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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Automatischer Lichttag für Privatgrundstücke. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Beleuchtung Gewächshäuser auf Gehöften spielen eine wichtige Rolle in der Nebenlandwirtschaft. Aber eine grüne Gurke oder Blumen für den Urlaub erfordern viel Arbeit und Geschick. Einer der Hauptparameter für den Anbau von Wintergrün ist die Beleuchtung. So sollten beispielsweise für eine Gurke die Tageslichtstunden 16 Stunden und für Tomaten 18 Stunden betragen [1]. In einigen Gewächshäusern wird die Beleuchtung rund um die Uhr praktiziert. Für die normale physiologische Entwicklung von Pflanzen sind jedoch mehrere Stunden völlige Dunkelheit erforderlich. Bestehende Automaten für Gewächshäuser [2] ermöglichen es, das Ein- und Ausschalten der Zusatzbeleuchtung zu einem festen Zeitpunkt zu programmieren. Zum Beispiel von 18.00 bis 22.00 Uhr. Wie Sie wissen, tritt die maximale Änderung der Tageslichtstunden jedoch an Tagen nahe der Tagundnachtgleiche (Herbst oder Frühling) auf. Dies liegt daran, dass die Sonne beim Durchgang durch den Himmelsäquator eine maximale Winkelgeschwindigkeit aufweist. Umgekehrt. Die minimale Änderung der Tageslichtstunden erfolgt an Tagen kurz vor der Sonnenwende. Der Name selbst spricht von der stehengebliebenen Sonne. Die Sonne befindet sich am höchsten (tiefsten) Punkt ihrer Umlaufbahn (der Ekliptik) und weist eine minimale Winkelverschiebung auf. Dieser kleine Exkurs in den Ablauf der Schulastronomie ermöglicht es uns, besser zu verstehen, warum der Tag im Herbst kürzer und im Frühling länger wird. Daher ist der Hauptnachteil der bestehenden automatischen Maschinen für Gewächshäuser die feste Ein- und Ausschaltzeit der Zusatzbeleuchtung. Vorgeschlagen Tageslichtmaschine Schaltet die Beleuchtung bei Dämmerung ein und nach Ablauf der programmierten Tageslichtstunden wieder aus. Die Tageslichtstunden werden über zwei Schalter in einer Stunde von 12 Uhr bis 15 Uhr eingestellt. Zu den Vorteilen der vorgeschlagenen Maschine gehört die Tatsache, dass die Installation eines Fotowiderstands für das direkte Licht der Gewächshausbeleuchtung unkritisch ist. Auch die Unsicherheit des Übergangsprozesses beim Einschalten des Messgeräts wurde beseitigt. Es ist möglich, die Beleuchtung im manuellen Modus ein- (auszuschalten). Diese Maschine kann beim Einschalten der Beleuchtung für das Aquarium und in anderen Fällen verwendet werden, in denen es notwendig ist, die Tageslichtstunden zu verlängern, beispielsweise in einem Geflügelstall oder in einem Viehstall. Schematische Darstellung der Maschine:
Die Maschine besteht aus einem Master-Oszillator und einem Impulsteiler auf einem DD1-Chip. Trennwand für 60 DD4 und Wendetheke mit Vorinstallation DD6; Impulsformer auf den Elementen DD2.1, DD2.2; Steuereinheit auf den Chips DD5, DD2.3, DD2.4, DD3.1, DD3.2, DD3.3. Zwei Langzeitimpulsformer, bestehend aus Differenzierungsketten C6, R7 und C5, R6; und Wechselrichter an den Elementen DD3.4, DD7.2 und DD7.1, DD7.4. Tasten an den Transistoren VT1, VT2 und Relais K1, K2. Der Betrieb der Maschine basiert auf der Programmierung der Tageslichtstunden durch Einstellen des Codes am Umkehrzähler DD6 und anschließender Subtraktion mit einer Auflösung von einer Stunde. Die Zähler werden morgens nach dem Aufleuchten des Fotowiderstands gestartet. Nach dem Einschalten der Versorgungsspannung ist Pin 9 des DD2.3-Elements eine logische Null und Pin 10 