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全自动水塔水位控制器 摘要： 本文采用件电路实现了水塔水位的自动控制，设计出一种低成本、高实用价值的水塔水位控制器采用独立的电路实现超高、低水位处理，控制电机电路自动完成上水停水的全部工作循环保证液面高度始终处于较理想的范围内，它结构简单，制造成本低，灵敏度高，节约能源显著，于各种高层液体储存的理想设备。该系统为一个液位控制系统。系统主要由控制部分和执行部分组成。控制部分包括单片机最小系统模块、键盘模块、传感器、A/D转换器、显示模块、电源模块等。执行部分主要由水泵装置组成。整个系统实现对数据的采集运算，参数的设置，对采集数据的显示和水泵装置的控制。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统和被控制系统通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。了水塔水位的自动控制设计出一种成本、高实用价值的水塔水位控制器采用独立的电路实现超高、水位，超高水位处理，控制电机电路 图一：全自动水塔水位控制器的电子原理图 水位控制器有三根水位测线A、B、C需接往水塔，安装如图2所示。 图二：三根水位测线A、B、C 图三：三相交流电源的接法 1.2工作原理 （1）自动控制： 1、当水塔没有水时，水位检测端A,B点均无偏置电压，Q4、Q1截止，Q3经R1偏置导通，继电器J吸合，启动水泵电机抽水，同事抽水指示灯LED亮。由于Q3导通使N点点位变低，Q2变为截止。 2、当水位上升到B点时，虽然此时Q1得到偏置电压，但Q2却是截止的，使Q3仍然保持导通，水泵继续抽水。只有在水位上升到A点时，Q4基极得到偏置电压而导通，Q3因失去基极偏置截止，继电器失电释放，水泵停止抽水。Q3截止时，N点电位上升使Q2由抽水中的截止变为停止抽水时的导通。 3、当水塔水位下降，在水位降离检测端A时，虽然Q4基极失去偏置电压而截止，但因检测端B还有偏置电压使Q1导通，此时Q2也是导通的，故Q3的基极仍为低电平截止，继电器不吸合，水泵不抽水。只有水位降至B点以下，电路才重复上述工作过程，自动启动水泵抽水。 （2）手动控制 1、常闭按钮开关AN1是手动抽水开关。当水塔水位处于检测A、B点之间并按下AN1时，Q1基极将失去偏置电压而截至，Q3由R1得到偏置导通，继电器J吸合使水泵抽水； 2、常开按钮AN2为手动停止抽水开关。当水位处于检测端A、B点之间，电机处于工作状态时，只要按下AN2，将人为给Q4基极加上偏置电压使Q4导通，Q3截止，从而使抽水中的水泵停止抽水。 2.控制器各电子元件的作用 a、D4、D5的作用是抵消Q1、Q2导通时的压降使Q3能可靠地截止； b、D6、D7是为12V交流电在负半周提供回路，避免检测电极产生极化； c、Q4和Q1的基极得到的是脉冲偏置C4可将波动输出出展平经Q3控制继电器工作； d、常闭按钮开关AN1是手动抽水开关，常开按钮AN2为手动停止抽水开关； e、J 表示继电器，控制电机的启动和停止； 3.控制器各电子元件的选型 T：电源降压变压器，额定电压：400/230V,为了保证长期通电升温小，要选用质量好的电源变压器 Q1、Q2、Q3：NPN型三极管，9013 ； D4、D5、：12V型稳压二极管； D1、D2、D3、D6、D7：1N4007型二极管； R1 、R3 、R6、R7、RN：12k欧姆；R2：1.5 k欧姆；R4：56 k欧姆； R10：R11：33 k欧姆； C：470微法/35V；C4：220微法/16V； 水位探头A、B、C用直径0.3~0.5mm的铜丝制作，安装时极间不能短路及接地； 继电器触点电流应该较大的以带动交流接触器工作，交流接触器可根据电机容量选择，水泵电机如是功率小于1.5千瓦的单相电机时，不用交流接触器仅由继电器控制电机也能可靠工作。电机功率超过1.5KW时，需加接交流接触器以保证使用安全，如水泵电机是三相的应选用380V交流接触器，且按图3接线。 3、总结 本文主要创新点是为高楼提出并设计了一种全自动抽水控制系统，同时具备了手