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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Automazione dell'acquario. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Casa, casa, hobby Nell'acquario è necessario mantenere costantemente la temperatura, l'illuminazione e la saturazione di ossigeno dell'acqua favorevoli all'allevamento dei pesci. Esistono mezzi tecnici per questo: un riscaldatore, una luce, un aeratore. Il loro controllo manuale richiede l'attenzione quotidiana e la partecipazione diretta del proprietario dell'acquario. La macchina automatica offerta all'attenzione dei lettori lo solleverà da molte preoccupazioni assumendo il controllo delle lampade di illuminazione, del riscaldamento dell'acqua, dell'alimentazione dell'aria e darà persino agli abitanti dell'acquario una porzione di cibo secco una volta al giorno. L'apparecchio è stato utilizzato dall'autore per molto tempo ed è stato utilizzato più volte da radioamatori. Lo schema del controllo automatico dell'acquario è mostrato in Fig. 1. È costituito da un timer che "controlla" il funzionamento dell'alimentatore e dell'aeratore (chip DD1, DD3 e DD4), uno stabilizzatore termico (DD2.2, DD2.4) e un'unità di controllo dell'illuminazione (DD2.1, DD2.3 .2). Il timer accende e spegne l'aeratore ad intervalli regolari di 4 o 24 ore, l'alimentatore funziona ogni XNUMX ore.
Quando si preme il pulsante “Reset” SB1, i contatori dei microcircuiti DD1 e DD3 ritornano al loro stato originale: ai pin 13 e 14 di DD3 e alle uscite degli elementi DD4.3 e DD4.4 c'è un livello basso. I transistor VT7-VT10 sono chiusi, gli avvolgimenti del relè di cortocircuito e l'elettromagnete di alimentazione YA1 sono diseccitati. Il microcircuito DD1 genera impulsi minuti sulla sua uscita M (pin 10), che vengono contati dal microcircuito DD3. A seconda della posizione dell'interruttore SA3, all'uscita dell'elemento DD4.3 compaiono impulsi con una frequenza di 1 Hz dopo 2 o 128 ore per lo stesso tempo. La tensione ottenuta come risultato del livellamento di questi impulsi con il circuito VD4R19R21C9 apre i transistor VT7 e VT9. Ciò fa funzionare il relè di cortocircuito. Di conseguenza, l'aeratore collegato all'uscita XS3 funziona un'ora ogni due (o due ore ogni quattro). Ciò accade se l'interruttore SA4 è nella posizione inferiore secondo lo schema. Nella posizione neutra dell'interruttore l'arieggiatore è spento, nella posizione superiore è costantemente acceso. 20 ore dopo aver impostato i contatori al loro stato iniziale, all'uscita dell'elemento DD128 compaiono impulsi con una frequenza di 4.4 Hz. La carica del condensatore C7 inizia con la corrente che scorre attraverso i contatti chiusi dell'interruttore SA5, del diodo VD5, del resistore R20 e delle sezioni base-emettitore dei transistor VT8 e VT10. La corrente scorre attraverso i transistor aperti e l'avvolgimento dell'elettromagnete YA1. Dopo circa 5 s, quando il condensatore C7 è completamente carico, i transistor VT8 e VT10 si chiuderanno e la corrente nell'avvolgimento dell'elettromagnete si interromperà. La prossima volta che l'alimentatore funzionerà dopo 24 ore.Se è necessario fornire cibo "fuori programma", l'interruttore SA5 viene spostato brevemente nella posizione superiore secondo il circuito, che provoca il funzionamento dell'elettromagnete YA1. Secondo gli stessi schemi sono realizzati i gruppi di controllo dell'illuminazione e di stabilizzazione termica. L'unica differenza è il tipo di elemento sensibile. Nel primo caso è la fotoresistenza R1, nel secondo è il termistore RK1. Considereremo quindi solo il funzionamento della centralina di illuminazione. Come nei casi precedenti, l'automazione funziona se l'interruttore SA1 è nella posizione inferiore secondo lo schema. Nella posizione neutra le lampade sono spente, nella posizione superiore sono costantemente accese. Quando l'illuminazione della fotoresistenza R1 è superiore a quella specificata, la sua resistenza e tensione all'ingresso dell'elemento DD2.1 sono piccole, il livello logico all'uscita dell'elemento DD2.1 è alto, all'uscita di DD2.3 è basso, i transistor VT2 e VT4 sono chiusi, il relè K1 è diseccitato, i suoi contatti K1.1 .1 sono aperti. Le lampade collegate alla presa XSXNUMX non si accendono. Al diminuire dell'illuminazione, la resistenza del fotoresistore R1 aumenta. Quando la tensione all'ingresso dell'elemento DD2.1 raggiunge un valore pari a circa la metà della tensione di alimentazione, il livello all'uscita dell'elemento DD2.1 diventa basso e all'uscita di DD2.3 - alto. Di conseguenza, i transistor VT2 e VT4 si aprono, i contatti