本文介紹的自動噴灌控制器,能根據(jù)土壤濕度來自動控制噴水設(shè)施。當(dāng)土壤相對干燥時,它能自動執(zhí)行噴霧或噴灌任務(wù);當(dāng)土壤濕度達(dá)到正常要求后,又能自動停止噴霧或噴灌。
電路工作原理
該自動噴灌控制器電路由電源電路、開關(guān)控制電路、無穩(wěn)態(tài)振蕩器電路和控制執(zhí)行電路組成,如圖所示。
電源電路由電源開關(guān)s1、電源變壓器t、整流橋堆ur和濾波電容器c1等組成。
開關(guān)控制電路由濕度傳感器、取樣管vi、復(fù)合放大管v2、電源濾波管v3和電阻器r1~r4組成。
無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器由時基集成電路ic和外圍阻容元件組成。
控制執(zhí)行電路由晶體管v4、發(fā)光二極管vl、晶閘管vt和手動控制開關(guān)s2等組成。
接通電源開關(guān)s1后,交流220v電壓經(jīng)t降壓、ur整流及c1濾波后,在c1兩端產(chǎn)生12v直流電壓(vdd)。
在土壤濕度較大時,濕度傳感器兩電極之間的阻值較小,vi處于導(dǎo)通狀態(tài),v2和v3處于截止?fàn)顟B(tài),v3的發(fā)射極無12v電壓(vdd)輸出,多諧振蕩器不工作,晶閘管vt不導(dǎo)通,電磁閥或抽水電動機不工作;當(dāng)土壤相對干燥時,濕度傳感器兩電極之間的阻值變大,使vi截止,v2和v3導(dǎo)通,ic通電工作,多諧振蕩器開始振蕩工作,從ic的3腳輸出高電平,使v4和vt導(dǎo)通,vl點亮,電磁閥或電動機通電工作。
在ic通電后,v3發(fā)射極的輸出電壓還經(jīng)電阻器r5~r7對電容器c2充電,使ic的6腳和2腳電壓逐漸升高。當(dāng)c2兩端電壓升至2vdd/3時,ic內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),其3腳由高電平變?yōu)榈碗娖剑箆4和vt截止,電磁閥或電動機斷電,停止噴霧或噴灌。此時]c內(nèi)部的放電電路工作,c2通過ic的7腳放電,當(dāng)ic的2腳和6腳電壓下降至vdd/3時,ic內(nèi)部的觸發(fā)器又翻轉(zhuǎn),3腳又輸出高電平,使v4和vt導(dǎo)通,電磁閥或電動機又通電工作。如此間歇工作,直到土壤濕度達(dá)到要求時,v1導(dǎo)通,v2和v3截止,多諧振蕩器和控制執(zhí)行電路停止工作。
調(diào)節(jié)電阻器r7的阻值或改變電容器c2的電容量,可改變多諧振蕩器的工作頻率,從而調(diào)整噴灌時間和斷電間歇時間。
s2為手動開關(guān),接通s2后,電磁閥或電動機即通電工作,而不受自動噴灌控制電路的控制。
元器件選擇
ri和r7選用密封式可變電阻器;r2~r6和r8~rio選用1/4w碳膜電阻器或金屬膜電阻器。
c1選用耐壓值為25v的鋁電解電容器,c2選用耐壓值為16v的鋁電解電容器,c3選用滌綸電容器或獨石電容器。
ur選用2a、100v的整流全橋,也可用4只ln5401整流二極管橋式連接后代替。
vl選用φ5mm的綠色發(fā)光二極管。
vi和v2均選用59013硅npn型晶體管;v3和v4均選用c8050硅npn型晶體管。
vt選用6a、400v的雙向晶閘管。
ic選用ne555或ua555型時基集成電路。
t選用10w、二次電壓為12v的電源變壓器。
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