Ngày ánh sáng tự động cho các ô hộ gia đình. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / ánh sáng

 Bình luận bài viết

В подсобном хозяйстве значительную роль играют приусадебные теплицы. Но зеленый огурчик или цветы к празднику требуют большого труда и умения. Одним из основных параметров для выращивания зимней зелени является освещение. Так, например, для огурца световой день должен составлять 16 часов, а для помидоров - 18 часов [1]. В некоторых теплицах практикуется круглосуточное освещение. Однако для нормального физиологического развития растений требуется несколько часов полной темноты.

Существующие автоматы для теплиц [2] позволяют программировать включение и выключение досвечивания в фиксированное время. Например, с 18.00 по 22.00. Однако, как известно, максимальное изменение светового дня происходит в дни близкие к равноденствию (осеннему или весеннему). Это происходит из-за того, что при прохождении солнцем небесного экватора оно имеет максимальную угловую скорость. И наоборот. Минимальное изменение светового дня происходит в дни близкие к солнцестоянию. Само название говорит об остановившемся солнце. Солнце находится в высшей (низшей) точке своей орбиты (эклиптики) и имеет минимальное угловое перемещение. Это небольшое отступление в курс школьной астрономии позволяет лучше понять, почему осенью день уменьшается, а весной - увеличивается. Поэтому основным недостатком существующих автоматов для теплиц является фиксированное время включения и выключения освещения досвечивания.

Đề xuất автомат "световой день" включает освещение при наступлении сумерек и выключает при истечении запрограммированного времени светового дня. Время светового дня задается от 12 часов до 15 часов через один час при помощи двух переключателей.

К достоинствам предлагаемого автомата можно отнести и то, что установка фоторезистора не критична к попаданию прямого света от освещения теплицы. Устранена и неопределенность переходного процесса момента включения счетчика. Имеется возможность включения (выключения) освещения в ручном режиме. Данный автомат может найти применение при включении освещения для аквариума и в других случаях, где необходимо продление светового дня, например, в птичнике или в животноводческом помещении.

Принципиальная схема автомата:

(bấm vào để phóng to)

Автомат состоит из задающего генератора и делителя импульсов на микросхеме DD1. Делителя на 60 DD4 и реверсивного счетчика с предварительной установкой DD6; формирователя импульсов на элементах DD2.1, DD2.2; блока управления на микросхемах DD5, DD2.3, DD2.4, DD3.1, DD3.2, DD3.3. Двух формирователей импульсов большой длительности, состоящих из дифференцирующих цепочек C6, R7 и C5, R6; и инверторов на элементах DD3.4, DD7.2 и DD7.1, DD7.4. Ключей на транзисторах VT1, VT2 и реле К1, К2.

Работа автомата основана на программировании времени светового дня путем установки кода на реверсивный счетчик DD6 с последующим вычитанием с дискретностью один час. Запуск счетчиков происходит утром, после освещения фоторезистора.

После включения напряжения питания на выводе 9 элемента DD2.3 будет логический ноль, а на выводе 10 - логическая единица. Уровень логической единицы с вывода 10 обнуляет триггер DD5, и производит предварительную установку счетчика DD6.

Кварцевый генератор и делитель на микросхеме DD1, построенные по типовой схеме включения, начинают работать сразу после подачи напряжения. С вывода 10 DD1 импульсы с периодом 1 минута поступают на вход 7 делителя на 60 DD4. Тем не менее, счетчик не считает, поскольку на вход обнуления (вывод 9 DD4) и на вход переноса (вывод 5 DD6) подается запрещающий уровень логической единицы с вывода 2 триггера DD5.1.

В темное время суток фоторезистор R3 имеет большое сопротивление по отношению к резистору R2, поэтому на выводах 1, 2 микросхемы DD2.1 присутствует уровень логической единицы, а на счетных входах 3,11 триггера DD5 - уровень логического ноля.

Утром, когда освещение увеличивается, сопротивление фоторезистора R3 уменьшается и напряжение на выводах 1,2 DD2.1 начинает приближаться к уровню логического ноля. Момент неопределенности между уровнем единицы и ноля сглаживается конденсатором большой емкости C3, который медленно перезаряжается. Уровень ноля с вывода 4 DD2.2 поступает на входы 12 элемента DD2.4 и 1 элемента DD3.1. Но если элемент DD2.4 открыт единицей с вывода 2 DD5.1, то элемент DD3.1 наоборот, закрыт нулем с вывода 10 инвертора DD3.3 (предустановка четвертого разряда счетчика DD6 в единицу). Таким образом, триггер DD5.1 опрокидывается, разрешая прохождение счетных импульсов через счетчики DD4, DD6 и запрещая прохождение импульсов через элемент DD2.4. Дальнейшее изменение освещенности фотодатчика не влияет на работу автомата до тех пор, пока количество вычитаемых импульсов из счетчика DD6 не достигнет изменения уровня в его четвертом разряде. Это произойдет не ранее, чем через пять часов, а то и больше (до 8 часов), в зависимости от поданных уровней в точки ХТ3, ХТ4. Этим достигается хорошая защита канала включения (выключения) освещения в дневное время.