eine logische Eins. Der Pegel der Logikeinheit von Pin 10 setzt den Trigger DD5 zurück und installiert den Zähler DD6 vor. Der Quarzoszillator und der Teiler auf dem DD1-Chip, die nach einem typischen Schaltkreis aufgebaut sind, beginnen sofort nach dem Anlegen der Spannung zu arbeiten. Vom Ausgang werden 10 DD1-Impulse mit einer Periode von 1 Minute dem Eingang 7 des Teilers um 60 DD4 zugeführt. Der Zähler zählt jedoch nicht, da der Nullstellungseingang (Pin 9 DD4) und der Transfereingang (Pin 5 DD6) vom Pin 2 des DD5.1-Triggers mit einem prohibitiven logischen Eins-Pegel versorgt werden. Im Dunkeln ist der Fotowiderstand R3 gegenüber dem Widerstand R2 hochohmig, daher liegt an den Pins 1, 2 des DD2.1-Chips ein logischer Eins-Pegel und an den Zähleingängen 3,11 des DD5-Triggers, es gibt einen logischen Nullpegel. Am Morgen, wenn die Beleuchtung zunimmt, nimmt der Widerstand des Fotowiderstands R3 ab und die Spannung an den Klemmen 1,2 DD2.1 beginnt sich dem Niveau des logischen Nullpunkts zu nähern. Der Moment der Unsicherheit zwischen dem Pegel eins und null wird durch einen großen Kondensator C3 geglättet, der langsam wieder aufgeladen wird. Der Nullpegel von Pin 4 DD2.2 wird den Eingängen 12 Element DD2.4 und 1 Element DD3.1 zugeführt. Wenn jedoch das Element DD2.4 um eins von Pin 2 von DD5.1 geöffnet wird, dann wird Element DD3.1 im Gegenteil von Pin 10 des Inverters DD3.3 um Null geschlossen (wobei das vierte Bit des Zählers DD6 auf eins gesetzt wird). ). Somit kippt der Trigger DD5.1 um, wodurch der Durchgang von Zählimpulsen durch die Zähler DD4, DD6 ermöglicht und der Durchgang von Impulsen durch das Element DD2.4 verhindert wird. Eine weitere Änderung der Beleuchtung des Fotosensors hat keinen Einfluss auf den Betrieb der Maschine, bis die Anzahl der subtrahierten Impulse vom Zähler DD6 eine Pegeländerung in ihrer vierten Ziffer erreicht. Dies geschieht frühestens in fünf Stunden oder sogar noch länger (bis zu 8 Stunden), abhängig von den auf die Punkte XT3, XT4 angewendeten Pegeln. Dadurch wird ein guter Schutz des Kanals zum Ein-/Ausschalten der Beleuchtung tagsüber erreicht. Abends, wenn das Tageslicht abnimmt, erhöht sich der Widerstand des Fotowiderstands R3 und an Pin 3 des DD3.1-Elements erscheint ein logischer Nullpegel. Am Zähleingang 11 des Triggers DD5.2 erscheint eins, der Trigger kippt um und schließt das Element DD3.2 für den Impulsdurchgang. Daher hat eine weitere Änderung der Beleuchtung des Fotosensors keinen Einfluss auf den Betrieb der Maschine, bis die eingestellte Zeit abgelaufen ist. Nach dem Umlegen des Triggers an Pin 13 DD5.2 erscheint ein logischer Einheitspegel, der einem Langzeitimpulsformer zugeführt wird, der aus einer Differenzierschaltung an C6, R7 und zwei Invertern an den Elementen DD3.4, DD7.2 besteht . Vom Ausgang des Shapers öffnet ein Impuls mit einer Dauer von 0,5 Sekunden den Schlüssel am Transistor VT2. Das Startrelais K2 (Abb. 4) wird kurzzeitig aktiviert, schließt die Kontakte 2,3 K1.1 und versorgt den Starter K3 mit Strom. Der Anlasser verriegelt sich mit dem Kontakt K3.1 selbst und schließt die Kontakte K3.2 – K3.4. Je nach Stellung der Schalter SA1-SA3 wird die eine oder andere Lichtlinie EL1-EL3 eingeschaltet. Nachdem die eingestellte Anzahl an Impulsen am Zähler DD6 subtrahiert wurde, wird der Übertragungsausgang P (Pin 7) auf eine logische Null gesetzt. Am Installationseingang S (1) des Zählers DD6 und den Reset-Eingängen R (4,10) der Trigger DD5 wird eine Einheit über den Wechselrichter DD2.3 gespeist. Der Zähler wird voreingestellt und die Trigger werden zurückgesetzt. Die Differenzierkette C5, R6 und die Wechselrichter DD7.1, DD7.4 erzeugen einen Stoppimpuls, das Relais K1 schaltet und öffnet die Kontakte 1,2 K1.1. Der Anlasser K3 wird stromlos, die Kontakte K3.1 – K3.4 öffnen sich und die Beleuchtung erlischt. Dies geschieht nachts und am Morgen wiederholt sich der Zyklus der Maschine erneut. Das Zeitdiagramm des Betriebs der Maschine an wichtigen Punkten ist in Abb. 5 dargestellt. 