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用CD4001設(shè)計(jì)自動無線水泵控制器(附電路原理圖)

pecron ? 來源:電路一點(diǎn)通 ? 作者:電路一點(diǎn)通 ? 2023-03-29 09:10 ? 次閱讀
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當(dāng)您一個(gè)人呆在家里時(shí),這種情況發(fā)生了很多次,當(dāng)您使用浴室時(shí),高架水箱被清空而您很煩惱。當(dāng)您打開水泵而忘記關(guān)閉它時(shí),甚至?xí)l(fā)生相反的情況,導(dǎo)致嚴(yán)重的水和電力浪費(fèi)。這導(dǎo)致我們制作了一個(gè)電路,可以根據(jù)水位自動關(guān)閉或打開泵。在構(gòu)建電路的同時(shí),我們發(fā)現(xiàn)水位測量發(fā)生在通常放置在公寓露臺上的高架水箱上,水泵位于底層。現(xiàn)在,那么長的電線的成本是巨大的。所以我們考慮讓它無線化,并且也使用非常便宜且負(fù)擔(dān)得起的簡單組件。

它能做什么?

該電路通過監(jiān)測其中的水位自動打開和關(guān)閉填充水箱的泵。達(dá)到上限閾值后,泵關(guān)閉,低于下限閾值后,泵開啟。無線控制降低了需要從水箱連接到泵電路的電線成本。

無線水泵控制器所需的組件

項(xiàng)目二手硬件

射頻模塊,

CD40xx CMOS 數(shù)字邏輯系列,

電路板

項(xiàng)目使用的軟件

EasyEda

項(xiàng)目硬件/軟件選擇

fabb504c-cd9f-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

硬件邏輯純粹是使用邏輯門構(gòu)建的,更具體地說只是一堆或非門(它是通用的)。我們使用 CD4001 四或非門來開發(fā)我們的時(shí)序邏輯并構(gòu)建電路。由于我們正在制造無線設(shè)備,因此我們使用簡單的射頻模塊將開啟或關(guān)閉信號發(fā)送到水泵。EasyEDA 用于設(shè)計(jì) PCB。

自動無線水泵控制器電路圖

fb55d50e-cd9f-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

該項(xiàng)目包含兩個(gè)原理圖。

1. 測量和傳輸電路,用于測量水位并傳輸 ON 或 OFF 信號,即高電平或低電平。在電路中,我們有三根電線連接到螺絲端子作為測量輸入,從那里它被饋送到由或非門 CD4001 制作的時(shí)序邏輯,用于在水箱內(nèi)的水為空時(shí)觸發(fā)并停止當(dāng)水滿了。該信號現(xiàn)在被饋送到發(fā)射所需信號的 433MHz RF 發(fā)射器。

2. 接收和驅(qū)動電路,接收射頻接收器發(fā)出的開或關(guān)信號,并驅(qū)動繼電器使電機(jī)開或關(guān)。

如何建造?

該系統(tǒng)由兩個(gè)電路組成,一個(gè)是測量水位、閉鎖控制和傳輸開關(guān)信號。二、接收開、關(guān)信號驅(qū)動繼電器開、關(guān)水泵。使用裸線作為引線進(jìn)行測量,放置在兩個(gè)不同的高度(上閾值和下閾值)。不要擔(dān)心使用裸線是安全的,因?yàn)樗怯?LV +5v 供電的。控制電路包含一個(gè)時(shí)序邏輯電路,該電路是根據(jù)為高電平輸出建模的真值表構(gòu)建的。現(xiàn)在,輸出被饋送到發(fā)送開和關(guān)信號的 433Mhz RF 發(fā)射器。RF 接收器接收 ON 和 OFF 信號并相應(yīng)地打開和關(guān)閉繼電器。繼電器將負(fù)責(zé)打開和關(guān)閉 HVAC 泵。

使用 Varun 的優(yōu)勢

省電:使用水位控制器可以省電。這是因?yàn)樗皇亲詣涌刂频模瑥亩拗屏擞秒娏?。結(jié)果,用于調(diào)節(jié)供水的水和電力減少了。在節(jié)能至關(guān)重要的時(shí)代,使用這些設(shè)備之一是非常有益的。

- 成本效益:由于水位控制器節(jié)省電力,因此也省錢?;旧?,通過這些設(shè)備優(yōu)化水調(diào)節(jié),這意味著浪費(fèi)的電力和浪費(fèi)的水保持在最低限度。隨著時(shí)間的推移,這可以節(jié)省大量資金。此外,無線化的好處是可以降低連接傳感端和控制端所需的電線成本。

- 自動工作:它可以獨(dú)立工作。由于定時(shí)器開關(guān),無需手動操作它們。這意味著監(jiān)控諸如水箱之類的東西所帶來的挫折感已降至最低,并且水位將處于應(yīng)有的水平。

- 可持續(xù)用水:此外,水位控制器可以最大限度地提高用水量。

通常,水泵在中午會得到更多使用。水位控制器很有用,因?yàn)樗鼤诎滋熳詣犹峁└嗟乃谕砩献詣犹峁└俚乃?。因此,水始終保持在適當(dāng)?shù)乃健?/p>

-我們遇到的挑戰(zhàn)我們購買的 RF 模塊沒有完美調(diào)諧,也沒有正確響應(yīng)。所以我們在那里被困了很長時(shí)間。我們后來想通了,那里有一個(gè)小的可變電感,通過它可以改變電感,從而改變頻率。制作用于測量水位的導(dǎo)線有點(diǎn)具有挑戰(zhàn)性,因?yàn)樗枰恍┓糯蟛拍軐⑤斎胝{(diào)高。我們在這里使用了兩個(gè)晶體管。

-我們引以為豪的成就調(diào)諧 RF 發(fā)射器和接收器確實(shí)讓我們獲得了突破。使用時(shí)序數(shù)字邏輯對控制電路進(jìn)行建模,并使用三個(gè)或非門實(shí)現(xiàn)它非常棒。當(dāng)然,還有最后一步,電路就像一個(gè)魅力。使用時(shí)序數(shù)字邏輯對控制電路進(jìn)行建模,并使用三個(gè)或非門實(shí)現(xiàn)它非常棒。當(dāng)然,還有最后一步,電路就像一個(gè)魅力。使用時(shí)序數(shù)字邏輯對控制電路進(jìn)行建模,并使用三個(gè)或非門實(shí)現(xiàn)它非常棒。當(dāng)然,還有最后一步,電路就像一個(gè)魅力。

我們將學(xué)到什么?

我們學(xué)會了使用真值表將實(shí)時(shí)重言式建模為數(shù)字邏輯,從而用邏輯門實(shí)現(xiàn)它。我們在學(xué)期中研究了鎖存器,但從未想過為什么要在該配置中使用兩個(gè)非門。這個(gè)項(xiàng)目幫助我們深入了解它并很好地掌握了時(shí)序邏輯。我們還了解了兩個(gè)廉價(jià)射頻模塊之間的射頻通信。

審核編輯:湯梓紅

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原文標(biāo)題:一種自動無線水泵控制器制作(附電路原理圖)

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