數(shù)電課程設計-水位自動控制電路

數(shù)電課程設計——水位自動控制電路一、設計任務水位自動控制電路利用555定時器,設計一個水位自動控制電路。功能：1、當水位低于最低點時，電路能自動加水。2、當高于最高點時，電路能自動停水。3、該電路的直流電源自行設計。〔可采用W78××系列〕4能用LED燈指示所在的水位要求：1、選擇適當?shù)脑骷?，設計該電路。以實現(xiàn)上述功能。2、利用Protel99繪制其電路原理圖。3、對每個元器件選擇適宜的封裝，形成網(wǎng)絡表文件4選擇正確的布線規(guī)則，形成該電路的PCB板圖二、實際設計〔一〕系統(tǒng)框圖與原理圖設計發(fā)光二極管探測水位發(fā)光二極管水位顯示電路探測計水位顯示電路探測計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控制電路水位自動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。在水箱內無水時，+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。

當加水至低水位電極A處時，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內電路翻轉，其3腳輸出高電平，將VLl點亮，指示水箱內水位已到達低水位。

當加水至中水位電極B處時，IC2的3腳輸出高電平，使VL2也點亮，指示水箱內水位已到達中水位。 當加水至高水位電極C處時，IC3的3腳輸出高電平，使VL3點亮(此時VLI-VL3均點亮)，指示水箱內水位已到達高水位，水箱已滿，應停止加水。

當用戶用水、使水箱內水位降至電極C以下時，IC3的2腳和6腳由低電平變?yōu)楦唠娖?為4V以上)，IC3翻轉，3腳變?yōu)榈碗娖?，VL3熄滅。同理，當水位分別降至電極B和電極A以下時，lC2和IC1的3腳將依次輸出低電平，使VL2和VLl依次熄滅。當VLl-VL3均熄滅時，表示箱內的水已用完，應繼續(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去掉1-2cm，將金屬局部折彎與地面平行，分別安裝在水塔內不同的高度即可水位自動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)。三個探測極ABC在水塔中的位置如下圖。當水塔中的水處于滿水位置時，電源點擊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，但它對電路不起出發(fā)作用，電路仍保持原輸出狀態(tài)。當水位繼續(xù)下降使A脫離水位后，R-S觸發(fā)器翻轉，輸出端由低電平變?yōu)楦唠娖?，水泵進入送水過程。Protel原理圖PCB幅員三參考文獻《555集成電路應用精粹》人民郵電