自动控制中的自动喷灌控制器一

接线图 2023年10月21日 13:55 229 admin

　　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。自动控制中的自动喷灌控制器一第1张

　　
　　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。