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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Automação de aquário. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Casa, casa, passatempo No aquário é necessário manter constantemente temperaturas, iluminação e saturação de oxigênio da água favoráveis à manutenção dos peixes. Existem meios técnicos para isso - um aquecedor, uma luz, um arejador. O controle manual deles requer atenção diária e participação direta do proprietário do aquário. A máquina automática oferecida à atenção dos leitores irá aliviá-lo de muitas preocupações ao assumir o controle da iluminação das lâmpadas, do aquecimento da água, do abastecimento de ar, e ainda dará aos habitantes do aquário uma porção de ração seca uma vez ao dia. O aparelho é utilizado pelo autor há muito tempo e já foi utilizado diversas vezes por rádios amadores. O diagrama do controle automático do aquário é mostrado na Fig. 1. É composto por um temporizador que “controla” o funcionamento do alimentador e arejador (chips DD1, DD3 e DD4), um estabilizador térmico (DD2.2, DD2.4) e uma unidade de controle de iluminação (DD2.1, DD2.3 .2). O temporizador liga e desliga o arejador em intervalos regulares de 4 ou 24 horas, o alimentador funciona a cada XNUMX horas.
Ao pressionar o botão “Reset” do SB1, os contadores dos microcircuitos DD1 e DD3 retornam ao seu estado original: nos pinos 13 e 14 do DD3 e nas saídas dos elementos DD4.3 e DD4.4 há um nível baixo. Os transistores VT7-VT10 são fechados, os enrolamentos do relé de curto-circuito e do eletroímã do alimentador YA1 são desenergizados. O microcircuito DD1 gera pulsos minúsculos em sua saída M (pino 10), que são contados pelo microcircuito DD3. Dependendo da posição da chave SA3, pulsos com frequência de 4.3 Hz aparecem na saída do elemento DD1 após 2 ou 128 horas pelo mesmo tempo. A tensão obtida como resultado da suavização desses pulsos com o circuito VD4R19R21C9 abre os transistores VT7 e VT9. Isso faz com que o relé de curto-circuito funcione. Como resultado, o arejador conectado à tomada XS3 funciona uma hora em cada duas (ou duas horas em cada quatro). Isto acontece se a chave SA4 estiver na posição inferior de acordo com o diagrama. Na posição neutra do interruptor o arejador está desligado, na posição superior está constantemente ligado. 20 horas após colocar os contadores em seu estado inicial, pulsos com frequência de 128 Hz aparecem na saída do elemento DD4.4. O carregamento do capacitor C7 começa com a corrente fluindo através dos contatos fechados da chave SA5, do diodo VD5, do resistor R20 e das seções base-emissor dos transistores VT8 e VT10. A corrente flui através dos transistores abertos e do enrolamento do eletroímã YA1. Após aproximadamente 5 s, quando o capacitor C7 estiver totalmente carregado, os transistores VT8 e VT10 fecharão e a corrente no enrolamento do eletroímã irá parar. Na próxima vez que o comedouro funcionará após 24 horas, caso seja necessário fornecer alimentos “fora do horário”, a chave SA5 é movida brevemente para a posição superior de acordo com o circuito, o que provoca o funcionamento do eletroímã YA1. As unidades de controle de iluminação e estabilização térmica são feitas de acordo com os mesmos esquemas. A única diferença é o tipo de elemento sensor. No primeiro caso é o fotorresistor R1, no segundo é o termistor RK1. Portanto, consideraremos apenas o funcionamento da unidade de controle de iluminação. Como nos casos anteriores, a automação funciona se a chave SA1 estiver na posição inferior conforme diagrama. Na posição neutra as lâmpadas estão apagadas, na posição superior estão constantemente acesas. Quando a iluminação do fotorresistor R1 é maior que a especificada, sua resistência e tensão na entrada do elemento DD2.1 são pequenas, o nível lógico na saída do elemento DD2.1 é alto, na saída do DD2.3 é baixo, os transistores VT2 e VT4 estão fechados, o relé K1 está desenergizado, seus contatos K1.1 .1 estão abertos. As lâmpadas ligadas à tomada XSXNUMX não acendem. À medida que a iluminação diminui, a resistência do fotorresistor R1 aumenta. Quando a tensão na entrada do elemento DD2.1 atinge um valor igual a aproximadamente metade da tensão de alimentação, o nível na saída do elemento DD2.1 torna-se baixo e na saída do DD2.3 - alto. Como