部的D触发器A2担任。
电子开关由大功率开关集成电路IC4担任,它用来控制自激多谐振荡器和计数器、电磁阀控制电路的工作电源。
自激多谐振荡器由时基集成电路IC5和外围元器件组成,它用来产生计数脉冲。
计数器由计数器/分配器集成电路IC6和外围元件组成。
电磁阀控制电路由电子开关集成电路IC7。ICI5、继电器Kl-K9、发光二极管VLl-VL9、电磁阀YVl-YV9和电阻器R8-R25等组成 (限于篇幅,图中IC8-IC14、K2-K8、VL2-VL8、YV2-YV8和R9-Rl5、R18-R24未画出)。
电源电路由熔断器FU、电源开关SO、电源变压器T、整流桥堆UR和滤波电容器Cll、Cl2组成。
接通电源开关SO后,交流220V电压经T降压、UR整流及Cll、Cl2滤波后,产生9V直流电压,作为IC3-ICl5的工作电源。
lCl和IC2的工作电源分别由电池GBl、GB2提供。
调整Sl-S4,设定好开机时间和关机时间。假设每天下午5时开始喷灌,喷灌2Omin后自动停止,第2天又自动循环。此时可先调整S1和S2,使开机定时器的液晶显示器上显示PM(下午)5:00;再调整S3和S4,使关机定时器的液晶显示器上显示PM5:20。当到了开机时间后,ICl的AL端将输出时钟脉冲信号,此脉冲经二极管VDl、VD2整流及电容器C7滤
波后,在IC3的CPl端产生触发高电平脉冲,便单稳态触发器置位,其Ql端输出高电平,使双稳态触发器翻转,IC3的Q2端由低电平变为高电平,电子开关电路在该高电平的作用下导通工作,lC4的2脚输出+9V电压,使lC5通电工作,IC6清零复位,其Yl-Y9端均为低电平,只有YO端为高电平;同时IC4的3脚也输出高电平,使工作指示发光二极管VL0点亮,指示电路已开始工作。
自激多谐振荡器振荡工作后,从IC5的3脚输出一个电脉冲,IC6开始计数,其Yl端输出高电平,使电子开关集成电路IC7导通工作,其2脚和3脚输出高电平。IC7的2脚的高电平使继电器Kl吸合,其常开触头接通,使电磁阀YVl通电工作,第1组喷头开始喷灌;IC7第3脚的高电平使发光二极管VLl点亮,指示第1组喷头已工作。
当lC5输出第2个电脉冲时,IC6的Y2端变为高电平,使电子开关集成电路IC8通电工作,继电器K2吸合,电磁阀YV2通电工作,第2组喷头开始喷灌,同时VL2点亮。
同理,当lC5输出第9个电脉冲时,IC6的Y9端变为高电平,使电子开关集成电路ICl5通电工作,继电器K9吸合,电磁阀YV9通电工作,第9组喷头开始喷灌,同时VL9点亮。
当lC5输出第l0个电脉冲时,IC6的YO端变为高电平,Yl-Y9端输出低电平,电磁阀控制电路停止工作,各组喷头停止喷灌。
当IC5输出第11个电脉冲时,IC6的Yl端又变为高电平,第1组喷头又开始喷灌……。
当关机时间到时,关机定时器IC2的AL端输出时钟脉冲信号,此脉冲经VD3和VD4整流后产生高电平脉冲,加至IC3的CPl端,IC3的Ql端输出高电平脉冲,使双稳态触发器翻转,IC3的Q2端输出低电平,电子开关集成电路lC4内部的电子开关关闭,其2脚和3脚均变为低电平,lC5-ICl5停止工作,VLO熄灭,指示电路迸人停机状态。
S5为手动开关,按动一下S5,1C3-1C15开始工作,各组喷头开始循环喷灌工作,当土壤湿度达到要求时,再按动一下S5,1C3-1C15将停止工作,各组喷头均停止喷灌。
元器件选择
Rl-R26选用1/4W或1/8W碳膜电阻器。
Cl和C4选用云母或瓷介半可变电容器;C2、C3、C5、C6、Cl2和C13选用涤纶电容器或独石电容器;C7-CIl均选用耐压值为16V的铝电解电容器。
VDl-VD4均选用1N4148硅开关二极管。
VL0-VL9均选用φ3mm的高亮度发光二极管 (颜色可根据自己喜好选择)。
UR选用2A、lOOV的整流全桥。
ICl和IC2采用903B型半成品数显电子钟电路 (Sl-引为半成品板上白带的按钮);IC3选用CD4013双D触发器集成电路;lC4和1C7-ICl5均选用TWH8778大功率电子开关集成电路;IC5选用NE555或LM555时基集成电路;IC6选用CD4017或CC4017十进制计数/分配器集成电路。
T选用8-IOW、二次电压为9V的电源变压器。
S0选用触头电流容量大于10A的电源开关;S5选用常开型按钮。
Kl-K9选用JZC-2lF或JZC-6F、JZC-7F型超小型中功率直流继电器。
YVl-YV9均选用交流220V电磁水阀。
BCl和BC2均选用32.768MHz的石英晶振。
免责声明: 凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。