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:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Случайная новость из Архива Оптические наноантенны и атомы золота 26.05.2021 Пытаясь обойти это ограничение, исследователи разрабатывают металлические наноантенны, которые концентрируют свет в крошечном объеме, чтобы значительно усилить любой сигнал, исходящий из той же наноразмерной области. Наноантенны являются основой наноплазмоники - области, которая оказывает глубокое влияние на биочувствительность, фотохимию, сбор солнечной энергии и фотонику. Теперь исследователи из Федеральной политехнической школы в Лозанне под руководством профессора Кристофа Галланда из Школы фундаментальных наук обнаружили, что, когда зеленый лазерный свет попадает на золотую наноантенну, его интенсивность локально увеличивается до такой степени, что это "выбивает" атомы золота из состояния равновесия - позиции, в которой сохраняется целостность общей конструкции. Золотая наноантенна также усиливает очень слабый свет, рассеянный вновь образованными атомными дефектами, делая его видимым невооруженным глазом. Таким образом, этот наноразмерный танец атомов можно наблюдать как оранжевые и красные вспышки флуоресценции, которые являются сигнатурами атомов, претерпевающих перестройку. "Такие явления атомного масштаба было бы трудно наблюдать на месте даже с использованием очень сложных электронных или рентгеновских микроскопов, потому что кластеры атомов золота, излучающие вспышки света, погребены внутри сложной среды среди миллиардов других атомов", - говорит Галланд. Неожиданные результаты поднимают новые вопросы о точных микроскопических механизмах, с помощью которых слабый непрерывный зеленый свет может привести в движение некоторые атомы золота. "Ответ на них будет ключом к внедрению оптических наноантенн из лаборатории в мир приложений - и мы работаем над этим", - говорит Вэнь Чен, первый автор исследования.

Другие интересные новости:

▪ Новый чипсет для цветного телевидения высокой четкости

▪ Интересная жизнь улучшает иммунитет

▪ Плащ-невидимка почти готов

▪ Флайбэк без оптрона Maxim Integrated MAX17690

▪ Шелк сохраняет клетки крови при высоких температурах

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Нормативная документация по охране труда. Подборка статей

▪ статья Микроскоп на поверхностных плазмонах. История изобретения и производства

▪ статья Как работает счетчик Гейгера? Подробный ответ

▪ статья Грузовой прицеп для легкового автомобиля. Личный транспорт

▪ статья Прибор акустической диагностики пчелосемей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Об информационных знаках на линиях электропередачи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026