感應式自控噴泉

隨著城市的美化,在許多城市的街心公園、遊樂場等處,都可看到人工噴泉,使人們的生活環境更加豐富多彩。然而,每個城市都程度不同地存在著供水緊張問題,若一整天的讓泉水噴射無疑是種水源浪費,所以有好多人工噴泉是定時噴射,這樣在噴水時間無人觀賞時是一種浪費;而有人觀賞時它卻不噴了又大煞風景。於是乎,有人設計了聲控噴泉,一拍手,噴泉便噴水,經一定時間後噴水停止,再拍手,再噴水,雖好,但必須站在規定的方位上。

感應式自控噴泉,是借助人體的感應,當人體靠近或接觸感應線時,噴泉立即自動噴水,人離開感應線時,經一短暫時間自動停止噴水。感應線可沿噴泉的四週佈置,無論人從哪個方嚮接近噴泉,噴泉都會自動噴水,不受方位限制,比聲控噴泉實用性更強。

1.電路工作原理

感應式自控噴泉電路如圖35-1所示,它是由臨近感應式開關電路、延時電路及噴泉電路所組成的。

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圖35-1

圖中電源變壓器B、二極管D2、穩壓二極管DW和電容C2組成半波整流穩壓電路,供給感應式開關電路直流工作電源。晶體管小水泵的直流電源,由另一繞組半波整流供給。

感應式開關電路與延時電路,是由兩塊時基電路組成,第一塊IC1用來放大感應信號;第二塊IC2用作驅動和定時。

由于集成電路IC1的 腳和 腳的輸入阻抗很高,所以有微弱的感應信號,就能使IC1工作。當人體靠近或接觸感應器M時,其感應信號加至IC1的 、 腳,則IC1的輸出端 腳呈高電平,輸出的信號電壓經電阻R1加至BG管的基極,使BG管導通,則集成電路IC2:的 腳變為低電位,而IC2的輸出端 腳就由低電平轉為高電平,繼電器J動作,其上的常開觸點J1閉合,接通晶體管小水泵電源,使小水泵工作,噴泉噴水。與此同時,電阻R2與電容C1組成的延時電路延時開始,此延時時間的長短,可改變R2的阻值或C1的容量來決

定。

當人離開感應器時,IC1的輸出端 腳變為低電平,BG管截止,但繼電器J不能立即釋放,因為電容C1此時要經IC2的內部三極管的發射結放電,直至C1上的放電電壓低於 、 腳的工作電壓,IC2的 腳才能變為低電平,使繼電器J斷電。因此,在人離開感應器時,噴泉需延續一段時間才能停止噴水。

2.元件選擇及安裝

IC1、IC2:為時基集成電路,可選用任意型號國產或進口的時基集成電路。

J為直流繼電器,工作電壓6V,可選用JRC型。當採用小型交流水泵時,可用繼電器J的觸點,去控制交流繼電器電路電源的通與斷。

BG為小功率三極管,如3DG6等。

R2100kΩ,R32.2MΩ半可調電阻,R14.7kΩ、R4100Ω。

D1∼D3為整流二極管,選用2CP型或1N4001。

C1100μF,C2220μF/16V。DW為穩壓二極管,穩壓值為6V。

LED為任意型號發光二極管。

B為電源變壓器,製作時鐵芯面積為19×38mm2,初級繞組L3用φ0.2mm高強度漆包線,繞1364圈,接220V交流電源。次級繞組L1電壓為8V,用φ0.32mm漆包線繞48圈。次級繞組L2電壓為40V,用φ0.55mm漆包線繞220圈。

噴泉用的水泵,為晶體管小水泵,可選用直流工作電壓為36V的晶體管小水泵成品,它的噴水高度在1m以上。

晶體管小水泵的外形如圖35-2所示。

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圖35-2

噴泉的噴頭可用如下方法製作:

選擇直徑3mm的空心鋼管,截成適當長度,數量不超過10段,因晶體管小水泵功率所限。然後將每段鋼管的一端用焊錫等物封死,並在中央用針紮一小孔,鋼管的另一端通過軟膠管(或塑料管)與晶體管小水泵出水管相連。

為了防止池中的水堵塞晶體管小水泵管道,在進水連接的軟膠管上最好加裝一濾水網罩。

各噴水管的佈置方式不限,可以是集中式,也可以是分散式,噴水管可採用浮標拋錨式方法固定在水池中。

本電路組裝正確無誤,接通電源即可正常工作。

感應器最好用直徑1∼2mm的鐵絲製作,將它作為一種裝飾,按著水池的形狀,欄固在水池台的四週邊緣上,當人們不自覺地靠近水池台邊緣時,噴泉便自動噴水,離開稍許噴泉就停噴,給人們一種新奇、趣味感。

該感應式控制器不僅適于晶體管小水泵類的模擬式噴泉,也適用于普通街心公園噴泉的自控,它對節約用水不僅有一定的意義,而且對噴泉噴水方式也有創新,使其噴水控制獨具一格。

感應式自控噴泉的印刷電路如圖35-3所示,所有元件(除水泵部分)均安裝在該電路板上,爾後固裝在盒體內,盒面上裝有電源開關及發光二極管窗孔,通過連線控制與感應器及水泵相接。

電路板的地線與大地相接,感應器的靈敏度將提高許多。

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圖35-3

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