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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Dia de luz automático para parcelas domésticas. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / iluminação As estufas domésticas desempenham um papel significativo na agricultura subsidiária. Mas um pepino verde ou flores para o feriado exigem muito trabalho e habilidade. Um dos principais parâmetros para o cultivo de verduras de inverno é a iluminação. Assim, por exemplo, para um pepino, o horário de verão deve ser de 16 horas e para tomates - 18 horas [1]. Em algumas estufas pratica-se iluminação XNUMX horas por dia. No entanto, para o desenvolvimento fisiológico normal das plantas, são necessárias várias horas de escuridão total. Os autómatos existentes para estufas [2] permitem programar o acendimento e o apagamento da iluminação adicional a uma hora fixa. Por exemplo, das 18.00h22.00 às XNUMXhXNUMX. Porém, como você sabe, a variação máxima do horário de verão ocorre em dias próximos ao equinócio (outono ou primavera). Isso se deve ao fato de que quando o sol passa pelo equador celeste, ele tem uma velocidade angular máxima. E vice versa. A mudança mínima nas horas de luz do dia ocorre em dias próximos ao solstício. O próprio nome fala do sol parado. O sol está no ponto mais alto (mais baixo) de sua órbita (a eclíptica) e tem um deslocamento angular mínimo. Esta pequena digressão no percurso da astronomia escolar permite compreender melhor porque é que o dia diminui no outono e aumenta na primavera. Portanto, a principal desvantagem das máquinas automáticas existentes para estufas é o tempo fixo de ligar e desligar a iluminação da iluminação adicional. Proposta máquina de luz do dia acende a iluminação ao entardecer e apaga ao final do horário diurno programado. O horário de verão é definido das 12h às 15h em uma hora usando dois interruptores. As vantagens da máquina proposta incluem o fato de que a instalação de um fotorresistor não é crítica para a luz direta da iluminação da estufa. A incerteza do processo transiente no momento em que o medidor é ligado também foi eliminada. É possível ligar (desligar) a iluminação no modo manual. Esta máquina pode ser utilizada ao ligar a iluminação do aquário e em outros casos onde é necessário prolongar as horas do dia, por exemplo, em um galinheiro ou em um galpão de gado. Diagrama esquemático da máquina:
A máquina consiste em um oscilador mestre e um divisor de pulso em um chip DD1. Divisória para 60 DD4 e balcão reversível com pré-instalação DD6; formador de pulso nos elementos DD2.1, DD2.2; unidade de controle nos chips DD5, DD2.3, DD2.4, DD3.1, DD3.2, DD3.3. Dois formadores de pulso de longa duração, consistindo em cadeias diferenciadoras C6, R7 e C5, R6; e inversores nos elementos DD3.4, DD7.2 e DD7.1, DD7.4. Chaves nos transistores VT1, VT2 e relés K1, K2. O funcionamento da máquina baseia-se na programação das horas do dia através da definição do código no contador reversível DD6, seguida de uma subtração com resolução de uma hora. Os contadores são iniciados pela manhã, após a iluminação do fotoresistor. Depois de ligar a tensão de alimentação, o pino 9 do elemento DD2.3 será um zero lógico e o pino 10 será um lógico. O nível da unidade lógica do pino 10 redefine o gatilho DD5 e pré-instala o contador DD6. O oscilador de cristal e o divisor no chip DD1, construído de acordo com um circuito de comutação típico, começam a funcionar imediatamente após a aplicação da tensão. Da saída 10 pulsos DD1 com período de 1 minuto são alimentados na entrada 7 do divisor por 60 DD4. No entanto, o contador não conta, pois a entrada de zeramento (pino 9 DD4) e a entrada de transferência (pino 5 DD6) são alimentadas com uma lógica proibitiva um nível do pino 2 do gatilho DD5.1. No escuro, o fotoresistor R3 tem alta resistência em relação ao resistor R2, portanto, nos pinos 1, 2 do chip DD2.1, existe um nível lógico, e nas entradas de contagem 3,11 do gatilho DD5, existe um nível zero lógico. Pela manhã, quando a iluminação aumenta, a resistência do fotoresistor R3 diminui e a tensão nos terminais 1,2 DD2.1 começa a se aproximar do nível de zero lógico. O momento de incerteza entre o nível de um e zero é suavizado por um grande capacitor C3, que é recarregado lentamente. O nível