液位控制系统的设计与实现
(1)状态1:S1,S2断开,LED3亮
当S1,S2断开时,运放UA没有参与工作,对于运放UB,UB+-UB-=4 V,经放大UBO=11 V,所以LED1和R12两端就1 V电压,因为阻值为1 kΩ的电阻分压,不足以使LED1导通;因为电路是对称的,所以同理UBO将近10 V,利用680的电阻R14分压,不仅可以使LED3亮,也不至于烧坏;进行分析很容易知道LED2两端压差太小不足以使LED2亮;经分析可知运放UD输出端UDO接近0 V,不足以使三极管T1导通,致使LED4负端被上拉成12 V,所以其两端电压为0,LED4截止。
(2)状态2:从缺水状态到正常水位S1断开、S2闭合,LED2亮
当S1断开、S2闭合时,运放UC的负极电压增大,使得运放的输出UCO接近0 V,LED3截止,LED2导通,上半部分电路基本不变,所以LED1和LED4仍旧截止。
(3)状态3:当S1,S2都闭合时,LED1,LED4亮
当S1,S2都闭合时,运放UB的负极电压增大,使得运放的输出UBO接近0 V,LED1导通,LED2截止,运放UD正极电压接近8 V,输出电压己,UDO接近10 V,T1导通,集电极接近0 V,LED4导通。LED3还是像上面一样截止。
(4)状态4:从溢出到正常水位S1断开、S2闭合,LED2,LED4亮
S1,S2与状态2的完全相同,但是因为T1在状态3下导通,所以即使S1再断开,LED4仍旧亮。再断开S2,又回到状态1。
1.1.2 测量电路模块
测量电路由测量不同水位高度的金属条组成,较长的金属条为S2,较短的金属条为S1。当水位高于S2时,S2导通,水位继续上涨至S1时,S1可导通。
1.1.3 显示电路模块
显示电路由不同颜色的LED组成,分别为白、红、蓝、绿、黄色。白色灯为显示LM7812工作指示灯,灯亮表示其工作正常。红、黄、绿、蓝灯分别为LED1,LED2,LED3,LED4,显示各种水位时对应的工作状态。
1.1.4 外工作电路模块
外工作电路主要由水泵及其供电装置构成,由主控制器进行控制,配合控制电路执行相应的操作,对水槽进行加水。
1.2 运作原理
该液位控制器能够利用金属条来感知液位的高度,在低于最低预定值S1时,能通过控制继电器操控水泵进行增加液体的动作,当增加液体到指定液位S2时,控制继电器使水泵停止加水。而液位的高度可以根据所设计的4个LED灯的亮灭来判断,具体对应状态如图3所示。总结如表1所示。本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/159598.htm
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