家庭用区画の自動明日。スキーム、説明

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家庭用区画の自動光日。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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民間農業では、自家製温室が重要な役割を果たします。しかし、休日に緑のキュウリや花を飾るには、多くの労力とスキルが必要です。冬緑を育てるための主なパラメータの16つは照明です。したがって、たとえば、キュウリの日照時間は 18 時間、トマトの場合は 1 時間でなければなりません [XNUMX]。一部の温室では XNUMX 時間照明を実施しています。ただし、植物の正常な生理学的発育には、数時間の完全な暗闇が必要です。

温室用の既存の自動機械 [2] を使用すると、一定時間に追加の照明をオンまたはオフにするようにプログラムできます。たとえば、18.00:22.00 から XNUMX:XNUMX までです。ただし、知られているように、日照時間の最大の変化は春分点に近い日 (秋または春) に発生します。これは、太陽が天の赤道を通過するときに角速度が最大になるためです。およびその逆。日照時間の変化が最小になるのは夏至に近い日です。名前自体が止まった太陽を表しています。太陽はその軌道 (黄道) の最高 (最低) 点にあり、角の動きは最小限です。学校の天文学コースに少し脱線しますが、なぜ秋に日が減り、春に日が増えるのかをよりよく理解できるようになります。したがって、既存の温室用自動機械の主な欠点は、補助照明のオンとオフの時間が固定されていることです。

提案された デイライトマシン 夕暮れ時に照明が点灯し、プログラムされた日照時間が経過すると消灯します。日照時間は12つのスイッチで15時間にXNUMX時間からXNUMX時間まで設定できます。

提案された機械の利点には、温室照明からの直接光に対してフォトレジスターの設置が重要ではないという事実が含まれます。メーターをオンにしたときの過渡的なプロセスの不確実性も排除されました。手動で照明をオン（オフ）することが可能です。水族館の照明を点灯する場合や、鶏舎や畜舎など日照時間を延長したい場合に使用できます。

マシンの概略図:

（クリックして拡大）

このマシンは、DD1 チップ上のマスターオシレーターとパルス分周器で構成されます。 60 DD4 用のディバイダーと、あらかじめ取り付けられた DD6 を備えたリバーシブルカウンター。要素 DD2.1、DD2.2 に基づくパルス整形器。チップ DD5、DD2.3、DD2.4、DD3.1、DD3.2、DD3.3 上の制御ユニット。 6 つの長時間パルス整形器。微分チェーン C7、R5 および C6、R3.4 で構成されます。要素 DD7.2、DD7.1 および DD7.4、DD1 に基づくインバーター。トランジスタ VT2、VT1 およびリレー K2、KXNUMX をオンにします。

この機械の動作は、可逆カウンター DD6 にコードを設定し、その後 XNUMX 時間単位で減算することによって日照時間をプログラムすることに基づいています。カウンタは朝、フォトレジスタを点灯した後に開始されます。

供給電圧をオンにした後、要素 DD9 のピン 2.3 は論理 10 になり、ピン 10 は論理 5 になります。ピン 6 からの論理 XNUMX レベルは、トリガー DDXNUMX をリセットし、カウンタ DDXNUMX をプリセットします。

標準スイッチング回路に従って構築された DD1 マイクロ回路上の水晶発振器と分周器は、電圧が印加されるとすぐに動作を開始します。 DD10 のピン 1 から、1 分の周期のパルスが 7 × 60 分周器 DD4 の入力 9 に送信されます。ただし、DD4 トリガーのピン 5 からの禁止論理 6 レベルがゼロ化入力 (DD2 のピン 5.1) とキャリー入力 (DDXNUMX のピン XNUMX) に供給されるため、カウンタはカウントしません。

暗闇では、フォトレジスタ R3 は抵抗 R2 に比べて高い抵抗を持っているため、DD1 マイクロ回路のピン 2、2.1 には論理 3,11 レベルがあり、DD5 トリガのカウント入力 XNUMX、XNUMX には論理 XNUMX レベルがあります。論理ゼロレベル。