zero do pino 4 DD2.2 é alimentado para as entradas 12 elemento DD2.4 e 1 elemento DD3.1. Mas se o elemento DD2.4 é aberto por um do pino 2 de DD5.1, então o elemento DD3.1, ao contrário, é fechado por zero do pino 10 do inversor DD3.3 (predefinindo o quarto bit do contador DD6 para um ). Assim, o gatilho DD5.1 tomba, permitindo a passagem de pulsos de contagem pelos contadores DD4, DD6 e proibindo a passagem de pulsos pelo elemento DD2.4. Uma mudança adicional na iluminação do fotossensor não afeta a operação da máquina até que o número de pulsos subtraídos do contador DD6 atinja uma mudança de nível em seu quarto dígito. Isso acontecerá não antes de cinco horas, ou até mais (até 8 horas), dependendo dos níveis aplicados aos pontos XT3, XT4. Isso alcança uma boa proteção do canal para ligar (desligar) a iluminação durante o dia. À noite, quando a luz do dia diminui, a resistência do fotoresistor R3 aumenta e um nível lógico zero aparecerá no pino 3 do elemento DD3.1. Na entrada de contagem 11 do gatilho DD5.2 aparecerá um, o gatilho irá tombar e fechará o elemento DD3.2 para a passagem dos pulsos. Portanto, uma nova alteração na iluminação do fotossensor não afeta o funcionamento da máquina até que o tempo definido tenha decorrido. Após acionar o gatilho no pino 13 DD5.2, aparecerá um nível de unidade lógica, que é alimentado a um modelador de pulso de longa duração, composto por um circuito diferenciador em C6, R7 e dois inversores nos elementos DD3.4, DD7.2 . Da saída do shaper, um pulso com duração de 0,5 segundo abre a chave no transistor VT2. O relé de partida K2 (Fig. 4) é acionado por um curto período de tempo, fechando os contatos 2,3 K1.1 e alimentando a chave de partida K3. A chave de partida trava automaticamente com o contato K3.1 e fecha os contatos K3.2 - K3.4. Dependendo da posição dos interruptores SA1-SA3, uma ou outra linha de iluminação EL1-EL3 é ligada. Depois que o número definido de pulsos no contador DD6 for subtraído, a saída de transferência P (pino 7) será definida como um zero lógico. Na entrada de instalação S (1) do contador DD6 e nas entradas de reset R (4,10) dos acionadores DD5, uma unidade será alimentada através do inversor DD2.3. O contador será predefinido e os gatilhos serão reiniciados. A cadeia de diferenciação C5, R6 e os inversores DD7.1, DD7.4 irão gerar um pulso de parada, o relé K1 irá operar e abrir os contatos 1,2 K1.1. O starter K3 será desenergizado, os contatos K3.1 - K3.4 serão abertos e a iluminação será apagada. Isso acontecerá à noite e pela manhã o ciclo da máquina se repetirá novamente. O diagrama de tempo da operação da máquina em pontos-chave é dado na fig. 5. Aqui, o momento t1 é o momento de ligar a máquina pela manhã, t2 é o momento de acender a iluminação à noite, t3 é o momento do final da contagem e desligar a máquina à noite. Ao realizar trabalhos em estufa, às vezes é necessário aumentar a iluminação, o que é fácil de fazer com os botões "iniciar" SB4 e "parar" SB5. Mas neste caso, depois de desligar a iluminação, não se esqueça de pressionar brevemente o botão "reset" SB1 para redefinir a máquina ao seu estado original. Para o mesmo efeito, depois de montar a máquina, à noite ou de manhã cedo, também é necessário pressionar o botão "reset" SB1. Com pouca luz durante o dia, a luz pode ser ligada manualmente, mas antes de sair da estufa, se ainda houver luz suficiente, a luz deve ser desligada. Caso contrário, é necessário sombrear brevemente o fotoresistor para acionar o desligamento automático da luz. Como energia de backup, é usada uma bateria do tipo coroa conectada por meio de um diodo VD2. Com um consumo de corrente no modo de contagem de cerca de 0,5 miliamperes (no modo de operação do relé - 20 mA), a bateria de backup é suficiente para toda a temporada. O fotorresistor é melhor colocado em um canto escuro da estufa, tomando cuidado para não receber luz da lua e dos faróis dos carros à noite. Também é desejável cobri-lo com uma malha rara de insetos e moscas. O estabelecimento do dispositivo começa com a verificação da operabilidade do gerador e divisores no chip DD1. Isso pode ser feito até mesmo por um testador, verificando os segundos pulsos no pino 4 e os pulsos de minuto no pino 10 do chip DD1. Em seguida, um sinal é observado no pino 4 de DD2.2, o