水族館の自動化。スキーム、説明

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水族館の自動化。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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水族館では、魚の飼育に適した水温、照明、酸素飽和度を常に維持する必要があります。これには、ヒーター、ライト、エアレーターなどの技術的手段があります。それらを手動で制御するには、毎日の注意と水族館の所有者の直接の参加が必要です。読者の注意を引くために提供された自動機械は、照明、給湯、空気供給の制御を引き継ぐことによって彼を多くの心配から解放し、水族館の住人に1日1回ドライフードを与えることさえあります。この装置は著者が長年使用しており、アマチュア無線家にも何度も使用されています。

自動水槽制御の図を図に示します。 1. フィーダーとエアレーターの動作を「制御」するタイマー (チップ DD1、DD3、DD4)、熱安定装置 (DD2.2、DD2.4)、および照明制御ユニット (DD2.1、DD2.3) で構成されます。 .2）。タイマーはエアレーターを 4 時間または 24 時間の定期的な間隔でオン/オフし、フィーダーは XNUMX 時間ごとに動作します。

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SB1 の「リセット」ボタンを押すと、DD1 および DD3 マイクロ回路のカウンタは元の状態に戻ります。DD13 のピン 14 および 3 と要素 DD4.3 および DD4.4 の出力には Low レベルがあります。トランジスタ VT7 ～ VT10 が閉じ、短絡リレーの巻線と給電電磁石 YA1 は消勢されます。

マイクロ回路 DD1 は出力 M (ピン 10) で微小パルスを生成し、マイクロ回路 DD3 によってカウントされます。スイッチ SA3 の位置に応じて、周波数 4.3 Hz のパルスが 1 時間または 2 時間後に素子 DD128 の出力に同じ時間現れます。これらのパルスを VD4R19R21C9 回路で平滑化した結果得られる電圧により、トランジスタ VT7 と VT9 が開きます。これにより、短絡リレーが動作します。その結果、XS3 アウトレットに接続されたエアレーターは 4 回に XNUMX 時間 (または XNUMX 回に XNUMX 時間) 動作します。これは、図に従ってスイッチ SAXNUMX が下の位置にある場合に発生します。スイッチのニュートラル位置ではエアレーターはオフになり、上の位置では常にオンになります。

カウンタを初期状態に設定してから 20 時間後、周波数 128 Hz のパルスが要素 DD4.4 の出力に現れます。コンデンサ C7 の充電は、スイッチ SA5、ダイオード VD5、抵抗 R20、およびトランジスタ VT8 および VT10 のベース-エミッタセクションの閉接点を流れる電流によって始まります。電流は、開いたトランジスタと電磁石 YA1 の巻線を通って流れます。約 5 秒後、コンデンサ C7 が完全に充電されると、トランジスタ VT8 と VT10 が閉じ、電磁石巻線の電流が停止します。次回給餌器が作動するのは 24 時間後ですが、「予定外」に給餌する必要がある場合は、回路に従ってスイッチ SA5 を一時的に上の位置に動かし、電磁石 YA1 を作動させます。

照明制御ユニットと熱安定化ユニットは同じスキームに従って作られています。唯一の違いは感知素子のタイプです。前者の場合はフォトレジスタ R1 で、後者の場合はサーミスタ RK1 です。したがって、照明制御ユニットの動作のみを考慮します。

前のケースと同様に、スイッチ SA1 が図に従って低い位置にある場合、自動化は機能します。ニュートラル位置ではランプは消灯し、上の位置では常に点灯します。フォトレジスタ R1 の照度が指定された値より高い場合、要素 DD2.1 の入力における抵抗と電圧は小さく、要素 DD2.1 の出力における論理レベルは高く、DD2.3 の出力における論理レベルは高くなります。ローの場合、トランジスタ VT2 と VT4 は閉じられ、リレー K1 は通電されず、その接点 K1.1 は開きます。 XS1ソケットに接続されているランプが点灯しない。

照度が低下すると、フォトレジスタ R1 の抵抗が増加します。要素 DD2.1 の入力の電圧が電源電圧の約半分に等しい値に達すると、要素 DD2.1 の出力のレベルはローになり、要素 DD2.3 の出力のレベルはハイになります。その結果、トランジスタ VT2 と VT4 が開き、リレー K2.1 の接点が照明ランプ用の電源回路を閉じます。可変抵抗器 R2 は応答しきい値を調整します。