朝、照度が増加すると、フォトレジスタ R3 の抵抗が減少し、DD1,2 のピン 2.1 の電圧が論理ゼロレベルに近づき始めます。 3 と 4 のレベルの間の不確実性の瞬間は、ゆっくりと再充電される大きなコンデンサ C2.2 によって平滑化されます。 DD12 のピン 2.4 からのゼロレベルは、要素 DD1 の入力 3.1 と DD2.4 の 2 要素に送られます。しかし、要素 DD5.1 が DD3.1 のピン 10 から 3.3 でオープンされると、要素 DD6 は逆に、DD5.1 インバータのピン 4 から 6 でクローズされます (DD2.4 カウンタの 6 桁目をプリセット) 8つに）。したがって、トリガDD3が反転され、カウンタDD4、DDXNUMXを通る計数パルスの通過が許可され、要素DDXNUMXを通るパルスの通過が禁止される。光センサーの照度がさらに変化しても、DDXNUMX カウンタから減算されるパルス数が XNUMX 桁目のレベル変化に達するまで、機械の動作には影響しません。これは、ポイント XTXNUMX、XTXNUMX に供給されるレベルに応じて、早ければ XNUMX 時間以内、またはそれ以上 (最大 XNUMX 時間) 以内に発生します。これにより、日中の照明のオン (オフ) に対するチャンネルの適切な保護が実現されます。

夕方、自然光が減少すると、フォトレジスタ R3 の抵抗が増加し、要素 DD3 のピン 3.1 に論理ゼロレベルが現れます。 11 つは DD5.2 トリガーの計数入力 3.2 に現れ、トリガーはひっくり返り、パルスの通過のために DDXNUMX 要素を閉じます。したがって、設定時間が経過するまで、フォトセンサーの照度がさらに変化しても、機械の動作には影響しません。

トリガを傾けた後、論理 13 レベルが DD5.2 のピン 6 に表示され、C7、R3.4 の微分チェーンと要素 DD7.2、DD0,5 の 2 つのインバータで構成される長時間パルス形成器に供給されます。 2.ドライバーの出力からの 4 秒続くパルスにより、トランジスタ VT2,3 のスイッチが開きます。スタートリレー K1.1 が短時間作動し (図 3)、接点 3.1 K3.2 が閉じ、スターター K3.4 に電力が供給されます。スターターは接点 K1 で自己遮断され、接点 K3 ～ K1 を閉じます。スイッチＳＡ１〜ＳＡ３の位置に応じて、いずれかの照明ラインＥＬ１〜ＥＬ３が点灯する。

カウンタ DD6 に設定されたパルス数が減算された後、転送出力 P (ピン 7) に論理 1 が設定されます。 6 つは、DD4,10 インバータを介して DD5 カウンタの設定入力 S (2.3) と DD5 フリップフロップのリセット入力 R (6) に供給されます。カウンタがプリセットされ、トリガーがリセットされます。微分チェーン C7.1、R7.4 およびインバータ DD1、DD1,2 は停止パルスを生成し、リレー K1.1 が動作して接点 3、3.1 K3.4 を開きます。スターター KXNUMX の電源が遮断され、接点 KXNUMX ～ KXNUMX が開き、照明が消えます。これは夜に起こり、朝になると機械の動作サイクルが再び繰り返されます。

主要なポイントにおけるマシンの動作のタイミング図を図に示します。 5. ここで、時刻 t1 は朝機械の電源がオンになった瞬間、t2 は夕方に照明がオンになった瞬間、t3 はカウントが終了して夜間に機械の電源が切れた瞬間です。

温室内で作業を行う場合、照明を延長する必要がある場合がありますが、「開始」SB4と「停止」SB5ボタンを使用して簡単に行うことができます。ただし、この場合、照明を消した後、「リセット」ボタン SB1 を短く押して、機械を元の状態に戻すことを忘れないでください。同じ目的で、マシンの設置後、暗闇または早朝に「リセット」ボタン SB1 を押す必要もあります。日中の薄暗い場合は手動でライトをオンにすることができますが、温室を出る前にまだ十分な明るさがある場合はライトを消す必要があります。それ以外の場合は、光の自動シャットダウンをトリガーするために、フォトレジスタを一時的に遮光する必要があります。

VD2 ダイオードを介して接続された Krona バッテリーがバックアップ電源として使用されます。計数モードでの消費電流は約 0,5 ミリアンペア (リレー動作モードでは - 20 mA) なので、バックアップバッテリーはシーズン全体にわたって持続します。

夜間に月や車のヘッドライトの光が当たらないように注意しながら、フォトレジスターを温室の暗い隅に置くことをお勧めします。虫やハエを防ぐために薄いネットをかぶせることをお勧めします。

