數(shù)電課程設(shè)計(jì)-水位自動(dòng)控制電路

數(shù)電課程設(shè)計(jì)——水位自動(dòng)控制電路一、設(shè)計(jì)任務(wù)水位自動(dòng)控制電路利用555定時(shí)器,設(shè)計(jì)一個(gè)水位自動(dòng)控制電路。功能：1、當(dāng)水位低于最低點(diǎn)時(shí)，電路能自動(dòng)加水。2、當(dāng)高于最高點(diǎn)時(shí)，電路能自動(dòng)停水。3、該電路的直流電源自行設(shè)計(jì)?！部刹捎肳78××系列〕4能用LED燈指示所在的水位要求：1、選擇適當(dāng)?shù)脑骷?，設(shè)計(jì)該電路。以實(shí)現(xiàn)上述功能。2、利用Protel99繪制其電路原理圖。3、對(duì)每個(gè)元器件選擇適宜的封裝，形成網(wǎng)絡(luò)表文件4選擇正確的布線規(guī)則，形成該電路的PCB板圖二、實(shí)際設(shè)計(jì)〔一〕系統(tǒng)框圖與原理圖設(shè)計(jì)發(fā)光二極管探測水位發(fā)光二極管水位顯示電路探測計(jì)水位顯示電路探測計(jì)水位控制電路水位控制電路水泵水泵水位檢測顯示電路水位自動(dòng)控制電路水位自動(dòng)控制電路總原理圖電路工作原理水位檢測顯示電路原理本例介紹的水位指示器，采用LED發(fā)光二極管指示高、中、低3級(jí)水位，可用于水箱、

水池、水塔、鍋爐和地下水井等處的水位指示。電路工作原理

該水位指示器電路由水位電極A-D、電阻器Rl-R6、電容器Cl-C3、時(shí)基集成電路ICI-IC3和發(fā)光二極管VLl-VL3組成，如下圖。在水箱內(nèi)無水時(shí)，+6V電壓經(jīng)Rl-R3分別加至ICl-IC3的2腳和6腳，使之為高電平，ICl-IC3的3腳均輸出低電平，VLl-VL3均不亮。

當(dāng)加水至低水位電極A處時(shí)，電極A通過水的電阻與接地端D連接，使ICl的2腳和6腳電壓降至2V以下，ICl內(nèi)電路翻轉(zhuǎn)，其3腳輸出高電平，將VLl點(diǎn)亮，指示水箱內(nèi)水位已到達(dá)低水位。

當(dāng)加水至中水位電極B處時(shí)，IC2的3腳輸出高電平，使VL2也點(diǎn)亮，指示水箱內(nèi)水位已到達(dá)中水位。 當(dāng)加水至高水位電極C處時(shí)，IC3的3腳輸出高電平，使VL3點(diǎn)亮(此時(shí)VLI-VL3均點(diǎn)亮)，指示水箱內(nèi)水位已到達(dá)高水位，水箱已滿，應(yīng)停止加水。

當(dāng)用戶用水、使水箱內(nèi)水位降至電極C以下時(shí)，IC3的2腳和6腳由低電平變?yōu)楦唠娖?為4V以上)，IC3翻轉(zhuǎn)，3腳變?yōu)榈碗娖?，VL3熄滅。同理，當(dāng)水位分別降至電極B和電極A以下時(shí)，lC2和IC1的3腳將依次輸出低電平，使VL2和VLl依次熄滅。當(dāng)VLl-VL3均熄滅時(shí)，表示箱內(nèi)的水已用完，應(yīng)繼續(xù)水。元器件選擇

Rl-R6選用1/2W金屬膜電阻器或碳膜電阻器。

Cl-C3選用滌綸電容器或獨(dú)石電容器。

VLl-VL3均選用φ5mm的發(fā)光二極管。

lCl-IC3均選用NE555型時(shí)基集成電路。

電極A-D可使用塑皮粗銅線制作:銅線端部的絕緣塑皮應(yīng)去掉1-2cm，將金屬局部折彎與地面平行，分別安裝在水塔內(nèi)不同的高度即可水位自動(dòng)控制電路原理電路中，NE555組成R-S觸發(fā)器，作為主控電路。R1.R3.R4組成屬于端分壓偏置電路，它將R-S觸發(fā)器的R端與S端分別偏置在不大于2Vdd/3的狀態(tài)。三個(gè)探測極ABC在水塔中的位置如下圖。當(dāng)水塔中的水處于滿水位置時(shí)，電源點(diǎn)擊A通過水電阻與B與C電極相連，使R-S觸發(fā)器的RS端均為高電平，R-S觸發(fā)器輸出為低電平，上水水泵處于停歇狀態(tài)。當(dāng)水位下降使B脫離水位后，由于NE555的6腳電壓下降了，但它對(duì)電路不起出發(fā)作用，電路仍保持原輸出狀態(tài)。當(dāng)水位繼續(xù)下降使A脫離水位后，R-S觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出端由低電平變?yōu)楦唠娖?，水泵進(jìn)入送水過程。Protel原理圖PCB幅員三參考文獻(xiàn)《555集成電路應(yīng)用精粹》人民郵電