Цифровой таймер для насоса

 источник журнал Радио №1 2010г. В. КУЗЬМЕНКО, Р. ЧОБИК, г. Корсунь-Шевченковский, Украина

Устройство предназначено для периодического запуска и остановки насоса, подающего воду из колодца в резервуар, обеспечивающий водой водопровод в частном доме.

Процесс полностью автоматизиро­ван, и нет необходимости посто­янно следить за уровнем воды в резер­вуаре — устройство контролирует и под­держивает заданный уровень воды в емкости. Использование микроконтрол­лера позволило повысить его надеж­ность, а также построить малогабарит­ную и легко повторяемую конструкцию.

Схема таймера изображена на рис. 1. Тактовая частота микроконтроллера ATtiny23l3 (DD1) задана внешним квар­цевым резонатором Z01. Продолжи­тельность непрерывной работы насоса и продолжительность паузы от его выклю­чения до повторного включения устанав­ливают с помощью двух кнопок (SB1 и SB2). Эти значения сохраняются в энер­гонезависимой памяти микроконтрол­лера, поэтому нет необходимости по­вторно их устанавливать после каждого выключения и последующего включения питания, что особенно важно в сельской местности. При возобновлении питания таймер начинает свою работу с форми­рования паузы, что защищает насос от выхода из строя в результате многократ­ного включения и выключения за корот­кий промежуток времени.

На двух трехразрядных семиэлементных светодиодных индикаторах с общими катодами (HG1, HG2) во время работы таймера отображается время, оставшееся до включения насоса (при выдерживании паузы) или до его вы­ключения (во время подачи воды). Индикация динамическая. Дешифратор DD2 с выходами, выполненными по схе­ме "с открытым коллектором", пре­образует формируемый микроконтрол­лером трехразрядный двоичный код номера знакоместа в сигналы, подавае­мые на катоды индикаторов для их поочередного включения.

Насос останавливается и при сраба­тывании датчика максимального уровня SF1. Это сопровождается выводом на индикатор надписи FULL. Датчиком может служить любой микровыключатель, снабженный рычагом с поплавком. Для большей надежности можно установить еще один микровыключатель, разрыва­ющий цепь питания таймера, если датчик SF1 по какой-либо причине не сра­ботал.

Все детали устройства, кроме датчика SF1, смонтированы на печатной плате из фольгированного с двух сторон стекло­текстолита, изображенной на рис. 2. В ее авторском варианте неиспользуемые участки фольги с обеих сторон платы соединены с цепью -(9...12) В и служат дополнительным общим проводом.

Плата рассчитана на детали для по­верхностного монтажа (кроме кварце­вого резонатора ZQ1, стабилизатора DA1, индикаторов с общим катодом HG1, HG2, кнопок SB1, SB2 и реле К1). Тип реле — JRC-23F. Сопротивление его катушки — 167 0м, рабочее напряжение — 5 В. Контакты рассчитаны на коммутацию переменного напряжения до 125 В при мощности нагрузки не более 62,5 В-А. Насос или другое исполнительное устройство, мощность которого превы­шает возможности этого реле, можно включать с помощью другого реле или контактора, рассчитанного на соответ­ствующие ток и напряжение. Реле К1 в таком случае будет служить промежу­точным.

На плате установлен также штыревой разъем ХР1, контакты которого соеди­нены с выводами микроконтроллера со­гласно схеме на рис. 3. Он предназна­чен для подключения программатора к микроконтроллеру, уже установленному на плату. В таблице показано, как долж­ны быть запрограммированы разряды конфигурации микроконтроллера. Они задают его работу с кварцевым резонатором частотой более 8 МГц и задержку старта программы на 16000 циклов. Для защиты информации в EEPROM микро­контроллера от случайного повреждения в процессе нарастания напряжения питания порог срабатывания внутрен­него детектора напряжения (BOOLEVEL) установлен равным 1,8 В.

При загрузке в программную память микроконтроллера кодов из файла Pump-Control.hex, имеющегося в приложении на  FTP-сервере  редакции по адресу ftp://ftp.radio.ru/pub/2010/01/pumpcontrol.zip ,

продолжительность работы насоса и длительность паузы можно независимо изменять от 0 до 60 мин с шагом 1 с.

Таймер потребляет от источника на­пряжения 9... 12 В ток не более 500 мА.

Посмотреть работу схемы в  Proteus 7.7 SP2.