水族馆自动化。方案、说明

水族馆自动化。无线电电子电气工程百科全书

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在水族箱中，需要不断保持有利于鱼类生长的温度、光照和水体的氧饱和度。为此有一些技术手段——加热器、灯、曝气器。对它们的手动控制需要水族箱主人的日常关注和直接参与。读者关注的自动机器将接管照明、水加热、空气供应的控制，为他解除许多后顾之忧，甚至每天会给水族馆的居民提供一份干粮。该设备已被笔者长期使用，并被无线电爱好者多次使用。

水族箱自动控制框图如图1所示。 1. 它由一个“控制”喂食器和曝气器运行的定时器（芯片DD3、DD4和DD2.2）、热稳定器（DD2.4、DD2.1）和照明控制单元（DD2.3、DD2）组成。 .4). 定时器每隔 24 或 XNUMX 小时定期打开和关闭曝气器，喂料器每 XNUMX 小时运行一次。

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当按下SB1“复位”按钮时，DD1和DD3微电路的计数器返回到其原始状态：在DD13的引脚14和3以及元件DD4.3和DD4.4的输出处有低电平。晶体管VT7-VT10闭合，短路继电器和馈线电磁铁YA1的绕组失电。

微电路DD1在其输出M（引脚10）处产生微小脉冲，微电路DD3对这些脉冲进行计数。根据开关 SA3 的位置，4.3 或 1 小时后，频率为 2 Hz 的脉冲同时出现在元件 DD128 的输出处。通过 VD4R19R21C9 电路平滑这些脉冲而获得的电压使晶体管 VT7 和 VT9 打开。这导致短路继电器动作。因此，连接到 XS3 出口的起泡器每两小时工作一小时（或每四小时工作两小时）。如果开关 SA4 位于图中所示的下部位置，就会发生这种情况。在开关的中间位置，起泡器关闭，在上部位置，起泡器持续打开。

将计数器设置为初始状态 20 小时后，元件 DD128 的输出处出现频率为 4.4 Hz 的脉冲。电容器C7的充电开始于电流流过开关SA5、二极管VD5、电阻器R20以及晶体管VT8和VT10的基极-发射极部分的闭合触点。电流流过开路晶体管和电磁铁YA1的绕组。大约5秒后，当电容器C7充满电时，晶体管VT8和VT10将截止，电磁铁绕组中的电流将停止。下次喂食器将在24小时后开始工作，如果需要“定时外”供食，可根据电路将开关SA5短暂移至上方位置，使电磁铁YA1动作。

照明控制和热稳定单元是根据相同的方案制造的。唯一的区别是传感元件的类型。第一种情况是光敏电阻 R1，第二种情况是热敏电阻 RK1。因此，我们只考虑照明控制单元的操作。

与之前的情况一样，如果开关 SA1 位于图中所示的较低位置，则自动化系统将工作。在中间位置，灯关闭，在上部位置，灯常亮。当光敏电阻R1的照度高于规定值时，其阻值和元件DD2.1输入端电压较小，元件DD2.1输出端逻辑电平为高，DD2.3输出端逻辑电平为低电平时，晶体管VT2和VT4闭合，继电器K1断电，其触点K1.1打开。连接到 XS1 插座的灯不亮。

随着光照度的降低，光敏电阻R1的阻值增大。当元件DD2.1的输入处的电压达到等于大约电源电压一半的值时，元件DD2.1的输出处的电平变低，而DD2.3的输出处的电平变高。从而，晶体管VT2和VT4打开，继电器K2.1的触点闭合照明灯具的供电电路。可变电阻器 R2 调节响应阈值。

由于光照变化相对缓慢，DD2.1元件可以长时间保持在不稳定的中间状态，对干扰的影响非常敏感。为了抑制干扰，使用了电容器C2和电路R7C5。

该机的电源部分由变压器T1、整流桥VD6和稳压二极管VD8和晶体管VT7上的6V稳压管组成。馈线的继电器和电磁铁直接由整流器提供12V不稳定电压。

二极管 VD2、VD3、VD8 和 VD9 可以保护晶体管免受当感性负载（继电器和电磁铁绕组）电路损坏时出现的电压浪涌。

该机器使用RES32护照4.500.341继电器，可以用工作电压不超过12V、工作电流不超过100mA且触点足够强大以切换受控设备的其他继电器代替。代替图中所示的光敏电阻SF2-4，SF2-1、SF2-2、SF2-9是合适的。热敏电阻 - MMT-4。开关SA1、SA2、SA4、SA5为三位P2T，SA5如图所示最好不固定在顶部位置。变压器T1的总功率至少为15W，次级绕组电压为10V。

馈线设计如图 2 所示。 XNUMX.

水族馆自动化

内径3、长度26mm的塑料管100底部用阀门1封闭，并填充干鱼食。在电磁铁4的作用下，风门1打开，食物进入水族箱内。切断电流后，弹簧 2 将阻尼器返回到其原始位置。电磁铁的衔铁行程应为 4...8 mm。作者的副本使用IZH-303-立体声盒式录音机搭便车单元的驱动器。 12V 时消耗约 500mA。

加热元件由十个串联的MLT-2电阻组成，标称值为150欧姆。电阻器置于内径为 16、长度为 300 mm 的玻璃或陶瓷管中，填充干沙并用橡胶塞或化合物密封两侧。绝缘连接线穿过其中一个插头。这种加热器的功率为 32 W，对于容量为 30 升的水族箱来说足够了。由于散热良好，两瓦电阻的温度范围仍然可以接受。如果水族箱的体积大于或小于规定的体积，则必须相应地调整加热器功率。

将热敏电阻 RK1 装在类似的密封管中，放置在水族箱中距加热器最大距离处。光敏电阻R1的安装方式应使其在照亮水族箱的灯打开和关闭时其照度不发生变化。

将机器连接到网络后，HL1 LED 以 1 Hz 的频率闪烁表明 DD1 芯片工作正确。如果没有闪烁，则石英谐振器 ZQ1 上的振荡器可能没有被激励。通过旋转调谐电容器C1的转子实现稳定发电。

通过暂时断开将 DD10 微电路的引脚 1 与 DD5 的引脚 3 连接的电路，并从 DD4 的引脚 1 向后者施加第二脉冲（而不是微小脉冲）来检查曝气器和喂料器控制单元的操作。这样一来，机器的运行速度将加快60倍，曝气机将在一两分钟后打开和关闭，喂料机将在24分钟后打开和关闭。如有必要，通过选择电容器 C7，可以实现馈线电磁体所需的接通持续时间。

当调节水族箱的温度和光控制器时，可变电阻器R2和R3设置所需的阈值。如果阈值变化间隔不够，请更换电阻R6或R8。可变电阻器R3的轴可以配备有温度值刻度的刻度。通过将加热器和热敏电阻放置在装满水的单独容器中来进行校准。

文学

阿列克谢耶夫。 K176系列微电路的使用。 - 电台，1984 年，第 5 期，第 36 页。 XNUMX.
Pilko G. 电视摄像机盒加热器。 - 广播，1999 年，第 2 期，第 31 页XNUMX.

作者：A.杜布罗夫斯基

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