分享一个自动水泵控制器电路

浪费水是家庭的普遍问题。有工业级水位检测器，可监测水箱中的水位，并根据水位激活或停用电机。然而，这些工业设备对于家庭使用来说往往很昂贵。为此，我设计了一个自动水泵控制器电路，可以监控水箱中的水位，当水达到水箱的最大阈值时，该电路会关闭电机。同样，当水位低于水箱总容量的 10% 时，该电路会打开电机，使水充满水箱。循环重复，从而自动化和控制流向水箱的水流。

磁性浮子传感器：

该项目在其中使用了磁性浮子传感器。该浮子传感器是一个简单的开关，当水达到其水位时关闭。这会将磁铁移动到内部并吸引其内部的金属触点，从而关闭开关。因此，这允许电流流过传感器。这样就可以感知水位。

该电路使用其中两个水位传感器。让我们将它们命名为顶部浮动传感器或TFS和底部浮动传感器或BFS。来自TFS的高信号表示水已达到水箱的最大容量，而来自BFS的低信号表示水已低于其容量的10%。

要使抽水过程完全自动化，我们需要遵守以下条件

水超过最大容量，需要关闭电机。此时，TFS 和 BFS 都将提供高状态作为输出。

水开始被消耗，其液位低于TFS传感器，但高于BFS传感器。此时，电机应仍处于关闭状态。

进一步的用水量迫使水位进一步低于BFS传感器，此时BFS传感器应提供高输出，并且需要打开电机。

现在电机开机，水开始充满水箱，一段时间后水位将升高到BFS传感器以上。此时，电机应继续填充水箱，直到水位达到TFS传感器。然后系统循环回第一个条件。该循环无限期地重复，根据水箱中的水位使泵机构自动化。

上述条件可以编码到下面的真值表中

自动水泵电路图：

电机驱动器和水泵：

让我们从电机驱动器和水泵来分析这个电路。它由电阻R8、Q2、D2和继电器组成。U1：B 的输出驱动该电机驱动器，它的高输出将激活继电器，进而激活与其相连的水泵。U1：B 的低输出将导致继电器关闭，因此水泵也将停用。让我们做一些数学运算并修复组件值。

我们在电路中使用的水泵在 220v AC 下运行，额定功率为 0.5HP，相当于 372.85 瓦。该水泵消耗的电流将为

I = 372.85 / 220 = 1.7A

我们需要一个可以在 220v 下处理此电流的继电器。我找到了适合此目的的继电器HFD7012-M，它可以处理高达2A的电流。该继电器的线圈电阻为 450 欧姆，额定值为 12v。因此，我们需要提供

I = 12 / 450 = 27mA

以激活继电器。

我们选择的晶体管是2N2222A，其饱和区域的增益hfe为10。因此，要使用它激活继电器，我们需要 27mA 的集电极电流，基极电流应为 2.7mA。我们用它来固定晶体管的基极电阻器

Rb = （ 5 – 1.3 ） / 2.7 x 10-3 = 1.5k （ 大约 ）

现在这个电路的电机驱动器和水泵部分已经整理出来了，我们来继续这个电路的控制部分。

控制部分：

该电路的工作从磁性液位传感器TFS和BFS开始。TFS应安装在水箱顶部，以便在达到最大容量时检测水位。同时，BFS进入水箱底部，以检测水位何时因消耗而降至其容量的10%以下。这两个传感器都像开关一样，当水达到水位时，关闭电气连接并传导电流。该传感器的一端进入Vcc，而另一端将输入馈送到下一级。该端子使用电阻器向下拉，否则将处于浮动状态。让我们根据真值表中绘制的条件分析上述电路。

注意：只有在将油箱加满到最大液位或两个传感器都处于活动状态并提供高输出的水平时，才应打开电路。这确保了我们的电路遵循正确的顺序并正常工作。

1） TL = BL = 1 或最大水位：

当电路接通时，水将处于最大值，TL和BL将给出逻辑1。此时，U5的输出将很低。对于 SR 触发器，设置引脚的输入将为 1，复位引脚将为 0。因此，触发器在 Q‘ 时输出较低。因此，U1：B的输出将很低，因此关闭水泵。

2）TL = 0，BL = 1或消耗后的一半水位：

水将被消耗掉，水箱中的液位下降。这会导致停用 TFS 传感器或 TFS = 0，仅保持 BFS 处于活动状态或 BFS = 1。在这种情况下，U5的输出将很高。SR 触发器的设置引脚和复位引脚将为 0。因此，Q’的输出逻辑不会改变，水泵仍将处于关闭状态。

3） TL = 0，BL = 0 或食用后水位低于 10%：

进一步的水消耗将使水位进一步下降，当它低于水箱容量的 10% 时，TFS 和 BFS 将给出逻辑 0 作为输出。此时U5的输出将很高。传感器将馈送 0 以设置引脚，1 馈送至 SR 翻转式翻转的复位引脚。这迫使Flip Flop的Q‘引脚具有高输出。这共同迫使U1：B的输出高驱动电机驱动器并打开水泵。因此，水将开始重新填充水箱。

4） TL = 0，BL = 1 或抽水后水位升高至 10% 以上：

当水开始注入水箱时，BFS将首先被激活，导致其输出逻辑1，而TFS输出仍将是逻辑0。此时U5的输出将很高。SR 触发器的设置和复位引脚都将处于逻辑 0。因此，输出引脚Q’的输出与以前的高输出状态没有变化。来自U5和Q‘的高输入也将提供U1：B的高输出。这转到电机驱动器并保持水泵打开。水仍将继续在水箱中重新填充。

上述四个条件重复出现，从而自动激活和停用水泵。使用此电路时最重要的是，我们需要在将TFS和BFS固定在适当水平后打开电源，并使水箱完全充满水。

该项目将大大节省水，并自动化每天加注水箱的过程。在实施此项目时，您需要记住的事项很少。

注意：

不同的电机具有不同的HP额定值，您可能需要根据您的电机额定值更改基电阻R8，晶体管Q2和继电器等组件。

您必须在电机驱动器部分下执行电机额定值的计算，并在您构建的电路中使用它。