Автомат Световой день. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Дом, приусадебное хозяйство, хобби

 Комментарии к статье

Одно из основных условий успешного выращивания цветов и овощей в теплицах - соблюдение необходимого светового режима. Его можно обеспечить автоматически устройством, о котором рассказывается в этой статье. Помимо теплиц, оно найдет применение для освещения аквариумов, а также в помещениях, где необходимо продление светового дня, например, в птичниках и на животноводческих фермах.

Предлагаемый автомат "Световой день" включает освещение при наступлении сумерек и выключает его при истечении запрограммированного времени светового дня. которое в зависимости от вида растения может регулироваться в пределах от 12 до 15 ч с интервалом в один час.

Принципиальная схема автомата "Световой день" приведена на рис. 1. Он состоит из задающего генератора и делителя частоты следования импульсов на микросхеме DD1, делителя частоты на 60 на микросхеме DD4 и счетчика с предварительной установкой, выполненного на микросхеме DD6, формирователя импульсов на элементах DD2.1, DD2.2 и блока управления.

(нажмите для увеличения)

Время светового дня программируется путем установки кода на счетчике DD6. Минимальное время составляет 12 ч (оба переключателя в указанном на схеме положении). Это время может быть увеличено на 1, 2 или 3 часа включением SB2 и (или) SB3. Реально время меньше указанного на 21 мин, поскольку первый фронт на выходе DD4 возникает спустя 39 мин после сброса.

После включения напряжения питания на входе 9 элемента DD2.3 будет присутствовать уровень лог. 0, а на его выходе - уровень лог. 1, что обнуляет триггеры DD5.1 и DD5.2 и производит предварительную установку счетчика DD6.

Кварцевый генератор и делитель частоты следования импульсов на микросхеме DD1 начинают работать сразу после подачи на них напряжения питания. С вывода 10 микросхемы DD1 импульсы с периодом 1 мин поступают на вход С делителя на 60 на микросхеме DD4. Однако счетчик пока не начинает счет, поскольку на вход R микросхемы DD4 и на вход переноса PI счетчика DD6 с выв. 2 триггера DD5.1 подается запрещающий уровень лог. 1.

В темное время суток сопротивление фоторезистора R3 больше сопротивления резистора R2 и поэтому на выводах 1, 2 элемента DD2.1 микросхемы DD2 напряжение превышает порог переключения микросхемы, а на счетном входе С триггера DD5.1 - лог. 0.

Утром, когда освещение увеличивается, сопротивление фоторезистора R3 уменьшается и напряжение на выводах 1.2 элемента DD2.1 начинает также уменьшаться. Когда оно доходит до напряжения переключения элемента DD2.1, цепочка D02.1, DD2.2, DD2 4 переходит в другое состояние. Этот процесс ускоряется за счет положительной обратной связи через конденсатор C3 Триггер DD5.1 переключается, на его инверсном выходе появляется лог. 0, который разрешает работу счетчиков DD4 и DD6, а также запрещает прохождение импульсов через элемент DD2.4. Каждый час состояние счетчика DD6 будет уменьшаться на единицу.

При пуске устройства в разряды 4 и 8 счетчика DD6 записывается 1. Проинвертированная элементом DD3.3 она запрещает прохождение импульсов через DD3.1, и триггер DD5.2 утром не может изменить своего состояния.

Минимум через пять часов на выходе 8 DD6 появится лог. 0, на входе 2 DD3.1 - лог. 1. Она разрешит прохождение импульсов от формирователя DD2.1, DD2.2 на вход С триггера DD5.2.

Вечером, когда естественное освещение уменьшается, сопротивление фоторезистора R3 увеличивается. Тогда на выв. 3 элемента DD3.1 появляется уровень лог. 0, а на счетном входе 11 триггера DD5.2 - уровень лог. 1. В итоге триггер изменит свое состояние и закроет элемент DD3.2 для прохождения импульсов. Дальнейшее изменение освещения фотодатчика не будет влиять на работу автомата до тех пор, пока не закончится установленное время.

