Автоматизация аквариума. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Дом, приусадебное хозяйство, хобби

 Комментарии к статье

В аквариуме необходимо постоянно поддерживать благоприятные для содержания рыб температуру, освещенность, насыщенность воды кислородом. Для этого существуют технические средства - нагреватель, осветитель, аэратор. Ручное управление ими требует повседневного внимания и непосредственного участия владельца аквариума. Предлагаемый вниманию читателей автомат избавит его от многих забот, взяв на себя управление осветительными лампами, подогревом воды, подачей воздуха и даже будет раз в сутки давать обитателям аквариума порцию сухого корма. Устройство давно используется автором и неоднократно повторялось радиолюбителями.

Схема автомата управления аквариумом показана на рис. 1. Он состоит из таймера, который "руководит" работой кормушки и аэратора (микросхемы DD1, DD3 и DD4), термостабилизатора (DD2.2, DD2.4) и узла управления освещением (DD2.1, DD2.3). Таймер включает и выключает аэратор через равные промежутки времени с периодом 2 или 4 ч, кормушка срабатывает каждые 24 ч.

(нажмите для увеличения)

При нажатии на кнопку SB1 "Сброс" счетчики микросхем DD1 и DD3 приходят в исходное состояние: на выводах 13 и 14 DD3 и выходах элементов DD4.3 и DD4.4- низкий уровень. Транзисторы VT7-VT10 закрыты, обмотки реле КЗ и электромагнита кормушки YA1 обесточены.

Микросхема DD1 генерирует на своем выходе М (вывод 10) минутные импульсы, которые считает микросхема DD3. В зависимости от положения переключателя SA3 на выходе элемента DD4.3 через 1 или 2 ч на такое же время появляются импульсы частотой 128 Гц. Напряжение, полученное в результате сглаживания этих импульсов цепью VD4R19R21C9, открывает транзисторы VT7 и VT9. Это приводит к срабатыванию реле КЗ. В результате подключенный к розетке XS3 аэратор работает один час из каждых двух (или два часа из каждых четырех). Так происходит, если переключатель SA4 - в нижнем по схеме положении. В нейтральном положении переключателя аэратор выключен, в верхнем - включен постоянно.

Через 20 ч после установки счетчиков в исходное состояние импульсы частотой 128 Гц появляются на выходе элемента DD4.4. Начинается зарядка конденсатора С7 током, протекающим через замкнутые контакты переключателя SA5, диод VD5, резистор R20 и участки база-эмиттер транзисторов VT8 и VT10. Через открытые транзисторы и обмотку электромагнита YA1 течет ток. Спустя приблизительно 5 с, когда конденсатор С7 зарядится полностью, транзисторы VT8 и VT10 закроются, ток в обмотке электромагнита прекратится. Следующий раз кормушка сработает через 24 ч. Если требуется подать корм "вне графика", переключатель SA5 кратковременно переводят в верхнее по схеме положение, что вызывает срабатывание электромагнита YA1.

Узлы управления освещением и термостабилизации выполнены по одинаковым схемам. Различие лишь в типе чувствительного элемента. В первом случае это фоторезистор R1, во втором-терморезистор RK1. Поэтому рассмотрим лишь работу узла управления освещением.

Как и в предыдущих случаях, автоматика работает, если переключатель SA1 - в нижнем по схеме положении. В нейтральном положении лампы выключены, в верхнем - включены постоянно. При освещенности фоторезистора R1 выше заданной его сопротивление и напряжение на входе элемента DD2.1 малы, логический уровень на выходе элемента DD2.1 - высокий, на выходе DD2.3 - низкий, транзисторы VT2 и VT4 закрыты, реле К1 обесточено, его контакты К1.1 разомкнуты. Лампы, подключенные к розетке XS1, не горят.

