31.03.21

[Домашняя]

При наполнении резервуара водой из колодца обычно есть два варианта, - таскать воду ведрами или накачать погружным насосом. Если дачный дом подключен к электросети, обычно пользуются вторым вариантом. Но если резервуар большой, и к тому же есть много других важных дел, есть вероятность его переполнения из-за несвоевременного выключения погружного насоса. Устройство, схема и описание которого здесь приводится, как раз и служит для полного исключения этой неприятности. Фактически все работает очень просто, - насос в колодец, шланг в резервуар, далее нажимаем кнопку. Светодиод мигает, резервуар наполняется. Затем как наполнится, автоматически отключается и насос, и само это «умное устройство». Как вы уже наверное догадались, кроме шланга и погружного насоса нам потребуется еще и датчик уровня воды. Поскольку резервуар - стандартный «еврокуб» из пластмассы, датчик представляет собой два щупа, сделанных из шпилек из нержавеющей стали. В верхней стенке «еврокуба» просверлены два отверстия диаметром немного меньше диаметра шпилек. Затем в них нарезана резьба (по пластмассе) и в ней завинчены эти шпильки, дополнительно зафиксированы двумя гайками снаружи, плюс по клеммнику к каждой шпильке. Расстояние между шпильками выбрано около 10 см (как получилось). Длина зависит от того, насколько полным должен быть «еврокуб», например, 15 см внутрь (нужно же оставить место на расширение воды в случае её нагрева солнечным теплом). Теперь о схеме. Принципиальная схема устройства показана на рисунке 1.

Е1 и Е2 - это датчики - шпильки. Для того чтобы начать наполнение резервуара нужно нажать кнопку S1. При этом, через неё поступает питание как на насос, так и на первичную обмотку трансформатора Т1, являющегося основой источника питания данного устройства. На выходе выпрямителя на диодах VD2-VD5 появится постоянное напряжение около 12V. Так как резервуар не полон, щупы Е1 и Е2 не контактируют с водой. На входы элемента D1.1 поступает напряжение логической единицы от источника питания через резистор R1. На элементах D1.1 и D1.2 выполнен триггер Шмитта, который, в таком случае, устанавливается в положение с логической единицей на выходе элемента D1.2. Это напряжение с выхода D1.2 поступает через резистор R4 на базу транзистора VT1. Ключ Дарлингтона на транзисторах VT1 и VT2 этим напряжением открывается и реле К1 замыкает контакты. Контакты реле К1 включены параллельно кнопке S1, поэтому питание на устройство и насос будет поступать и после отпускания кнопки S1 (в моем случае, S1 - это обычная звонковая кнопка). Насос работает и накачивает воду в резервуар, светодиод HL1 мигает. Вообще, никакой необходимости в мигающем индикаторе на светодиоде HL1 нет, но схема такова, что при использовании микросхемы К561ЛА7 остаются два лишних логических элемента. Оставлять их без дела было как-то неразумно, вот на них и был сделан этот светодиодный индикатор включенного состояния насоса. Как только вода достигает щупов Е1 и Е2 сопротивление между ними становится значительно меньше сопротивления резистора R1, за счет электропроводности воды, и напряжение на входах логического элемента D1.1 падает до логического нуля. Триггер Шмитта D1.1-D1.2 переключается в противоположное состояние и на его выходе (на выходе элемента D1.2) напряжение снижается до логического нуля. Этого напряжения недостаточно для поддержания ключа VT1-VT2 в открытом состоянии, и он закрывается. Реле К1 выключает свои контакты. Так как кнопка S1 не нажата, питание перестает поступать и на насос и на это устройство. Насос выключается, и это устройство тоже. Реле К1 с обмоткой на 12V. Можно подобрать любой аналог (их очень много). Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К561ЛЕ5 или импортные аналоги типа 4001 или 4011. Диоды КД209 можно заменить любыми выпрямительными на ток не ниже 0,2 А. Светодиод HL1 - любой индикаторный, например, АЛ307. Трансформатор Т1 - китайский, от сетевого адаптера. Переменное напряжение на вторичной обмотке около 8-9V. Монтаж можно сделать на печатной плате, схема которой показана на рис.2.

Радиоконструктор №6 2015г стр. 19