После изменения состояния триггера на выв. 13 элемента DD5.2 появится уровень лог. 1, который поступит на дифференцирующую цепочку C6R7. С выхода DD7.2 импульс длительностью 0,6 с через резистор R9 поступит на базу транзистора VT2 и откроет его. Сработает реле К2, и через его замкнувшиеся контакты К2.1 поступит питание на пусковое реле КЗ (рис. 2). При его срабатывании замкнутся контакты КЗ. 1 - К3.4. Контакт К3.1 блокирует реле К3, а К3.2 - К3.4 (в зависимости от положения переключателей SA1- SA3) подключат ту или иную линию освещения EL1 - EL3.

После того, как установленное число импульсов на счетчике DD6 будет вычтено, на его выходе переноса Р появится лог. 0. На вход S счетчика DD6 и входы R триггеров DD5.1 и DD5.2 через элемент DD2.3 будет подана лог. 1. Это приведет к предустановке счетчика и обнулению триггеров. Дифференцирующей цепочкой C5R6 и инверторами DD7.1, DD7.4 будет сформирован импульс выключения освещения, который откроет транзистор VT1. Сработает реле К1, и разомкнувшиеся контакты К 1.1 обесточат реле КЗ. Его контакты К3.1 - К3.4 разомкнутся, и освещение отключится. Это произойдет ночью, а утром цикл работы автомата повторится.

При работе в теплице иногда возникает необходимость продлить время включения освещения, это легко сделать с помощью кнопок SB4 ("Пуск") и SB5 ("Стоп"). По окончании работ и выключении освещения необходимо кратковременно нажать на кнопку SB1 ("Сброс") для установки автомата в исходное состояние. После монтажа автомата с этой же целью также необходимо нажать на эту кнопку в темное время суток. Днем при слабом освещении свет можно включить вручную, но перед уходом из теплицы, если еще достаточно светло, его необходимо выключить.

В качестве источника резервного питания используется батарея "Крона", подключенная к основному источнику через диод VD1. При потребляемом токе в режиме счета около 0,5 мА (в режиме срабатывания реле - 20 мА) резервной батареи хватает на весь сезон выращивания овощей.

Фоторезистор лучше расположить в таком месте теплицы, где в ночное время на него не падает лунный свет и свет от автомобильных фар.

Налаживание устройства начинают с проверки работоспособности генератора и делителей частоты следования импульсов на микросхеме DD1. Это можно сделать даже авометром, проверив наличие секундных импульсов на выводе 4 и минутных - на выводе 10 микросхемы DD1. Далее проверяют сигнал на выводе 4 элемента DD2.2. Для этого прикрывают от света фоторезистор R3 и подбирают такое сопротивление резистора R2, при котором на выводе 4 устанавливается уровень лог. 1. Сопротивление резистора R2 зависит от выбранного уровня освещенности, при котором должен срабатывать автомат.

После этого следует разомкнуть перемычку между контактами ХТ1 - ХТ2 и контакт ХТ2 соединить с выв. 4 DD1. При наличии частотомера со стартстопным входом его следует подключить к выводу 9 микросхемы DD4, а счетный вход - к контакту ХТ2. Затем нужно включить настольную лампу и закрыть от света фоторезистор. По окончании счета на частотомере должно высветиться число, равное выставленному на установочных входах счетчика DD6 и выраженному в минутах. Если частотомер не имеет старт-стопного входа, его счетный вход подключают к выводу 10 микросхемы DD4, но тогда высвеченное число будет выражено в часах.

При отсутствии частотомера в момент включения настольной лампы нужно засечь время с точностью до минуты, и тогда количество минутных импульсов, поданных на счетчик DD6, должно равняться числу, выставленному в двоичном коде на его установочных входах. Для надежного определения момента остановки счетчика (на глаз) параллельно обмотке реле К1 через резистор 1 кОм подключают красный светодиод. Окончив проверку работоспособности устройства, следует восстановить перемычку между контактами ХТ1-ХТ2.

Автомат смонтирован на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм размерами 100x60 мм. Ее виды со стороны печатных проводников и со стороны деталей показаны на рис. 3.