1. Hier ist der Zeitpunkt t2 der Zeitpunkt des Einschaltens der Maschine am Morgen, t3 der Zeitpunkt des Einschaltens der Beleuchtung am Abend, tXNUMX der Zeitpunkt des Zählendes und des Ausschaltens der Maschine in der Nacht. Bei Arbeiten im Gewächshaus ist es manchmal erforderlich, die Beleuchtung zu verlängern, was mit den Tasten „Start“ SB4 und „Stop“ SB5 einfach zu bewerkstelligen ist. Vergessen Sie in diesem Fall jedoch nicht, nach dem Ausschalten der Beleuchtung kurz die „Reset“-Taste SB1 zu drücken, um die Maschine in den Ausgangszustand zurückzusetzen. Zum gleichen Zweck ist es auch nach der Montage der Maschine, nachts oder früh morgens, erforderlich, die „Reset“-Taste SB1 zu drücken. Bei schwachem Licht tagsüber kann das Licht manuell eingeschaltet werden. Vor dem Verlassen des Gewächshauses muss das Licht jedoch ausgeschaltet werden, wenn noch genügend Licht vorhanden ist. Andernfalls muss der Fotowiderstand kurz abgeschattet werden, um die automatische Lichtabschaltung auszulösen. Als Notstromversorgung wird eine Batterie vom Typ Krone verwendet, die über eine VD2-Diode angeschlossen ist. Bei einem Stromverbrauch im Zählmodus von ca. 0,5 Milliampere (im Relaisbetriebsmodus - 20 mA) reicht die Pufferbatterie für die ganze Saison. Der Fotowiderstand wird am besten in einer dunklen Ecke des Gewächshauses platziert, wobei darauf zu achten ist, dass er nachts kein Licht vom Mond und Autoscheinwerfern abbekommt. Es ist auch wünschenswert, es mit einem seltenen Netz gegen Insekten und Fliegen abzudecken. Die Einrichtung des Geräts beginnt mit der Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Generators und der Teiler auf dem DD1-Chip. Dies kann sogar von einem Tester durchgeführt werden, indem er an Pin 4 auf Sekundenimpulse und an Pin 10 des DD1-Chips auf Minutenimpulse prüft. Als nächstes wird ein Signal an Pin 4 von DD2.2 beobachtet, der Fotowiderstand R3 wird abgeschattet und der Widerstandswert des Widerstands R2 wird so eingestellt, dass an Pin 4 ein Logikeinheitspegel eingestellt wird. Der Widerstandswert des Widerstands R2 hängt von der Höhe der gewählten Beleuchtung ab, bei der die Maschine arbeiten soll, und vom Widerstand des verwendeten beleuchteten Fotowiderstands. Öffnen Sie den Jumper XT1-XT2 und verbinden Sie den Kontakt XT2 mit Pin 4 DD1. Wenn Sie einen Frequenzmesser mit Start-Stopp-Eingang haben, schließen Sie ihn an Pin 9 DD4 und den Zähleingang an Pin XT2 an. Schalten Sie die Tischlampe ein und schließen Sie den Fotosensor. Nach Abschluss der Zählung sollte der Frequenzmesser eine Zahl anzeigen, die der an den Einstelleingängen des DD6-Zählers eingestellten Zahl entspricht, ausgedrückt in Minuten. Wenn Sie keinen Start-Stopp-Eingang haben, verbinden Sie den Zähleingang des Frequenzmessers mit Pin 10 DD4, aber dann wird die resultierende Zahl in Stunden ausgedrückt. Wenn kein Frequenzmesser vorhanden ist, notieren Sie beim Einschalten der Tischlampe die Zeit auf die nächste Minute genau und die Anzahl