Вечером, когда естественное освещение уменьшается, сопротивление фоторезистора R3 увеличивается, и на выводе 3 элемента DD3.1 появится уровень логического ноля. На счетном входе 11 триггера DD5.2 появится единица, триггер опрокинется и закроет элемент DD3.2 для прохождения импульсов. Поэтому дальнейшее изменение освещения фотодатчика не влияет на работу автомата до тех пор, пока не закончится установленное время.

После опрокидывания триггера на выводе 13 DD5.2 появится уровень логической единицы, который поступает на формирователь импульсов большой длительности, состоящий из дифференцирующей цепочки на C6, R7 и двух инверторов на элементах DD3.4, DD7.2. С выхода формирователя импульс длительностью 0,5 секунды открывает ключ на транзисторе VT2. Кратковременно срабатывает реле пуска К2 (Рис. 4), замыкая контакты 2,3 К1.1 и подавая питание на пускатель К3. Пускатель самоблокируется контактом К3.1 и замыкает контакты К3.2 - К3.4. В зависимости от положения выключателей SA1-SA3 включается та или иная линия освещения EL1-EL3.

После того, как установленное количество импульсов на счетчике DD6 будет вычтено, на выходе переноса P (вывод 7) установится логический ноль. На установочный вход S (1) счетчика DD6 и входы обнуления R (4,10) триггеров DD5, через инвертор DD2.3 будет подана единица. Произойдет предустановка счетчика и обнуление триггеров. Дифференцирующей цепочкой C5, R6 и инверторами DD7.1, DD7.4 сформируется стоповый импульс, сработает реле К1 и разомкнет контакты 1,2 К1.1. Пускатель К3 обесточится, разомкнутся контакты К3.1 - К3.4 и освещение погаснет. Это произойдет ночью, а утром цикл работы автомата повторится снова.

Временная диаграмма работы автомата в ключевых точках дана на рис. 5. Здесь момент времени t1 - момент включения автомата утром, t2 - момент включения освещения вечером, t3 - момент окончания счета и выключения автомата ночью.

При проведении работ в теплице иногда возникает необходимость продлить освещение, что легко сделать кнопками "пуск" SB4 и "стоп" SB5. Но в этом случае не забудьте после выключения освещения кратковременно нажать кнопку "сброс" SB1 для установки автомата в исходное состояние. С этой же целью, после монтажа автомата, в темное время суток или рано утром, также необходимо нажать кнопку "сброс" SB1. При слабом освещении днем свет можно включить в ручном режиме, но перед уходом из теплицы, если еще достаточно светло, свет нужно выключить. В противном случае необходимо кратковременно притенить фоторезистор для срабатывания автоматического выключения света.

В качестве резервного питания используется батарея типа "крона", подключенная через диод VD2. При потребляемом токе в режиме счета около 0,5 миллиампер (в режиме срабатывания реле - 20 мА) резервной батареи хватает на весь сезон.

Фоторезистор лучше расположить в темном углу теплицы, заботясь о том, чтобы на него не попадал свет от луны и автомобильных фар в ночное время суток. Его также желательно прикрыть редкой сеткой от насекомых и мух.

Налаживание устройства начинают с проверки работоспособности генератора и делителей на микросхеме DD1. Это можно сделать даже тестером, проверив наличие секундных импульсов на выводе 4 и минутных импульсов на выводе 10 микросхемы DD1. Далее наблюдается сигнал на выводе 4 DD2.2, притеняется фоторезистор R3 и устанавливается сопротивление резистора R2 так, чтобы на выводе 4 установился уровень логической единицы. Сопротивление резистора R2 зависит от уровня выбранной освещенности, при которой должен срабатывать автомат, и от сопротивления освещенного примененного фоторезистора. Разомкните перемычку ХТ1-ХТ2 и контакт ХТ2 соедините с выводом 4 DD1. Если у вас есть частотомер со старт-стопным входом, подключите его к выводу 9 DD4, а счетный вход к контакту ХТ2. Включите настольную лампу и закройте фотодатчик. После окончания счета на частотомере должно высветиться число равное, выставленному на установочных входах счетчика DD6 выраженному в минутах. Если у вас нет старт-стопного входа, подключите счетный вход частотомера к выводу 10 DD4, но тогда полученное число будет выражено в часах. Если нет частотомера, то в момент включения настольной лампы засеките время с точностью до минуты и количество минутных импульсов, поданных на счетчик DD6, должно равняться числу, выставленному в двоичном коде на установочных входах. Для надежного определения момента остановки счетчика (на глаз) к контактам реле К1 через резистор 1кОм подключите красный светодиод. После окончания проверки работоспособности устройства не забудьте восстановить перемычку ХТ1-ХТ2.