(нажмите для увеличения)

В устройстве применены резисторы МЛТ-0,125. Конденсаторы С1 - C3, С5, С6 - КМ-6, С4, С7 - К53-1. Транзисторы КТ315Б заменимы любыми кремниевыми маломощными структуры п-p-n с допустимым током коллектора не менее 100 мА.

Вместо микросхемы К561ИЕ11 (DD6) подойдет К561ИЕ14 (для счета в двоичном режиме ее выв. 9 должен быть подключен к цепи +9 В), К561ЛА7 (DD2, DD3. DD7) и К561ТМ2 (DD5) заменимы аналогичными микросхемами серии К176. Реле К1, К2 - РЭС49 паспорт РС4.569.426. Многолетняя их эксплуатация показала устойчивую работу в автомате. Указанные реле можно заменить на РЭC32 паспорт РФ4.500.341 или РЭС15 паспорт РС4.591.003. Переключатели SB1 - SB3 - П2К.

Фоторезистор R3 использован автором от оптопары ОЭП14, из которой удалена лампочка, а светочувствительный слой залит эпоксидной смолой. Оптопара ОЭП14 содержит два фоторезистора (выв. 2,6 и 3,5), их лучше соединить параллельно. Допустимо использовать и любой другой фоторезистор, предусмотрев его подстройку (как было сказано выше) подбором сопротивления резистора R2. Соединительный провод к фоторезистору длиной 1 м должен быть экранированным. Кварцевый резонатор ZQ1 - РК71, его можно заменить на любой от неисправных кварцевых часов, а если его частота в два раза ниже, то выв. 7 микросхемы DD1 следует соединить не с выв. 4, а с выв. 6.

Реле крепят к плате двумя медными скобками, а кварцевый резонатор устанавливают через резиновую прокладку.

Плату лучше всего поместить в экранирующий корпус.

Автор: Н.Заец, п.Вейделевка Белгородской обл.

Смотрите другие статьи раздела Дом, приусадебное хозяйство, хобби.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Драгоценные недра Луны 07.07.2024 Ученые из Университета Эхиме в Японии добились важного открытия, подтвердив экспериментально присутствие минерала граната на значительной глубине во внутренних слоях Луны. Внутреннее строение Луны состоит из центрального металлического ядра, окруженного мантией из оливина и пироксена. Эта модель основана на анализе образцов лунного грунта и данных сейсмографов, полученных в ходе лунных миссий. Ранее предполагалось, что в лунных породах на значительной глубине может присутствовать гранат, но до недавнего времени это не было экспериментально подтверждено. Для решения этого вопроса ученые воссоздали в лабораторных условиях образец гранатсодержащей породы и подвергли его высоким давлением и температурам, симулируя условия глубоких слоев Луны. Они также измерили скорость звука в этом образце. Исследование показало, что скорость звука в лунных образованиях, содержащих большое количество граната, соответствует сейсмическим и плотностным характеристикам глубоких слоев Луны, расположенных на глубине от 740 до 1260 километров. Кроме того, установлено, что горные породы с низким содержанием или без граната маловероятно могут объяснить наблюдаемые сейсмические скорости и плотности лунной мантии на этих глубинах. Работа японских ученых открывает новые горизонты для понимания внутреннего строения Луны и процессов, происходящих в ее глубоких недрах, подтверждая значимость граната в формировании физических свойств ее внутренних слоев.

Другие интересные новости:

▪ Apple построит солнечную электростанцию

▪ Обоняние поможет диагностировать состояние мозга

▪ Наушники JBL LIVE Pro 2, LIVE Free 2 и Reflect Aero

▪ Электрический клей

▪ Компактный игровой ноутбук Razer Blade

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Студенту на заметку. Подборка статей

▪ статья Стриги под Котовского! Крылатое выражение

▪ статья Где и когда толкиеновского Хоббита издали с рисунками льва и страусов эму на обложке? Подробный ответ

▪ статья Работа на термоусадочном аппарате типа ТПЦ-370 и т.п.. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Применение АЦП КР572ПВ5. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микросхема КР1182ПМ1 - фазовый регулятор мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026