照明は比較的ゆっくりと変化するため、DD2.1 エレメントは不安定な中間状態に長時間留まる可能性があり、干渉の影響を非常に受けやすくなります。干渉を抑制するために、コンデンサ C2 と回路 R7C5 が使用されます。

マシンの電源ユニットは、トランス T1、整流器ブリッジ VD6、ツェナーダイオード VD8 とトランジスタ VT7 上の 6 V 電圧安定器で構成されています。フィーダのリレーと電磁石には、整流器から直接 12 V の不安定な電圧が供給されます。

ダイオード VD2、VD3、VD8、および VD9 は、誘導負荷の回路 (リレーおよび電磁石巻線) が破損したときに発生する電圧サージからトランジスタを保護します。

このマシンはリレー RES32 パスポート 4.500.341 を使用します。このリレーは、動作電圧が 12 V 以下、動作電流が 100 mA 以下で、制御対象デバイスを切り替えるのに十分な強力な接点を備えた他のリレーに置き換えることができます。図に示されているフォトレジスタ SF2-4 の代わりに、SF2-1、SF2-2、SF2-9 が適しています。サーミスター - MMT-4。スイッチ SA1、SA2、SA4、SA5 は 2 ポジション P5T であり、図によれば SA1 は上部の位置に固定されていないことが望ましいです。変圧器 T15 の全体電力は少なくとも 10 W、二次巻線の電圧は XNUMX V です。

フィーダーの設計は図 2 に示されています。 XNUMX.

水族館の自動化

内径２６、長さ１００ｍｍのプラスチックチューブ３の底部をバルブ１で閉じ、乾燥魚餌を充填する。電磁石 3 の影響でダンパー 26 が開き、餌が水槽に入ります。電流を遮断すると、スプリング 100 がダンパーを元の位置に戻します。電磁石のアーマチュアストロークは 1 ～ 4 mm である必要があります。著者のコピーは、IZH-1-ステレオカセットレコーダーのヒッチハイクユニットのドライブを使用しています。 2Vでは約4mAを消費します。

発熱体は、公称値 2 オームの 150 個の直列接続された MLT-16 抵抗器で構成されています。抵抗器は、内径 300、長さ 32 mm のガラスまたはセラミックのチューブ内に配置され、乾燥した砂で満たされ、ゴム栓またはコンパウンドで両側が密閉されます。絶縁接続線はプラグの 30 つに通されます。このようなヒーターの電力 - XNUMX W - は、体積XNUMXリットルの水族館には十分です。熱放散が良好なため、XNUMX ワットの抵抗器の温度範囲は依然として許容範囲内です。水槽の容積が指定より大きいか小さい場合は、それに応じてヒーターの出力を調整する必要があります。

同様の密閉管に入ったサーミスター RK1 は、ヒーターから最大距離を置いて水槽内に配置されます。フォトレジスター R1 は、水槽を照らすランプが点灯または消灯しても、その照度が変化しないように取り付けられています。

マシンをネットワークに接続すると、HL1 LED が 1 Hz の周波数で点滅し、DD1 チップが正しく動作していることを示します。点滅がない場合は、水晶振動子 ZQ1 の発振器が励起されていない可能性があります。同調コンデンサC1のロータを回転させることで安定した発電を実現します。

エアレーターとフィーダーの制御ユニットの動作は、DD10 マイクロ回路のピン 1 を DD5 のピン 3 に接続する回路を一時的に遮断し、DD4 のピン 1 から微小パルスの代わりに 60 番目のパルスを後者に印加することによってチェックされます。その結果、機械の動作は 24 倍にスピードアップし、エアレーターは 7 ～ XNUMX 分後にオン/オフし、フィーダーは XNUMX 分後にオン/オフになります。必要に応じて、コンデンサ CXNUMX を選択することにより、給電電磁石をオンにする希望の持続時間が達成されます。

水槽の温度と光のコントローラーを調整する場合、可変抵抗器 R2 と R3 が必要なしきい値を設定します。しきい値変更間隔が不十分な場合は、抵抗 R6 または R8 を交換してください。可変抵抗器 R3 の軸には、温度値の目盛りを取り付けることができます。校正は、水を満たした別の容器にヒーターとサーミスターを配置することによって実行されます。

文学

アレクセーエフ。 K176シリーズのマイクロ回路の使用。 - ラジオ、1984 年、第 5 号、p. 36.
ピルコ G. テレビカメラボックス用ヒーター。 - ラジオ、1999 年、第 2 号、p. 31.

著者: A.ドゥブロフスキー

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