fotoresistor R3 é sombreado e a resistência do resistor R2 é ajustada para que um nível de unidade lógica seja definido no pino 4. A resistência do resistor R2 depende do nível de iluminação selecionado, no qual a máquina deve operar, e da resistência do fotoresistor iluminado usado. Abra o jumper XT1-XT2 e conecte o contato XT2 ao pino 4 DD1. Se você tiver um frequencímetro com entrada start-stop, conecte-o ao pino 9 DD4 e a entrada de contagem ao pino XT2. Ligue o candeeiro de mesa e feche o sensor fotográfico. Após o término da contagem, o frequencímetro deve apresentar um número igual ao configurado nas entradas de configuração do contador DD6, expresso em minutos. Se você não tiver uma entrada start-stop, conecte a entrada de contagem do frequencímetro ao pino 10 DD4, mas o número resultante será expresso em horas. Se não houver frequencímetro, no momento em que o candeeiro de mesa for aceso, anote o tempo ao minuto mais próximo e o número de impulsos de minutos alimentados ao contador DD6 deve ser igual ao número definido em código binário nas entradas da instalação . Para determinar com segurança o momento em que o medidor para (a olho), conecte um LED vermelho aos contatos do relé K1 através de um resistor de 1kΩ. Depois de terminar a verificação de desempenho do dispositivo, não se esqueça de restaurar o jumper XT1-XT2. Os interruptores SB3, SB4 são conectados aos contatos XT3, XT4 com uma fixação do tipo P2K de forma que, quando o interruptor é pressionado, um nível alto é aplicado aos contatos e um nível baixo é aplicado quando o interruptor é pressionado. Esses interruptores definem as horas extras em incrementos de uma hora. A instalação preliminar do contador DD6 é feita por 12 horas. Quando o botão SB3 é pressionado, 1 hora é adicionada à predefinição e quando o botão SB4 é pressionado, 2 horas são adicionadas. Assim, o horário máximo de luz do dia é de 15 horas. Se a hora foi definida usando os botões SB2, SB3 durante o dia, o novo valor de "dia claro" será apenas no dia seguinte. Deve ser lembrado que quando o contador 561IE11 está operando no modo reverso, o pulso de transferência no pino 7 aparece no momento em que o estado do contador passa por zero. Todos os resistores no dispositivo MLT-0,125, os diodos KD522B podem ser substituídos por qualquer pulso ou retificador. Os capacitores C3, C5, C6 tipo KM6 podem ser substituídos por capacitores eletrolíticos, colocando um plus nos terminais de disparo DD5.2 e no fotoresistor. O capacitor C4 tipo K53-1 pode ser substituído por qualquer eletrólito. Os transistores KT315B podem ser substituídos por quaisquer transistores de silício de baixa frequência com tensão e potência emissor-coletor adequadas. O contador DD6 K561IE11 pode ser substituído pelo K561IE14, mas o pino 9 deve ser conectado a um nível alto para contagem no modo binário. Os chips DD2, DD3, DD7 K561LA7 e DD5 K561TM2 podem ser substituídos por similares da série 176. Os relés K1, K2 tipo RES49 passaporte RS4.569.426 não se destinam à comutação de tensão e corrente alternada e são selecionados pelo autor entre os disponíveis. A operação de longo prazo desses relés em modos semelhantes mostrou sua operação estável. Se possível, a melhor substituição seria um tipo de relé RES32 passaporte RF4.500.341. Pode ser substituído por um tipo de relé RES15 passaporte RS4.591.003. O fotoresistor R3 foi usado pelo autor a partir de um optoacoplador OEP14 com o bulbo removido e a camada fotossensível preenchida com epóxi para reduzir a influência atmosférica. O optoacoplador OEP14 contém dois fotoresistores (pinos 2,6 e 3,5), é melhor conectá-los em paralelo. Você pode usar qualquer fotoresistor com ajuste (como mencionado acima) da resistência do resistor R2. O quartzo ZQ1 tipo PK71 pode ser substituído por qualquer um retirado de um relógio de quartzo com defeito e, se sua frequência for duas vezes menor, em vez do pino 4 DD1, você precisará do pino 6. Os relés são fixados à placa com dois fios de cobre por meio de espuma de borracha e o quartzo é instalado por meio de uma junta de borracha. É melhor instalar a placa em uma caixa blindada. O fio de conexão ao fotoresistor com um comprimento de 1 metro deve ser blindado. Literatura
Publicação: cxem.net
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