Мікросхема К561ЛА7 і автоматика насосної станції на ній своїми руками для приватного будинку

1. Мікросхема К561ЛА7 в якості основного елемента логіки
2. Як зробити автоматику насосної станції
3. Основні принципи роботи силової частини
4. Особливості підключення харчування
5. Як контролюється рівень води
6. Особливості кріплення блоку
7. Електронна схема
9. трансформатор
10. Діодний міст
11. Стабілізатор напруги
12. Схема контролю рівня води
13. Відкачування води з резервуара
14. Закачування води всередину резервуара
15. Схема світлодіодним індикації
16. Схема управління силовим вихідним контактом
17. Варіанти зміни силового каскаду

Наши партнеры ArtmMisto

Власники індивідуальних будівель зводять біля своїх осель колодязі або артезіанські свердловини, які забезпечують їх водою.

Ще кілька десятків років тому її носили відрами. Однак ми живемо в той час, коли система автоматизації стала доступною для простої людини.

Вона здатна значно полегшити важка фізична праця, вивільнити час для продуктивної інтелектуальної діяльності.

В опублікованій статті підібрані поради домашньому майстру з виготовлення простого автомата управління водяним насосом на основі доступної мікросхеми К561ЛА7. Він добре справляється з водопостачанням приватного будинку. Його нескладно виготовити своїми руками. Матеріал, що викладає доповнюється пояснювальними картинками, схемами і відеороликом.

Зміст статті

Мікросхема К561ЛА7 в якості основного елемента логіки

Її виробництво було широко налагоджено за часів СРСР. Конструктивним виконання став пластмасовий корпус з двома рядами чотирнадцяти висновків: по 7 штук з кожного боку.

В основу роботи логіки управління мікросхеми КМОП структури закладені чотири однакових елемента з двома входами, що працюють за принципом «І-НЕ».

Як зробити автоматику насосної станції

У статті розглядається питання, коли водопостачання будинку вже організовано, тобто є колодязь з водою і в ньому змонтовано електричний насос, здатний створювати необхідний напір для водопідйому.

Нам залишається спланувати схему його управління в автоматичному режимі і виконати її монтаж окремим блоком. Для цього буде потрібно будь-який паяльник і невеликий комплект електронних деталей.

Основні принципи роботи силової частини

Управління насосом може проводитися двома способами:

1. в ручному режимі;
2. автоматично.

Особливості підключення харчування

Пропонований автомат передбачає виготовлення блоку автоматики у вигляді окремого корпусу, що підключається в розрив харчування силового ланцюга ручного режиму.

Це означає, що звичайний водяний насос, наприклад, бюджетна модель «Струмочок», включається в роботу після того, як вилка шнура його харчування вставляється в розетку і на неї подається напруга включенням автоматичного вимикача .

На блоці автоматики теж робиться шнур живлення з вилкою і вихідна розетка, від якої буде подаватися напруга на насос. Це дозволяє в будь-який момент перевести схему на роботу в ручному режимі для того, щоб виконати профілактику або ремонт схеми управління.

Як контролюється рівень води

Логічна частина мікросхеми автоматики постійно сканує стан датчиків. Вони виконані простими металевими електродами в вигляді стрижнів з дроту з шаром ізоляції для НП і ВП (внизу вона знята), а для ОП - оголений метал: нержавіюча сталь або алюміній. Їх розташовують на різних рівнях.

Нижнє положення води в резервуарі оцінює датчик НП, а верхнє - ВП. Загальний електрод ОП розташований так, що охоплює всю контрольовану область роботи.

Подібне розміщення дозволяє мікросхемі логіки автомата визначати наявність води в резервуарі з проходження струмів, створюваних доданими потенціалами до електродів через рідину. За рахунок цього судять про рівень:

• верхньому - коли струми протікають між НП-ОП і ВП-ОП;
• середньому - струм є тільки в ланцюзі НП-ОП;
• нижньому - струму немає ніде.

Особливості кріплення блоку

Подібну схему я зібрав сусідові в гараж. У нього там зроблена яма для зберігання овочів. Місце розташування біля гори виявилося не зовсім вдалим. Навесні під час танення снігу, влітку і восени в дощ вода здатна затопити підвальне приміщення і йому доводиться її відкачувати.

Зібрана схема автоматики значно полегшила управління насосом. Вона змонтована в корпусі від старого електронного блоку з можливістю установки на столі, стелажі або стаціонарному кріпленні на стіні. Господар просто поставив прилад на полицю, розташовану на двометрової висоті і підключив його в мережу.

Автоматика успішно працювала два роки. Потім господар випадково зачепив за корпус і впустив прилад на бетонну підлогу. Усередині блоку сталося коротке замикання, згорів понижуючий трансформатор і мікросхема К561ЛА7.

Монтаж системи автоматики і її кріплення виконуйте надійно. Відразу виключайте можливість випадкового падіння і пошкодження обладнання будь-якими способами. Звертайте увагу на захист корпусу приладу по кваліфікації IP .

