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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Aquariumautomatisierung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Haus, Haushalt, Hobby Im Aquarium ist es notwendig, stets für die Fischhaltung günstige Temperaturen, Beleuchtung und Sauerstoffsättigung des Wassers aufrechtzuerhalten. Dafür gibt es technische Mittel – eine Heizung, ein Licht, einen Luftsprudler. Ihre manuelle Kontrolle erfordert tägliche Aufmerksamkeit und direkte Beteiligung des Aquarienbesitzers. Der den Lesern angebotene Automat nimmt ihm viele Sorgen ab, indem er die Steuerung der Beleuchtung, der Warmwasserbereitung und der Luftzufuhr übernimmt und den Aquarienbewohnern sogar einmal täglich eine Portion Trockenfutter gibt. Das Gerät wird seit langem vom Autor verwendet und wurde mehrfach von Funkamateuren verwendet. Das Diagramm der automatischen Aquariensteuerung ist in Abb. dargestellt. 1. Es besteht aus einem Timer, der den Betrieb des Futterautomaten und des Belüfters „steuert“ (Chips DD1, DD3 und DD4), einem thermischen Stabilisator (DD2.2, DD2.4) und einer Beleuchtungssteuereinheit (DD2.1, DD2.3). .2). Der Timer schaltet den Belüfter in regelmäßigen Abständen von 4 oder 24 Stunden ein und aus, der Futterspender arbeitet alle XNUMX Stunden.
Wenn Sie die Taste „Reset“ SB1 drücken, kehren die Zähler der Mikroschaltungen DD1 und DD3 in ihren ursprünglichen Zustand zurück: An den Pins 13 und 14 von DD3 und den Ausgängen der Elemente DD4.3 und DD4.4 liegt ein niedriger Pegel an. Die Transistoren VT7-VT10 sind geschlossen, die Wicklungen des Kurzschlussrelais und der Einspeiseelektromagnet YA1 sind stromlos. Die Mikroschaltung DD1 erzeugt an ihrem Ausgang M (Pin 10) winzige Impulse, die von der Mikroschaltung DD3 gezählt werden. Je nach Stellung des Schalters SA3 erscheinen am Ausgang des Elements DD4.3 nach 1 oder 2 Stunden gleichzeitig Impulse mit einer Frequenz von 128 Hz. Die durch die Glättung dieser Impulse mit der VD4R19R21C9-Schaltung erhaltene Spannung öffnet die Transistoren VT7 und VT9. Dadurch wird das Kurzschlussrelais aktiviert. Dadurch läuft der Luftsprudler, der an den XS3-Ausgang angeschlossen ist, jede zweite Stunde (bzw. jede vierte Stunde zwei Stunden). Dies geschieht, wenn sich der Schalter SA4 gemäß Diagramm in der unteren Position befindet. In der Neutralstellung des Schalters ist der Luftsprudler ausgeschaltet, in der oberen Stellung ist er ständig eingeschaltet. 20 Stunden nach dem Zurücksetzen der Zähler in den Ausgangszustand erscheinen am Ausgang des Elements DD128 Impulse mit einer Frequenz von 4.4 Hz. Das Laden des Kondensators C7 beginnt mit dem Strom, der durch die geschlossenen Kontakte des Schalters SA5, der Diode VD5, des Widerstands R20 und der Basis-Emitter-Abschnitte der Transistoren VT8 und VT10 fließt. Strom fließt durch die offenen Transistoren und die Wicklung des Elektromagneten YA1. Nach etwa 5 s, wenn der Kondensator C7 vollständig aufgeladen ist, schließen die Transistoren VT8 und VT10 und der Strom in der Elektromagnetwicklung stoppt. Das nächste Mal arbeitet der Futterspender nach 24 Stunden. Wenn eine Futterzufuhr „außerhalb des Zeitplans“ erforderlich ist, wird der Schalter SA5 entsprechend der Schaltung kurzzeitig in die obere Position gebracht, wodurch der Elektromagnet YA1 aktiviert wird. Die Lichtsteuerungs- und Wärmestabilisierungseinheiten werden nach den gleichen Schemata hergestellt. Der einzige Unterschied besteht in der Art des Sensorelements. Im ersten Fall ist es der Fotowiderstand R1, im zweiten der Thermistor RK1. Daher betrachten wir nur die Bedienung des Lichtsteuergeräts. Wie in den vorherigen Fällen funktioniert die Automatisierung, wenn sich der Schalter SA1 gemäß Diagramm in der unteren Position befindet. In der Neutralstellung sind die Lampen ausgeschaltet, in der oberen Stellung sind sie ständig an. Wenn die Beleuchtung des Fotowiderstands R1 höher als der angegebene Wert ist, sind sein Widerstand und seine Spannung am Eingang des Elements DD2.1 klein, der logische Pegel am Ausgang des Elements DD2.1 ist hoch, am Ausgang von DD2.3 ist er hoch niedrig, die Transistoren VT2 und VT4 sind geschlossen, das Relais K1 ist stromlos, seine Kontakte K1.1 .1 sind geöffnet. Die an der XSXNUMX-Buchse angeschlossenen Lampen leuchten nicht. Mit abnehmender Beleuchtung steigt der Widerstand des Fotowiderstands R1. Wenn die Spannung am Eingang des Elements DD2.1 einen Wert erreicht, der ungefähr der Hälfte der Versorgungsspannung entspricht, wird der Pegel am Ausgang des Elements DD2.1 niedrig und am Ausgang von DD2.3 hoch. Dadurch öffnen sich die