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在一些农村，普遍使用井水作为日常生活用水，与之相配套的还在屋顶装有水箱，通过水泵将井水抽到高处的水箱中储存起来，平时就用水箱中的水，从而达到如同城市中的自来水一样方便的效果。在使用中经常会将水箱中的水用干后才知道水箱中已没水了，此时才去合上水泵电源向水箱中供水，整个过程都需要人工参与，非常麻烦，有时还会一时疏忽而使水箱中的水满溢，弄得整个屋子都是水。我们可以自己制作水箱水位自动控制器，能够实现如下功能：水箱中的水位低于预定的水位时，自动启动水泵抽水；而当水箱中的水位达到预定的高水位时，使水泵停止抽水，始终保持水箱中有一定的水，既不会干，也不会溢，非常的实用而且方便。水位低于设定低水位时，自动启动水泵抽水，水位达到高水位时，关闭水泵，停止供水模拟水箱自动供水系统将使学习者了解整个自动供水系统的组成，所涉及到的内容包括：水位信号的采集、逻辑信号处理、自动供水等。初学电子爱好者通过制作，可以实习电子电路设计、电子焊接以及机械部件的安装等知识，提高动手制作能力，同时整个制作过程相当有趣、非常形象，对加深相关知识的学习相当有效。

一、电路原理介绍

本系统主要由模拟水箱、水泵、水管、水位探测器、自动控制器、电源等部分组成，其原理图如下：控制器的核心为四与非门集成电路，通过水的导电性来判断水箱水位。水箱中放入水位探头，其中最底下一根接地，比最低点稍高的为低水位信号端，最高的为高水位信号端。当水箱中水位较低时，三根信号线全部为高电平输入，启动水泵工作，向水箱中抽水。随着水箱中不的不断增多，水位探测线被水浸没，最下面的信号线最先被水浸没，这时控制电路中的地端便浸入水中，当水位继续升高时，低水位端很快也被浸没，由于IC1的1、2脚都为高电平，因此8脚为低电平，输出门被封锁，继电器吸合，此时水泵继续工作，当高水位端与水接触时，IC1的3脚和4脚都输出高电平，因此IC1的10脚输出低电平，继电器断开，水泵停止工作。当水位下降时，高端的探测器先与水断开，即IC1的1脚和5脚输入高电平，此时电路状态不会改变，因此水泵不工作，直到水位下降到低水位信号端与水断开时，电路工作状态改变，水泵启动抽水，如此循环工作，始终让水箱中的水位保持在低水位和高水位之间。原理图如下所示：

电路原理图

二、电路安装说明

1、控制器的安装：

这个控制器可以用PCB万能板搭接制作也可以自己制作PCB成品板制作， 将电子元件按线路板上的标识及原理图中的标识安装好，注意二只发光二极管是要穿过线路板从焊接面上引出，安装好后的线路板如下图：

安装好的电路控制板

电源的处理：配套的电源为DC5.5插头，控制器直接用接线便可，这里需要作一个小小处理。把插头剪断，然后剥出导线将剥出的导线拧紧后上锡。插上电源，用万用表测量电压值及电源极性。一般有字的一根导线为正极，具体以制作者实际测量为准。水泵开关线的安装： 由于水泵采用的是直流5V电源供电，这里需要从电源处引出开关线，具体为：正电源从插头的正电源端引一根线到负载端的接线端上，然后从另一个端口引出开关线到水泵电机，水泵另一根线也从负载孔中穿过，再直接与电源端口的负极相连，当继电器吸合后，正电源经开关到电机一端，经电机后从另一端返回到电源负极形成回路，当开关断开时，水泵便停止工作，反之水泵便得电工作，具体的接线可参见下图：

接线图

为保证电机通电后水从中间进水，侧面出水，在对电机接线时，要注意极性，否则将会变成从侧面进水，中间的孔出水了。水位探测线的制作与安装 水位探测线这里采用一根三芯护套线，一端接控制器的水位输入端，另一端需要制作时处理，具体为：低水位线与地线可以相距较短的地方剪断，地线最下面，低水位线其次，高水位线最上面，线剪好后，剥去一小段皮，露出的导线进行上锡，具体做好后的信号线见下图：

线路板端水位线制作

高水位线的处理方法：将护套线中间剪开一个口子，把高水位线挖出，然后长出的部分剪掉，再把信号线剥出铜线后再上锡，具体几根信号线间的距离制作者可自由掌握。控制器中水位信号线端有四个接线头，我们只接三根即可，由下往上依次接GND、低水位线、高水位线。最上面的端口不用接。

低水位探头

高水位探头

三、模拟水箱的制作与安装

本系统的水箱需自己动手制作。取一只矿泉水瓶作为模拟水箱。将瓶倒置，在底部挖出两个孔，一个用于插入水位信号线用，另一个用于插入进水管。为了演示用水的功能，将瓶盖戳一小孔，然后拧上，这样瓶倒放后，水可以人小孔中流出。但此孔不能太大，否则出水量大于进水管的水量后，水箱中的水位将永远无法达到高水位。实际进行功能演示时，可取一水槽用为水池，接通电源便可以进行实际模拟演示。

矿泉水瓶模拟水箱

最终组装成的效果图

这个制作非常实用，有兴趣的电子爱好者可以制作一个试试，制作的成功率非常高