デバイスのセットアップは、DD1 チップ上のジェネレータとディバイダの機能をチェックすることから始まります。これは、DD4 マイクロ回路のピン 10 での 1 番目のパルスとピン 4 での微小パルスの存在をチェックすることで、テスターを使用して行うこともできます。次に、DD2.2 のピン 3 で信号が観察され、フォトレジスタ R2 が遮光され、ピン 4 で論理 2 レベルが確立されるように抵抗 R1 の抵抗値が設定されます。抵抗器 R2 の抵抗値は、機械が動作する必要がある選択された照明レベルと、使用される照明されたフォトレジスタの抵抗値によって決まります。 ХТ2-ХТ4 ジャンパを開き、ХТ1 接点を DD9 のピン 4 に接続します。スタートストップ入力を備えた周波数メーターをお持ちの場合は、それを DD2 のピン 6 に接続し、カウント入力をピン XT10 に接続します。電気スタンドをオンにし、光センサーを閉じます。カウントの終了後、周波数メーターには、DD4 カウンタの設定入力で設定された値と同じ数値が分単位で表示されます。スタートストップ入力がない場合は、周波数計の計数入力を DD6 のピン 1 に接続しますが、結果の数値は時間で表されます。周波数メーターがない場合は、卓上ランプがオンになった瞬間に、分まで正確な時間を記録し、DD1 カウンターに供給される分パルスの数が、設置入力でバイナリコードで設定された数と等しくなる必要があります。。カウンタが停止する瞬間を（目で）確実に判断するには、1 kΩ の抵抗を介して赤色 LED をリレー K2 の接点に接続します。デバイスの機能を確認した後、忘れずに XTXNUMX-XTXNUMX ジャンパを元に戻してください。

XT3、XT4 接点には P3K タイプのロック付きスイッチ SB4、SB2 が接続されており、スイッチを押すと接点にハイレベルが印加され、離すとローレベルが印加されます。これらのスイッチは、追加時間を 6 時間単位で設定します。 DD12 メーターは 3 時間にプリセットされています。 SB1 ボタンを押すとプリセットに 4 時間が追加され、SB2 ボタンを押すと 15 時間がプリセットに追加されます。したがって、最大日照時間は 2 時間です。日中にボタン SB3、SB561 を使用して時刻が設定された場合、「日照時間」の新しい値は翌日のみになります。 11IE7 カウンタがリバースモードで動作する場合、カウンタの状態が XNUMX を通過する瞬間にピン XNUMX の転送パルスが現れることに注意してください。

MLT-0,125 デバイスのすべての抵抗と KD522B ダイオードは、任意のパルスまたは整流器に置き換えることができます。 KM3 タイプのコンデンサ C5、C6、C6 は電解コンデンサに置き換えることができ、プラス側を DD5.2 トリガの端子とフォトレジスタに接続します。コンデンサ C4 タイプ K53-1 は、任意の電解液に置き換えることができます。 KT315B トランジスタは、適切なエミッタコレクタ電圧と電力を備えた低周波シリコントランジスタと置き換えることができます。カウンタ DD6 K561IE11 は K561IE14 に置き換えることができますが、バイナリモードでカウントするにはピン 9 を High レベルに接続する必要があります。マイクロ回路 DD2、DD3、DD7 K561LA7 および DD5 K561TM2 は、176 シリーズの同様のものと置き換えることができます。リレー K1、K2 タイプ RES49 パスポート RS4.569.426 は、交流電圧と電流を切り替えることを目的としていないため、入手可能なものの中から著者が選択しました。これらのリレーを同様のモードで長年動作させた結果、安定した動作が実証されています。可能であれば、リレータイプの RES32 パスポート RF4.500.341 が最適な代替品となります。パスポート RS15 をリレータイプ RES4.591.003 に置き換えることができます。著者は、OEP3 フォトカプラからフォトレジスタ R14 を使用し、電球を取り外し、感光層をエポキシで充填して大気の影響を軽減しました。 OEP14 フォトカプラには 2,6 つのフォトレジスタ (ピン 3,5 と 2) が含まれているため、それらを並列接続することをお勧めします。抵抗器 R1 の抵抗値を (前述のように) 調整すれば、任意のフォトレジスタを使用できます。クォーツ ZQ71 タイプ PK4 は、故障したクォーツ時計から取られたものと交換できます。周波数が半分に低い場合は、DD1 のピン 6 の代わりにピン XNUMX を使用する必要があります。

リレーは発泡ゴムを介して 2 本の銅線で基板に取り付けられ、石英はゴム製ガスケットを介して取り付けられます。

基板はシールドケースに入れると良いでしょう。フォトレジスタへの 1 メートルの長さの接続ワイヤはシールドする必要があります。

文学

シシコ G.G.温室と温室農場。ディレクトリ。 - キエフ。収穫。 1993年。
Belenky V. 温室用自動機械。 - ラジオ、1990 年、第 11 号、p. 34-36、No.12、p. 37-39。
ビリュコフ S.A. MOS 集積回路上のデジタルデバイス。 - M.、ラジオと通信、1990 年。
ボロフスキー副大統領etc. アマチュア無線のための回路設計に関するハンドブック。 - キエフ。テクノロジー。 1987年。

出版物: cxem.net

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