水位自动控制装置(8)

课程设计

输入端为1111亦输出低电平0，经过反相器后输出高电平1接到或门一端。

电路工作原理：假设刚开始水塔的水位在2米以下，则先将手动开关拨向3使电机接通AC220V工作抽水，当水位上升到2米以上6米以下时，再将其拨向1，则此时由继电器控制电机。因为这时经过编码处理输出的BCD码DCBA不是为0001或0110，所以四输入与非门的两个输出端Y1与Y2都输出为高电平1。由于而输入与门的另一个输入端为

低电平，则输出为低电平；而Y2输出经过反相器后亦为低电平，因此三极管处于截止状

态，继电器没有工作，即放开铁片。则此时电机任由继电器的第二通道接通220V工作。当水位继续上升到6米时输入信号DCBA为0110，此时Y2输出低电平0，经反相器后为

高电平1，通过逻辑或门接到三极管的基极使三极管导通工作，即接通发射极与集电极，使继电器通电工作吸合铁片。从而断开电机与220V使电机停止工作，也就使水位停止在6米处。因此时继电器吸合铁片，是+5V的电源由继电器的第一通道接到与门，与Y1同为高电平则使逻辑与门输出为高电平，这样即使水位下降，Y2接到三极管的基极为低电

平时也能使三极管工作在导通状态，是继电器工作吸合铁片不让电机工作。而当水位下降到低于2米时，输入端DCBA变为0001，Y1输出低电平0，锁住与门，即使与门输出为

低电平0，因此时没有电流流到三极管基极而使其处于截止状态，从而断开继电器的电源使其放开铁片，这样又将电机由继电器的第二通道接通到电源，转动抽水，既能将水位控制在2米以上。

2.5 报警控制电路

根据任务设计要求只要将编码处理输出的信号DCBA为0000或0111时设为报警电路的控制信号即可。

由555定时器和三极管构成的报警电路如图⑧所示。其中555构成谐振荡器，振荡

R1+2R2）C 其输出信号经三极管推动扬声器发声。PR为控制信号当PR频率f 1.43/（

为高电平时多谢振荡器工作；反之则停止工作。PR信号是由74LS20产生的。 该电路主要由四输入与非门、反相器、或门、报警器构成。

当水位低于1米或升到7米时编码器编码输出的信号DCBA为0000或0111，再经过反相器输入到四输入或非门输入端后输出为低电平再经过反相器后变为高电平。该高电平通过或门后再经过限流电阻驱动报警器工作。因此可以通过报警器来判断整个控制电路的工作是否正常。四输入与非门选用7430，反相器为7404，或门为4071，报警器用石英晶体振荡器来代替。