С уменьшением освещенности сопротивление фоторезистора R1 растет. При достижении напряжением на входе элемента DD2.1 значения, равного приблизительно половине напряжения питания, уровень на выходе элемента DD2.1 становится низким, на выходе DD2.3 - высоким. В результате транзисторы VT2 и VT4 открываются, контакты реле К2.1 замыкают цепь питания ламп освещения. Переменным резистором R2 регулируют порог срабатывания.

Поскольку освещенность изменяется сравнительно медленно, элемент DD2.1 может длительное время находиться в неустойчивом промежуточном состоянии, очень чувствительном к воздействию помех. Для подавления помех служат конденсатор С2 и цепь R7C5.

Узел питания автомата состоит из трансформатора Т1, выпрямительного моста VD6 и стабилизатора напряжения 8 В на стабилитроне VD7 и транзисторе VT6. Реле и электромагнит кормушки питают нестабилизированным напряжением 12 В непосредственно от выпрямителя.

Диоды VD2, VD3, VD8 и VD9 защищают транзисторы от выбросов напряжения, возникающих при разрывании цепей индуктивных нагрузок - обмоток реле и электромагнита.

В автомате использованы реле РЭC32 паспорт 4.500.341, которые можно заменить другими с напряжением срабатывания не более 12 В, током срабатывания не более 100 мА и достаточно мощными для коммутации управляемых устройств контактами. Вместо указанного на схеме фоторезистора СФ2-4 пригодны СФ2-1, СФ2-2, СФ2-9. Терморезистор - ММТ-4. Переключатели SA1, SA2, SA4, SA5 - трехпозиционные П2Т, причем SA5 - желательно без фиксации в верхнем по схеме положении. Габаритная мощность трансформатора Т1 - не менее 15 Вт, напряжение вторичной обмотки - 10 В.

Конструкция кормушки показана на рис. 2.

Пластмассовая трубка 3 внутренним диаметром 26 и длиной 100 мм закрыта снизу заслонкой 1 и заполнена сухим кормом для рыб. Под действием электромагнита 4 заслонка 1 открывается и в аквариум поступает корм. После выключения тока пружина 2 возвращает заслонку в исходное положение. Ход якоря электромагнита должен составлять 4...8 мм. В авторском экземпляре использован привод узла автостопа кассетного магнитофона "ИЖ-303-Стерео". При напряжении 12 В он потребляет приблизительно 500 мА.

Нагревательный элемент изготовлен из десяти последовательно соединенных резисторов МЛТ-2 номиналом 150 Ом. Резисторы помещены в стеклянную или керамическую трубку внутренним диаметром 16 и длиной 300 мм, заполненную сухим песком и герметизированную с обоих сторон резиновыми пробками или компаундом. Через одну из пробок пропущены изолированные соединительные провода. Мощность такого нагревателя - 32 Вт - достаточна для аквариума объемом 30 л. Благодаря хорошему отводу тепла, температурный режим двухваттных резисторов остается допустимым. Если объем аквариума больше или меньше указанного, мощность нагревателя придется соответственно изменить.

Терморезистор RK1 в аналогичной герметичной трубке размещают в аквариуме на максимальном расстоянии от нагревателя. Фоторезистор R1 устанавливают таким образом, чтобы его освещенность не изменялась с включением и выключением ламп, освещающих аквариум.

После включения автомата в сеть мигающий с частотой 1 Гц светодиод HL1 свидетельствует о правильной работе микросхемы DD1. Если мигание отсутствует, вероятно, не возбуждается генератор на кварцевом резонаторе ZQ1. Устойчивой генерации добиваются, вращая ротор подстроечного конденсатора С1.

Работу узлов управления аэратором и кормушкой проверяют, временно разорвав цепь, соединяющую вывод 10 микросхемы DD1 с выводом 5 DD3, и подав на последний вместо минутных секундные импульсы с вывода 4 DD1. В результате работа автомата ускорится в 60 раз, аэратор будет включаться и выключаться через одну или две минуты, а кормушка - через 24 мин. При необходимости, подбирая конденсатор С7, добиваются нужной продолжительности включения электромагнита кормушки.

