喷泉自动控制器

本例介绍用喷泉自动控制器来控制喷泉，当有人走近喷泉时，喷泉会立即自动喷溅，当人远离喷泉时，经暂短延时，喷泉会自动停止工作。 工作原理 喷泉自动控制器的电路原理图如图7一17所示。电路中为便于说明原理，仅绘出了被控水泵电动机m。微波探测器ic1和晶体管vt等组成了人体探测触发电路；555时基集成电路ic2和电阻器r3、电容器cl等构成了单稳态延时电路；电源变压器t,二极管vd2、vd3和电容器c3等构成了隔离降压整流滤波电路，向控制电路提供所需的直流电源；继电器k为执行机构，由其触点k1直接控制水泵电动机m的电源通断。 平时，通电的微波探测器ic1在其环状天线tx的轴芯方向产生一个椭圆形、半径2一6m（可调）的空间微波探测场，构成立体方位的探测区域。此状态下ic1的out端输出低电平，晶体管vt处于截止状态；由icz等构成的单稳态电路处于稳定态（也叫复位状态），ic2的7脚和1脚之间所接内部放电管处于导通状态，电容器cl两端被短路无法充电，ic2的3脚输出低电平，继电器k不吸合，其常开触点k1打开，水泵电动机m断电不工作，喷泉不喷溅。当有人走近喷泉时，人体会对ic1环状天线tx所发射出的微波产生反射作用，其反射回波会使微波的电磁场频率（或相位）相应发生变化，这一变化信号经环状天线tx接收和ic1内部专用微处理器一系列检出、放大、整形、延时处理后，从out端输出高电平脉冲信号。该高电平脉冲信号经限流电阻器r1加至vt的基极和发射极之间，使vt导通，由其集电极输出负脉冲电信号，触发ic2等构成的单稳态电路立即翻转进人暂稳态。一方面，ic2的3脚输出高电平，k得电吸合，其常开触点k1接通m电源，使喷泉自动喷溅。另一方面，ic2内部放电管截止，7脚不再使定时电容器c1短路，电源便开始通过r3向c1充电，使ic2的阑值端6脚电位不断升高。当c1两端电压充到超过ic2的5脚电位时，单稳态电路结束暂稳态翻回稳态，ic2的第3脚恢复低电平，k断电释放，k1切断m电源，从而使喷泉自动停止喷溅。与此同时，ic2内部放电管再次导通。c1通过ic2的7脚和1脚放电，为下次受触发后延时工作做好准备。 电路中，单稳态电路的延时时间由r3、c1的数值确定，一般由公式t＝1.ir3c1,来估算，采用图7一17所示数值约为2.5min延时时间应根据喷泉实际所处的环境情况来合理选择。延时时间选择过长，喷泉在人离开后长时间工作，白白浪费水电；延时时间过短，在人未离去时喷泉电动机频繁起动，会缩短继电器k和电动机m的使用寿命。 元器件选择 ic1宜选用天津特新电子厂生产的tx982微波雷达探测模块；ic2选用ne555、si555, lm555、5g1555等时基集成电路。 vt选用9014或3dg8型硅npn小功率晶体管，要求电流放大系数β＞50 vd1~vd3均用l n4001型硅整流二极管。 r1~r3均用rtx-1/8w碳膜电阻器。 cl、c3均用cd1125v型电解电容器，c2用ct1型陶瓷介质电容器。k用jzc-22fa/012-1z型超小型***率电磁继电器，要求选用触点负荷为250v x7a（交流）的产品，以获得比较强的带负载能力；t用220v/12v x 2.3w小型成品电源变压器，要求长时间通电运行不过热。sa（包括sa"）用电气设备常用的刀开关即可。