Електронна схема

Для її реалізації використовується мікросхема К561ЛА7. Під неї створюються ланцюга:

• харчування;
• контролю рівнів води датчиками;
• світлодіодної індикації;
• управління комутаційним апаратом.

схема харчування

Звернемо увагу на:

• трансформатор;
• діодний міст;
• стабілізатор напруги.

трансформатор

Для харчування електроніки потрібно понижуючий трансформатор 220 / 10-15 вольт з струмом від 60 мА або вище. Його можна намотати самостійно за методикою, розписаної мною в статті про електричному паяльнику «Момент »Або взяти від старого лампового телевізора марки ТВК110Л. Також подібні моделі не складно купити через інтернет в Китаї або іншій країні.

Діодний міст

Вибір КЦ405Е з допустимим струмом випрямлення 1000 ма в схемі наведено як приклад. Цілком можна обійтися містком зі зменшеними номіналами або спаяти діодні збірку з інших доступних напівпровідників з меншою потужністю. Мікросхема К561ЛА7 і підключені до неї ланцюга управління не створюють великих навантажень.

Стабілізатор напруги

Напівпровідникова збірка КРЕН8Б призначена для стабілізації живлення логічної мікросхеми на 12 вольт. Вона випускається в єдиному корпусі, широко застосовується в радіоелектронних пристроях.

Її цілком можна замінити саморобним стабілізованою блоком живлення на біполярних транзисторах, але особливого сенсу займатися цим питанням я не бачу.

Схема контролю рівня води

спосіб підключення

З'єднання електродних датчиків з входами логічного мікросхеми здійснюється проводами. Для їх прокладки зручно монтувати два ланцюги:

1. внутрішню в корпусі блоку автоматики;
2. зовнішню до електродів.

Щоб їх з'єднати на корпусі приладу встановлюють клеммник будь-якій доступній конструкції. У зовнішній ланцюга необхідно добре виконати ізоляцію проводів, захистити місця пайки від попадання вологи і впливу корозії.

Відкачування води з резервуара

Положення перемички J1, виділеної на електронній схемі автоматики коричневим кольором, визначає логіку відкачування насосної станції. Ставимо її в позицію 1-2.

Не стану повністю описувати роботу електроніки, а на виникаючі питання відповім в коментарях. Просто коротко вкажу, що при рівні води вище верхнього положення логіка подає сигнал на відкачку, а насос буде працювати до тих пір, поки не прибере воду так, що осушить, розірве ланцюг між нижнім і загальним датчиками.

Коли вода знову заповнить резервуар, дійшовши до верхнього рівня, то насос автоматично повторить тільки що описаний цикл.

Закачування води всередину резервуара

Перемичка J1 встановлюється в позицію 2-3. Насос працює на заповнення ємності від сухого стану до верхнього рівня і припиняє закачування на ньому. При осушенні ємності цикл відновлюється.

Силова схема підключення напірній і зливній магістралі насоса повинна відповідати обраному режиму управління і положенню перемички J1 в блоці автоматики.

Схема світлодіодним індикації

Світлодіоди можна монтувати будь-які, однак вибрані з більш яскравим світінням будуть помітніше.

Горіння світлодіода HL1 свідчить про подачу напруги на насос, тобто про його включення, а HL2 - на схему харчування всього блоку.

Схема управління силовим вихідним контактом

Оптопара U1 забезпечує гальванічну розв'язку ланцюгів управління, води і симистора VS1, що подає харчування 220 вольт на насос. Технічні характеристики КУ208Г забезпечують управління електродвигунами потужністю до двох кіловат, що зазвичай достатньо для побутових цілей.

Варіанти зміни силового каскаду

Для підключення більш потужних електродвигунів потрібно застосовувати сімістори, що витримують підвищені навантаження.

Альтернативним рішенням схеми є відмова від симистора і застосування реле або магнітного пускача. З цією метою необхідно замінити транзисторний ключ VT1 більш потужним. Наприклад, припустимо зібрати складовою транзистор з двох: КТ315 + КТ815 або їх аналогів. Для такого підключення використовують схему Дарлінгтона.

Вона стане управляти обмоткою реле, подавати на неї напругу.

Вихідний контакт реле буде пропускати через себе струм навантаження електродвигуна насоса. Щоб збільшити його працездатність рекомендується все вільні контакти підключити паралельно, забезпечити їх одночасне спрацьовування.

При залученні в схемі електропостачання реле або пускача необхідно уточнити потужність блоку живлення і характеристики понижувального трансформатора: можливо, його доведеться замінювати посиленою моделлю.

Варто зауважити, що зібрана за допомогою одного з варіантів схема автоматики насоса працює відразу без необхідності складної налагодження. Головна умова: виключити помилки при її монтажі. Збірку блоку автоматики допустимо виконувати навісним методом. Але краще використовувати друковану плату.

Для закріплення матеріалу рекомендую подивитися відеоролик власника Vodjlei «Автоматика на насос Струмочок».

Нагадую, що зараз вам зручно задати питання в коментарях і поділитися цим матеріалом з друзями в соц мережах.