der dem Zähler DD6 zugeführten Minutenimpulse muss der im Binärcode an den Installationseingängen eingestellten Zahl entsprechen . Um den Zeitpunkt, an dem das Messgerät stoppt, zuverlässig zu bestimmen (mit dem Auge), schließen Sie eine rote LED über einen 1-kΩ-Widerstand an die Kontakte von Relais K1 an. Vergessen Sie nach Abschluss der Geräteleistungsprüfung nicht, den Jumper XT1-XT2 wiederherzustellen. Die Schalter SB3, SB4 sind mit den Kontakten XT3, XT4 mit einer Fixierung vom Typ P2K verbunden, so dass beim Drücken des Schalters ein hoher Pegel an die Kontakte angelegt wird und beim Drücken des Schalters ein niedriger Pegel anliegt. Diese Schalter stellen die Überstunden in Schritten von einer Stunde ein. Die Vorinstallation des Zählers DD6 erfolgt innerhalb von 12 Stunden. Wenn die Taste SB3 gedrückt wird, wird 1 Stunde zur Voreinstellung hinzugefügt, und wenn die Taste SB4 gedrückt wird, werden 2 Stunden hinzugefügt. Somit beträgt die maximale Tageslichtdauer 15 Stunden. Wenn die Uhrzeit tagsüber mit den Tasten SB2, SB3 eingestellt wurde, wird der neue Wert „Lichttag“ erst am nächsten Tag übernommen. Es ist zu beachten, dass beim Betrieb des Zählers 561IE11 im Rückwärtsmodus der Übertragungsimpuls an Pin 7 in dem Moment erscheint, in dem der Zählerstand durch Null geht. Alle Widerstände im MLT-0,125-Gerät, KD522B-Dioden, können durch beliebige Impuls- oder Gleichrichterdioden ersetzt werden. Die Kondensatoren C3, C5, C6 Typ KM6 können durch Elektrolytkondensatoren ersetzt werden, indem ein Plus an die Triggerklemmen DD5.2 und an den Fotowiderstand gelegt wird. Der Kondensator C4 Typ K53-1 kann durch einen beliebigen Elektrolyten ersetzt werden. KT315B-Transistoren können durch alle Niederfrequenz-Siliziumtransistoren mit geeigneter Emitter-Kollektor-Spannung und -Leistung ersetzt werden. Der Zähler DD6 K561IE11 kann durch K561IE14 ersetzt werden, für das Zählen im Binärmodus muss Pin 9 jedoch mit einem High-Pegel verbunden sein. Die Chips DD2, DD3, DD7 K561LA7 und DD5 K561TM2 können durch ähnliche Serien 176 ersetzt werden. Die Relais K1, K2 Typ RES49 Pass RS4.569.426 sind nicht zum Schalten von Wechselspannung und -strom bestimmt und werden vom Autor aus den verfügbaren ausgewählt. Der Langzeitbetrieb dieser Relais in ähnlichen Modi hat ihren stabilen Betrieb gezeigt. Der beste Ersatz wäre nach Möglichkeit ein Relais vom Typ RES32 Pass RF4.500.341. Kann durch ein Relais vom Typ RES15 Passport RS4.591.003 ersetzt werden. Der Fotowiderstand R3 wurde vom Autor aus einem OEP14-Optokoppler verwendet, wobei die Glühbirne entfernt und die lichtempfindliche Schicht mit Epoxidharz gefüllt war, um atmosphärische Einflüsse zu reduzieren. Der Optokoppler OEP14 enthält zwei Fotowiderstände (Pins 2,6 und 3,5), es ist besser, diese parallel zu schalten. Sie können jeden Fotowiderstand mit Anpassung (wie oben erwähnt) des Widerstandswerts des Widerstands R2 verwenden. Der Quarz ZQ1 Typ PK71 kann durch einen Quarz ersetzt werden, der von einer defekten Quarzuhr stammt. Wenn seine Frequenz doppelt so niedrig ist, müssen Sie anstelle von Pin 4 DD1 Pin 6 verwenden. Relais werden mit zwei Kupferdrähten durch Schaumgummi an der Platine befestigt, und Quarz wird durch eine Gummidichtung installiert. Es ist besser, die Platine in einem abgeschirmten Gehäuse zu installieren. Das Verbindungskabel zum Fotowiderstand mit einer Länge von 1 Meter muss abgeschirmt sein. Literatur
Veröffentlichung: cxem.net
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