del relè K2.1 chiudono il circuito di alimentazione delle lampade di illuminazione. Il resistore variabile R2 regola la soglia di risposta. Poiché l'illuminazione cambia in modo relativamente lento, l'elemento DD2.1 può rimanere a lungo in uno stato intermedio instabile, molto sensibile agli effetti delle interferenze. Per sopprimere le interferenze, vengono utilizzati il condensatore C2 e il circuito R7C5. L'alimentatore della macchina è costituito dal trasformatore T1, dal ponte raddrizzatore VD6 e da uno stabilizzatore di tensione da 8 V sul diodo zener VD7 e dal transistor VT6. Il relè e l'elettromagnete dell'alimentatore sono alimentati con una tensione non stabilizzata di 12 V direttamente dal raddrizzatore. I diodi VD2, VD3, VD8 e VD9 proteggono i transistor dai picchi di tensione che si verificano quando i circuiti di carichi induttivi - avvolgimenti di relè ed elettromagnete - sono rotti. La macchina utilizza relè RES32 passaporto 4.500.341, che possono essere sostituiti con altri con una tensione operativa non superiore a 12 V, una corrente operativa non superiore a 100 mA e contatti sufficientemente potenti da commutare i dispositivi controllati. Al posto della fotoresistenza SF2-4 indicata nello schema, sono adatti SF2-1, SF2-2, SF2-9. Termistore - MMT-4. Gli interruttori SA1, SA2, SA4, SA5 sono P2T a tre posizioni e SA5 è preferibilmente senza fissaggio nella posizione superiore secondo lo schema. La potenza complessiva del trasformatore T1 è di almeno 15 W, la tensione dell'avvolgimento secondario è di 10 V. Il design dell'alimentatore è mostrato in Fig. 2.
Un tubo di plastica 3 con un diametro interno di 26 e una lunghezza di 100 mm è chiuso inferiormente con una valvola 1 e riempito con mangime secco per pesci. Sotto l'influenza dell'elettromagnete 4 la serranda 1 si apre e il cibo entra nell'acquario. Dopo aver interrotto la corrente, la molla 2 riporta la serranda nella sua posizione originale. La corsa dell'armatura dell'elettromagnete deve essere 4...8 mm. La copia dell'autore utilizza l'azionamento dell'unità autostop del registratore a cassette IZH-303-Stereo. A 12V consuma circa 500mA. L'elemento riscaldante è costituito da dieci resistori MLT-2 collegati in serie con un valore nominale di 150 Ohm. Le resistenze sono inserite in un tubo di vetro o ceramica del diametro interno di 16 e della lunghezza di 300 mm, riempito con sabbia asciutta e sigillato su entrambi i lati con tappi di gomma o composto. I cavi di collegamento isolati vengono fatti passare attraverso una delle spine. La potenza di un tale riscaldatore - 32 W - è sufficiente per un acquario con un volume di 30 litri. Grazie alla buona dissipazione del calore, l'intervallo di temperatura dei resistori da due watt rimane accettabile. Se il volume dell'acquario è maggiore o minore di quanto specificato, la potenza del riscaldatore dovrà essere adattata di conseguenza. Il termistore RK1 in un tubo sigillato simile viene posizionato nell'acquario alla massima distanza dal riscaldatore. La fotoresistenza R1 è installata in modo tale che la sua illuminazione non cambi quando le lampade che illuminano l'acquario vengono accese e spente. Dopo aver collegato la macchina alla rete, il LED HL1 lampeggiante alla frequenza di 1 Hz indica il corretto funzionamento del chip DD1. Se non lampeggia, probabilmente l'oscillatore del risonatore al quarzo ZQ1 non è eccitato. La generazione stabile si ottiene ruotando il rotore del condensatore di sintonizzazione C1. Il funzionamento delle unità di controllo dell'aeratore e dell'alimentatore viene controllato interrompendo temporaneamente il circuito che collega il pin 10 del microcircuito DD1 al pin 5 di DD3 e applicando a quest'ultimo i secondi impulsi dal pin 4 di DD1 invece degli impulsi minuti. Di conseguenza, il funzionamento della macchina accelererà di 60 volte, l'aeratore si accenderà e si spegnerà dopo uno o due minuti e l'alimentatore dopo 24 minuti. Se necessario, selezionando il condensatore C7, si ottiene la durata desiderata di accensione dell'elettromagnete di alimentazione. Quando si regolano i regolatori di temperatura e luce dell'acquario, i resistori variabili R2 e R3 impostano le soglie richieste. Se gli intervalli di modifica della soglia sono insufficienti, sostituire la resistenza R6 o R8. L'asse del resistore variabile R3 può essere dotato di una scala graduata in valori di temperatura. La calibrazione viene eseguita posizionando il riscaldatore e il termistore in un contenitore separato riempito d'acqua. Letteratura
Autore: A. Dubrovsky
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