Налаживая регуляторы температуры и освещенности аквариума, переменными резисторами R2 и R3 устанавливают требуемые пороги. Если интервалы изменения порогов недостаточны, заменяют резистор R6 или R8. Ось переменного резистора R3 можно снабдить шкалой, проградуированной в значениях температуры. Градуировку производят, поместив нагреватель и терморезистор в отдельную емкость, наполненную водой.

Литература

1. Алексееве. Применение микросхем серии К176. - Радио, 1984, № 5, с. 36.
2. Пилько Г. Подогреватель для боксов телевизионных камер. - Радио, 1999, № 2, с. 31.

Автор: А.Дубровский

Смотрите другие статьи раздела Дом, приусадебное хозяйство, хобби.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Мозг музыкантов подстраивается под разную музыку 28.01.2018 Известно, что мозг приспосабливается к тому, чем мы постоянно, изо дня в день, занимаемся. Самый знаменитый пример здесь - лондонские таксисты, которые должны держать в уме карту всего Лондона и у которых поэтому увеличена та часть мозга, которая заведует навигацией в пространстве. И если мы возьмем, например, музыкантов, то и у них мозг должен работать явно иначе, чем у всех прочих людей, которые музыкой не занимаются; в конце концов, чтобы исполнять, и уж тем более сочинять музыку, разные области мозга должны общаться между собой совершенно особым образом. Более того, у самих музыкантов работа мозга будет отличаться в зависимости от того, какого рода музыку они играют. Исследователи из Института мозга и сознания человека Общества Макса Планка сравнили мозговую активность у пианистов, играющих джаз, и у пианистов, специализирующихся на академической классике. Джаз, как известно, строится на импровизации, и музыкант должен быть готов к постоянным гармоническим отклонениям, необычным аккордам и т. д. В академической классике исполнитель играет всегда одни и те же ноты, но играть они их может по-разному - здесь ценится интерпретация, складывающаяся из звуковой динамики, интонаций и прочего; все это зависит от того, как пианист, грубо говоря, ставит пальцы на клавиши. И вот в эксперименте двум группам музыкантов показывали видео с рукой, исполняющей некую последовательность аккордов. В одних случаях в аккорды вкрадывались неожиданные, как бы ошибочные звуки, которые открывали путь к импровизации, в других вариантах в гармонии не появлялось ничего необычного, но вместо этого некоторые странности были в аппликатуре (т. е. в порядке расположения и чередования пальцев). Участники эксперимента должны были тут же в точности повторять движения на своей фортепианной клавиатуре (никаких звуков она не издавала, чтобы не мешать наблюдать за работой мозга). Во время игры музыканты, что бы они ни играли, так или иначе планируют собственные движения. И если вдруг планы приходится неожиданно менять, это можно увидеть по мозговым ритмам на электроэнцефалограмме. В статье в NeuroImage говорится, что у джазовых пианистов, когда им приходилось вдруг повторить необычный аккорд, перепланировка движений происходила чуть раньше, и они делали меньше ошибок, повторяя вслед за рукой странные гармонии. Иными словами, их мозг постоянно был готов к импровизации. С другой стороны, когда нужно было играть с необычной аппликатурой, то тут раньше перестраивался мозг у исполнителей академического репертуара - то есть их мозг по умолчанию был готов играть одни и те же аккорды, но иным способом.

Другие интересные новости:

▪ Рост рынка потребительских роботов

▪ Платформа VIA Vpai 720 для выпуска камер панорамной съемки

▪ Создан алмазный транзистор

▪ Отладочная плата ESP32-DevKitC-V

▪ NASA планирует построить на орбите ремонтную станцию

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по физике. Подборка статей

▪ статья Медвежий угол. Крылатое выражение

▪ статья Кто кого приручил: человек собаку или собака человека? Подробный ответ

▪ статья Профессиональные болезни и их предупреждение

▪ статья Электронный балласт в светильнике с двумя люминесцентными лампами по 6 Вт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Комбинированный полосовой фильтр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025