К контактам ХТ3, ХТ4 подключаются переключатели SB3, SB4 с фиксацией типа П2К так, чтобы при нажатом переключателе на контакты подавался высокий уровень, при отжатом - низкий. Этими переключателями устанавливается дополнительное время с дискретностью один час. Предварительная установка счетчика DD6 производится на 12 часов. При нажатой кнопке SB3, к предварительной установке добавляется 1 час, а при нажатой кнопке SB4 - 2 часа. Таким образом, максимальное время светового дня составляет 15 часов. Если установка времени кнопками SB2, SB3 производилась днем, то новое значение "светового дня" будет только на следующий день. Необходимо помнить, что при работе счетчика 561ИЕ11 в реверсивном режиме импульс переноса на выводе 7 появляется в момент перехода состояния счетчика через ноль.

Все резисторы в устройстве МЛТ-0,125, диоды КД522Б могут быть заменены на любые импульсные или выпрямительные. Конденсаторы С3, С5, С6 типа КМ6 можно заменить на электролитические конденсаторы, расположив плюсом к выводам триггера DD5.2 и к фоторезистору. Конденсатор С4 типа К53-1 можно заменить на любой электролит. Транзисторы КТ315Б могут быть заменены на любые кремниевые низкочастотные с подходящим напряжением эмиттер-коллектор и мощностью. Счетчик DD6 К561ИЕ11 может быть заменен на К561ИЕ14, но вывод 9 должен быть подключен к высокому уровню для счета в двоичном режиме. Микросхемы DD2, DD3, DD7 К561ЛА7 и DD5 К561ТМ2 можно заменить аналогичными серии176. Реле К1, К2 типа РЭС49 паспорт РС4.569.426 не предназначены для коммутации переменного напряжения и тока и выбраны автором из имеющихся в наличии. Многолетняя эксплуатация этих реле в аналогичных режимах показала их устойчивую работу. Если имеется возможность, лучшей заменой будет реле типа РЭС32 паспорт РФ4.500.341. Можно заменить на реле типа РЭС15 паспорт РС4.591.003. Фоторезистор R3 использован автором из оптопары ОЭП14 с удалением лампочки и заливкой эпоксидкой светочувствительного слоя для уменьшения атмосферного влияния. Оптопара ОЭП14 содержит два фоторезистора (выводы 2,6 и 3,5) их лучше соединить параллельно. Можно использовать любой фоторезистор с подстройкой (как было сказано выше) сопротивления резистора R2. Кварц ZQ1 типа РК71 можно заменить на любой взятый с неисправных кварцевых часов, а если его частота в два раза ниже, то вместо вывода 4 DD1 необходимо взять вывод 6.

Реле крепятся к плате двумя медными проводами через поролон, а кварц устанавливается через резиновую прокладку.

Плату лучше установить в экранирующем корпусе. Соединительный провод к фоторезистору длиной 1 метр необходимо экранировать.

Văn chương

1. Шишко Г.Г. Теплицы и тепличные хозяйства. Справочник. - Киев. Урожай. 1993.
2. Беленький В. Автомат для теплицы. - Радио, 1990, №11, с. 34-36, №12, с. 37-39.
3. Бирюков С.А. Цифровые устройства на МОП - интегральных микросхемах. - М., Радио и связь, 1990.
4. Боровский В.П. и др. Справочник по схемотехнике для радиолюбителя. - Киев. Технiка. 1987.

Xuất bản: cxem.net

Xem các bài viết khác razdela ánh sáng.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Bàn phím Primium Seneca 05.05.2024

Bàn phím là một phần không thể thiếu trong công việc máy tính hàng ngày của chúng ta. Tuy nhiên, một trong những vấn đề chính mà người dùng gặp phải là tiếng ồn, đặc biệt là ở các dòng máy cao cấp. Nhưng với bàn phím Seneca mới của Norbauer & Co, điều đó có thể thay đổi. Seneca không chỉ là một bàn phím, nó là kết quả của 5 năm phát triển để tạo ra một thiết bị lý tưởng. Mọi khía cạnh của bàn phím này, từ đặc tính âm thanh đến đặc tính cơ học, đều được xem xét và cân bằng cẩn thận. Một trong những tính năng chính của Seneca là bộ ổn định im lặng, giúp giải quyết vấn đề tiếng ồn thường gặp ở nhiều bàn phím. Ngoài ra, bàn phím còn hỗ trợ nhiều độ rộng phím khác nhau, thuận tiện cho mọi người dùng. Mặc dù Seneca vẫn chưa có sẵn để mua nhưng nó được lên kế hoạch phát hành vào cuối mùa hè. Seneca của Norbauer & Co đại diện cho các tiêu chuẩn mới trong thiết kế bàn phím. Cô ấy ... >>

Khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới 04.05.2024

Khám phá không gian và những bí ẩn của nó là nhiệm vụ thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học từ khắp nơi trên thế giới. Trong bầu không khí trong lành của vùng núi cao, cách xa ô nhiễm ánh sáng thành phố, các ngôi sao và hành tinh tiết lộ bí mật của chúng một cách rõ ràng hơn. Một trang mới đang mở ra trong lịch sử thiên văn học với việc khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới - Đài thiên văn Atacama của Đại học Tokyo. Đài quan sát Atacama nằm ở độ cao 5640 mét so với mực nước biển mở ra cơ hội mới cho các nhà thiên văn học trong việc nghiên cứu không gian. Địa điểm này đã trở thành vị trí cao nhất cho kính viễn vọng trên mặt đất, cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ độc đáo để nghiên cứu sóng hồng ngoại trong Vũ trụ. Mặc dù vị trí ở độ cao mang lại bầu trời trong xanh hơn và ít bị nhiễu từ khí quyển hơn, việc xây dựng đài quan sát trên núi cao đặt ra những khó khăn và thách thức to lớn. Tuy nhiên, bất chấp những khó khăn, đài quan sát mới mở ra triển vọng nghiên cứu rộng lớn cho các nhà thiên văn học. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Cải thiện khả năng phát điện từ nhiệt tản ra 01.06.2021 Một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Colorado tại Boulder đã phát triển một tế bào mới để tạo ra năng lượng từ nhiệt tản ra có thể thoát ra ngoài không gian. Sự phát triển mới hóa ra tốt hơn 100 lần so với các thiết bị tương tự trước đây, nhưng vì mục đích thương mại, hiệu quả của phần tử này cần phải tăng thêm 100 hoặc 1000 lần nữa. Cái gọi là anten chỉnh lưu hay anten chỉnh lưu có thể tạo ra điện từ trường điện từ bên ngoài (bức xạ tần số vô tuyến). Các nhà khoa học đã tạo ra một trực tràng để tạo ra điện từ nhiệt. Hoạt động của phần tử dựa trên hiệu ứng đường hầm. Bài toán được đặt ra theo cách để thu năng lượng từ nhiệt, cần phải có một phần tử càng nhỏ càng tốt, nhưng cần phải giải quyết vấn đề tăng sức đề kháng khi các phần tử bị giảm đi. Hiệu ứng đường hầm mà các nhà khoa học đạt được trên nguyên tố này thực sự có nghĩa là khả năng chống chuyển đổi electron bằng không và mức độ sản xuất tăng mạnh. Các nhà nghiên cứu có thể thu được hiệu ứng như vậy sau khi tạo ra một khoảng trống giữa hai lớp điện môi giữa các điểm tiếp xúc của mối nối - cái gọi là giếng lượng tử. Việc lựa chọn khe hở và độ dày của các chất điện môi sao cho electron chui qua đường hầm từ điểm tiếp xúc này sang điểm tiếp xúc khác, như thể đi xuyên qua một bức tường. Các nhà khoa học đã thử nghiệm một loạt hơn 250 trực tràng hình con bướm được làm từ niken, niken oxit, alumin, crom và vàng, mỗi cái dài khoảng 000 nm và rộng 11 nm. Mảng này cho thấy hiệu suất chuyển đổi cao hơn 6-100 lần so với các trực tràng quang học trước đây.

Tin tức thú vị khác:

▪ Chip bộ nhớ tĩnh 70 Mbit đầy đủ chức năng

▪ Máy tính mini Shuttle XPC DA320

▪ thủy liệu pháp trở lại

▪ Trình điều khiển màn hình LED MAX6957

▪ Dòng DAC đa kênh mới

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Vật liệu kỹ thuật điện. Lựa chọn bài viết

▪ bài báo Vi mạch tích hợp của nước ngoài và các chất tương tự của chúng được sản xuất tại Liên Xô. Danh mục

▪ bài viết Màu trung bình của tất cả các nguồn sáng trong vũ trụ là gì? đáp án chi tiết

▪ bài báo Giáo viên thể dục. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động

▪ bài Lắp đặt hệ thống dây dẫn điện có dây bảo vệ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết tục ngữ Kalmyk và những câu nói. Lựa chọn lớn

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024