resultado, os transistores VT2 e VT4 abrem, os contatos do relé K2.1 fecham o circuito de alimentação das lâmpadas de iluminação. O resistor variável R2 regula o limite de resposta. Como a iluminação muda de forma relativamente lenta, o elemento DD2.1 pode permanecer por muito tempo em um estado intermediário instável, muito sensível aos efeitos da interferência. Para suprimir a interferência, são utilizados o capacitor C2 e o circuito R7C5. A fonte de alimentação da máquina consiste em um transformador T1, uma ponte retificadora VD6 e um estabilizador de tensão de 8 V no diodo zener VD7 e no transistor VT6. O relé e o eletroímã do alimentador são alimentados com tensão não estabilizada de 12 V diretamente do retificador. Os diodos VD2, VD3, VD8 e VD9 protegem os transistores contra surtos de tensão que ocorrem quando os circuitos de cargas indutivas - enrolamentos de relé e eletroímã - são quebrados. A máquina utiliza relés RES32 passaporte 4.500.341, que podem ser substituídos por outros com tensão de operação não superior a 12 V, corrente de operação não superior a 100 mA e contatos potentes o suficiente para comutar dispositivos controlados. Em vez do fotorresistor SF2-4 indicado no diagrama, SF2-1, SF2-2, SF2-9 são adequados. Termistor - MMT-4. As chaves SA1, SA2, SA4, SA5 são P2T de três posições, sendo que SA5 preferencialmente sem fixação na posição superior conforme diagrama. A potência total do transformador T1 é de pelo menos 15 W, a tensão do enrolamento secundário é de 10 V. O projeto do alimentador é mostrado na Fig. 2.
Um tubo de plástico 3 com diâmetro interno de 26 e comprimento de 100 mm é fechado no fundo com uma válvula 1 e preenchido com ração seca para peixe. Sob a influência do eletroímã 4, o amortecedor 1 abre e a comida entra no aquário. Após desligar a corrente, a mola 2 retorna o amortecedor à sua posição original. O curso da armadura do eletroímã deve ser de 4...8 mm. A cópia do autor utiliza o acionamento da unidade de carona do gravador cassete IZH-303-Stereo. Em 12V consome aproximadamente 500mA. O elemento de aquecimento é composto por dez resistores MLT-2 conectados em série com valor nominal de 150 Ohms. Os resistores são colocados em um tubo de vidro ou cerâmica com diâmetro interno de 16 e comprimento de 300 mm, preenchido com areia seca e vedado em ambos os lados com tampões de borracha ou composto. Fios de conexão isolados passam por um dos plugues. A potência desse aquecedor - 32 W - é suficiente para um aquário com volume de 30 litros. Devido à boa dissipação de calor, a faixa de temperatura dos resistores de dois watts permanece aceitável. Se o volume do aquário for maior ou menor do que o especificado, a potência do aquecedor deverá ser ajustada de acordo. O termistor RK1 em um tubo selado semelhante é colocado no aquário a uma distância máxima do aquecedor. O fotorresistor R1 é instalado de forma que sua iluminação não mude quando as lâmpadas que iluminam o aquário são ligadas e desligadas. Após conectar a máquina à rede, o LED HL1 piscando na frequência de 1 Hz indica o correto funcionamento do chip DD1. Se não houver intermitência, o oscilador do ressonador de quartzo ZQ1 provavelmente não está excitado. A geração estável é obtida girando o rotor do capacitor de sintonia C1. A operação das unidades de controle do aerador e do alimentador é verificada interrompendo temporariamente o circuito que conecta o pino 10 do microcircuito DD1 ao pino 5 do DD3 e aplicando segundos pulsos do pino 4 do DD1 a este último em vez de pulsos minuto. Como resultado, o funcionamento da máquina irá acelerar 60 vezes, o arejador ligará e desligará após um ou dois minutos e o alimentador após 24 minutos. Se necessário, selecionando o capacitor C7, consegue-se a duração desejada de ligação do eletroímã do alimentador. Ao ajustar os controladores de temperatura e luz do aquário, os resistores variáveis R2 e R3 definem os limites necessários. Se os intervalos de alteração do limite forem insuficientes, substitua o resistor R6 ou R8. O eixo do resistor variável R3 pode ser equipado com uma escala graduada em valores de temperatura. A calibração é realizada colocando o aquecedor e o termistor em um recipiente separado cheio de água. Literatura
Autor: A. Dubrovsky
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