Transistoren VT2 und VT4, die Kontakte des Relais K2.1 schließen den Stromversorgungskreis für die Beleuchtungslampen. Der variable Widerstand R2 regelt die Ansprechschwelle. Da sich die Beleuchtung relativ langsam ändert, kann das DD2.1-Element längere Zeit in einem instabilen Zwischenzustand verbleiben und ist sehr empfindlich gegenüber Interferenzeffekten. Zur Unterdrückung von Störungen werden der Kondensator C2 und die Schaltung R7C5 verwendet. Das Netzteil der Maschine besteht aus dem Transformator T1, der Gleichrichterbrücke VD6 und einem 8-V-Spannungsstabilisator an der Zenerdiode VD7 und dem Transistor VT6. Das Relais und der Elektromagnet des Einspeisers werden direkt vom Gleichrichter mit einer unstabilisierten Spannung von 12 V versorgt. Die Dioden VD2, VD3, VD8 und VD9 schützen Transistoren vor Spannungsspitzen, die auftreten, wenn Stromkreise induktiver Lasten – Relais- und Elektromagnetwicklungen – unterbrochen werden. Die Maschine verwendet Relais RES32 Pass 4.500.341, die durch andere mit einer Betriebsspannung von nicht mehr als 12 V, einem Betriebsstrom von nicht mehr als 100 mA und Kontakten ersetzt werden können, die stark genug sind, um gesteuerte Geräte zu schalten. Anstelle des im Diagramm angegebenen Fotowiderstands SF2-4 sind SF2-1, SF2-2, SF2-9 geeignet. Thermistor - MMT-4. Die Schalter SA1, SA2, SA4, SA5 sind P2T mit drei Positionen, und SA5 befindet sich vorzugsweise ohne Fixierung in der oberen Position gemäß dem Diagramm. Die Gesamtleistung des Transformators T1 beträgt mindestens 15 W, die Spannung der Sekundärwicklung beträgt 10 V. Das Design des Feeders ist in Abb. 2.
Ein Kunststoffrohr 3 mit einem Innendurchmesser von 26 und einer Länge von 100 mm wird unten mit einem Ventil 1 verschlossen und mit trockenem Fischfutter gefüllt. Unter dem Einfluss des Elektromagneten 4 öffnet sich die Klappe 1 und Futter gelangt in das Aquarium. Nach dem Abschalten des Stroms bringt Feder 2 den Dämpfer in seine ursprüngliche Position zurück. Der Ankerhub des Elektromagneten sollte 4...8 mm betragen. Das Autorenexemplar nutzt den Antrieb der Trampeinheit des IZH-303-Stereo-Kassettenrecorders. Bei 12 V verbraucht es etwa 500 mA. Das Heizelement besteht aus zehn in Reihe geschalteten MLT-2-Widerständen mit einem Nennwert von 150 Ohm. Die Widerstände werden in ein Glas- oder Keramikrohr mit einem Innendurchmesser von 16 und einer Länge von 300 mm eingesetzt, mit trockenem Sand gefüllt und auf beiden Seiten mit Gummistopfen oder -masse verschlossen. Durch einen der Stecker werden isolierte Anschlussdrähte geführt. Die Leistung einer solchen Heizung – 32 W – reicht für ein Aquarium mit einem Volumen von 30 Litern. Aufgrund der guten Wärmeableitung bleibt der Temperaturbereich von Zwei-Watt-Widerständen akzeptabel. Ist das Aquariumvolumen größer oder kleiner als angegeben, muss die Heizleistung entsprechend angepasst werden. Der Thermistor RK1 in einem ähnlichen versiegelten Rohr wird im Aquarium in maximaler Entfernung vom Heizgerät platziert. Der Fotowiderstand R1 ist so installiert, dass sich seine Beleuchtung beim Ein- und Ausschalten der das Aquarium beleuchtenden Lampen nicht ändert. Nach dem Anschließen des Geräts an das Netzwerk zeigt die HL1-LED, die mit einer Frequenz von 1 Hz blinkt, den ordnungsgemäßen Betrieb des DD1-Chips an. Erfolgt kein Blinken, ist der Oszillator am Quarzresonator ZQ1 wahrscheinlich nicht angeregt. Eine stabile Erzeugung wird durch Drehen des Rotors des Abstimmkondensators C1 erreicht. Der Betrieb der Belüfter- und Zufuhrsteuereinheiten wird überprüft, indem der Stromkreis, der Pin 10 der Mikroschaltung DD1 mit Pin 5 von DD3 verbindet, vorübergehend unterbrochen wird und anstelle von Minutenimpulsen zweite Impulse von Pin 4 von DD1 an letzteren angelegt werden. Dadurch wird der Betrieb der Maschine um das 60-fache beschleunigt, der Belüfter schaltet sich nach ein oder zwei Minuten ein und aus und der Futterspender nach 24 Minuten. Bei Bedarf wird durch Auswahl des Kondensators C7 die gewünschte Einschaltdauer des Speiseelektromagneten erreicht. Bei der Einstellung der Temperatur- und Lichtregler des Aquariums stellen die variablen Widerstände R2 und R3 die erforderlichen Schwellenwerte ein. Wenn die Schwellenwertänderungsintervalle nicht ausreichen, ersetzen Sie den Widerstand R6 oder R8. Die Achse des variablen Widerstands R3 kann mit einer Skala mit Temperaturwerten ausgestattet sein. Die Kalibrierung erfolgt, indem die Heizung und der Thermistor in einen separaten, mit Wasser gefüllten Behälter gestellt werden. Literatur
Autor: A.Dubrovsky
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