水箱水位自动控制器

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1、电子制作实训——水箱水位控制器设计报告书班级：应用电子技术2010-1班组员：孙启龙王世峰指导教师：蒋志力2011.12.12—2011.12.19一:功能说明在一些农村，普遍使用井水作为日常生活用水，与之相配套的还在屋顶装有水箱，通过水泵将井水抽到高处的水箱中储存起来，平时就用水箱中的水，从而达到如同城市中的自来水一样方便的效果。在使用中经常会将水箱中的水用干后才知道水箱中已没水了，此时才去合上水泵电源向水箱中供水，整个过程都需要人工参与，非常麻烦，有时还会一时疏忽而使水箱中的水满溢，弄得整个屋子都是水。利用这款水箱水位自动控制器，能够实现如下功能：水箱中的水位低于预定的水位时，自动启动

2、水泵抽水；而当水箱中的水位达到预定的高水位时，使水泵停止抽水，始终保持水箱中有一定的水，既不会干，也不会溢，非常的实用而且方便。二：电路的工作原理电路采用CD4011四与非门作为处理芯片，原理图如下图所示。　12V直流电压经VD1，一路经R7点亮发光管LED1，作为电源指示，另一路作为系统的工作电源。接通电源后，如果水箱中没有水，则两个水位探头经R1、R2与正电源相连，即为高电位，IC1的4脚输出低电平，经IC1C处理后，10脚输出高电平，这个高电平一路经R4加在VT1的基极，使VT1饱和导通，继电器得电吸合，启动水泵抽水；另一路经R8接到IC1的2脚，由于高水位探头也为高电平，经与非门处

3、理后，IC1的3脚输出为低电平，将IC1C与非门锁住。随着水泵不断向水箱供水，水箱中的水位逐渐升高，当低水位探头浸到水后IC1的6脚变为低电平，4脚输出高电平，但此时与非门已被锁住，故而不会影响输出，水泵继续抽水；随着水位的进一步升高，当水位碰到高水位探头时，IC1的1脚和6脚都变为低电平，这个变化对IC1的4脚没影响，而3脚却因1脚变为低电平，输出为高电平，这样IC1的8、9脚都是高电平，10脚便输出低电平，继电器失电断开，水泵停止抽水，同时这个低电平又经R8加在2脚上，使3脚保持高电平。直到水位再次低于低水位探头时，又将重前述过程，从而对水箱的水位实现自动控制。本电路中，设计有故障保护

4、电路，当高水位探针因电极氧化发生故障时，无法发出停机信号，此时水位继续上升，当WAR端探针浸入水中时，将强行使水泵停机，以作为保护之用。三：主要元器件说明四：设计制作说明及调试首先,根据电路原理图制作电路板，然后焊接，最后调试使用。制作电路板：要经过落料、铜箔抛光、描图、上保护漆、腐蚀、清洗、钻孔、涂刷保护漆。焊接：焊接：要焊接无误，一般一次就能成功。焊接步骤：先焊电源部分将二极管和相关元件按线路板上所标的位置焊接好，当焊完发光二极管后，可以对电源部分进行调试。从电源输入端插入稳压电源，看发光二极管是否点亮，若不亮，仔细查看VD1电否反焊。再焊输出部分电源部分正常后，接下来焊继电器和输出三

5、极管。焊好后，再次通电，用一根导线将正电源和IC1的10脚的位置（此时还没焊上集成电路）碰一下，如果能听到一声清脆的继电器吸合声，同时可看到工作指示灯点亮，断开后又能吸到另一声音同时工作指示灯熄灭，表明输出部分也无误。调试:用导线与线路板上的接线端子接好，接上电源，电源指示灯点亮，同时继电器应吸合，然后用手将低水位探头的引出线与地相连，再将高水位探头与地相连，此时断电器断开；接着将高水位探头引出线与地断开，然后再将低水位与地断开，此时继电器再次吸合，反复测试几次，如都是按上述规律变化，则说明电路工作正常。实验室试验时，可用一个一次性水杯，将水位线按高低不同放入杯内，然后往杯中加水，就可以模

6、拟整个抽水过程。实际安装时，水位探头选用φ16-20的不锈钢管，这种材料不易生锈，可靠性较好。将探头伸入水箱中与水箱盖固定处要注意绝缘处理。安装可选用一种防水接头来完成，把不锈钢管伸入中间，拧紧就行，φ16-20的不锈钢管配PG21或PG29的防水接头刚好。 用一根两芯屏蔽线作为水位信号的引入线，将屏蔽层与水箱外壳相连，另一头接线路板的地，两根芯线分别连接线路板上的L和H处，其中L与低水位探头相接，H与高水位探头相接。注意水位信号线尽量要短，太长有可能会受到外界干扰，使系统无法正常工作。最后在继电器的输出端子上接上用于控制水泵电源的引出线，系统就算安装完成了。接线图见下图：水位探头与控制器

7、的接线按上图所示，分别将四根探头通过连线与控制器上的水位接接线柱相对应的端子相接，探头线不能太长，最好控制在1.5米以内，过长的话容易引入无线电干扰信号，而使系统无法正常工作。五：总结