Главная » Автоматика в быту
Призовой фонд
на октябрь 2020 г.
1. 1500 руб
Сайт Паяльник
2. Тестер компонентов MG328
Сайт Паяльник

Автомат подкачки воды для бака полива

Довольно простая задача на первый взгляд автоматизировать подкачку воды в накопительный бак для системы полива. Однако в процессе разработки захотелось добавить несколько довольно актуальных сервисных функций, так что от простого решения пришлось отказаться. Для решения задачи был выбран довольно популярный контроллер PIC12F675. На нём был реализован алгоритм управления от внешних датчиков (выбор датчиков ограничен только их функцией - они должны работать на замыкание), также была введена функция контроля залипания этих датчиков и введено ограничение по времени работы подкачки(на случай неисправности датчика верхнего уровня). Есть индикация аварийного завершения работы (по ограничению времени) и развязка входов от датчиков уровня оптопарами типа 4N35. 

Основные технические характеристики:
Напряжение питания - 220В
Ток коммутации реле 16А (при 250 В)
Т
ип датчиков  - герконовый
Ограничение по времени работы в случае неисправности датчик, - от 5 минут до - 1 час
Собственное потребление - около 4 Ватт

Принципиальная схема

Схема

Описание работы принципиальной схемы:

Основой схемы является микроконтроллер PIC12F675. Блок питания сделан с раздельными обмотками на 12в каждая. Одна запитывает контроллер и реле а другая для питания оптопар.

Это позволило разделить эти части схемы гальванически что увеличивает её надёжность. Контроллер запитан через стабилизатор напряжения 7805 с соответствующими навесными элементами. Оптопары включены по стандартной схеме. Вывод 4 МК(микроконтроллера) получает сигнал от датчика нижнего уровня воды. А  вывод 3 МК  от датчика верхнего уровня. Вывод 3 МК управляет реле. К выводу 5 присоединён светодиод - индикатор различных состояний схемы. переменным резистором устанавливается время задержки автоотключения системы до одного часа. 

При включении МК проверяет состояние датчиков и резистора. Если включён датчик нижнего уровня, то проверяется и датчик верхнего уровня. Если датчик верхнего уровня включён, то схема делает сброс и повторяет проверку снова до тех пор, пока датчик верхнего уровня не будет отключён - это позволяет избежать неправильной работы схемы при залипании верхнего датчика. Далее если включен только нижний датчик, то проверяется состояние резистора который устанавливает время задержки автоотключения, данные об этом устанавливают время задержки до 1 часа пропорционально положению движка резистора. Минимальное время задержки вносится программно - не менее 5 минут. Чтобы избежать частого срабатывания контактов реле. После чего включается реле - соответственно включается насос и заполняет бак. По заполнении бака срабатывает датчик верхнего уровня и реле отключается. Если датчик сломан и не сработал, то тогда отключение произойдёт по таймеру который устанавливается переменным резистором. По опустошении бака датчик верхнего уровня размыкается и далее замыкается датчик нижнего уровня. Весь цикл повторяется. Светодиод при заполнении бака показывает по секундную индикацию обратного отсчёта времени. При автоотключении по времени начинает светится постоянно указывая на неисправность. В этой схеме возможно сделать доработку и установить дополнительную защиту по датчику сухого хода (по желанию). 

house_1-335-1.jpg

Используемые элементы и взаимозаменяемость:

С схеме применены оптопары 4n34 и АОТ128А , стабилизатор напряжения 7805, можно заменить на 78L05. Реле OMRON G2RG  - можно заменить любым на 12В напряжения срабатывания и достаточно мощными контактами на ваш насос. Сам насос желательно включить через автоматический выключатель. Транзистор  - любой средней мощности n-p-n.

Настройка устройства 

После сборки проверить напряжение питания микроконтроллера - 5 вольт. Срабатывание светодиода проверить подачей напряжения на соответствующий вывод микроконтроллера (МК должен быть снят!) . После чего установить микроконтроллер (МК) в панельку и проверить работу с датчиками при минимальном положении переменного резистора. Далее установить необходимое время задержки отключения. 

По цене деталей стоимость не превышает 3.0 у.е.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
МК PIC 8-бит
PIC12F675
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Линейный регулятор
LM7805
1 78L05Поиск в магазине ОтронВ блокнот
TR ТранзисторMPC37881 Любой NPN средней мощностиПоиск в магазине ОтронВ блокнот
2xDA Оптопара
4N35M
2 4N34, АОТ128АПоиск в магазине ОтронВ блокнот
2xVD Диодный мост2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VD Диод1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Светодиод1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C1, ?, ? Конденсатор0.1 мкФ3 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C2, ?, ? Электролитический конденсатор100 мкФ3 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Резистор
100 Ом
2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Резистор
510 Ом
2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Резистор
1 кОм
2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Резистор
1.5 кОм
2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Резистор
5 кОм
1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Резистор
50 кОм
2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Резистор
100 кОм
2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Переменный резистор100 кОм1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
TV1 Трансформатор220 В - 2x12 В1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
K РелеOMRON G2RG - 12 В1 Ток коммутации - 16 А при 250 ВПоиск в магазине ОтронВ блокнот
FU1 Плавкий предохранитель1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
2xXT Разъём2 контакта2 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Геркон2 ДатчикиПоиск в магазине ОтронВ блокнот
M1 Двигатель насоса1 Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (5) | Я собрал (0) | Подписаться

0
ВИТАЛИЙ #
Не совсем удачное решение с датчиками уровня. Намного удобнее применить погружные электроды уровня.
Ответить
0
Евгений #
Я бы сказал, что это решение намного лучше, чем электроды, т.к. электроды часто окисляются и соответственного после 2-3 лет могут и не сработать.
Ответить
0
Валерий #
Вы совершенно правы насчет датчика сухого хода - он здесь просто необходим. Прикрутите данную функцию.
Ответить
0
igorr #
Погружные электроды из нержавейки не окислятся никогда. Стоят уже 10 лет.
Ответить
0
Андрей #
Мог бы автор, в учебных целях, поделиться исходником на ассемблере?
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Радиореле 220В
Радиореле 220В
Катушка Тесла Программатор Pickit3
вверх