對(duì)于單片機(jī)開(kāi)發(fā)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，制作一個(gè)簡(jiǎn)單的電路實(shí)現(xiàn)功能無(wú)疑很有成就感。在本文中，工程師整理了一個(gè)簡(jiǎn)單的水箱水位自動(dòng)控制器。

在這個(gè)單片機(jī)學(xué)習(xí)案例中，當(dāng)水箱中低于最低水位或高于最高水位時(shí)，它會(huì)打開(kāi)或關(guān)閉水泵電機(jī)。在該方案中使用兩個(gè)浮子感測(cè)水位，以操作用于控制水泵的開(kāi)關(guān)。

一、水位自動(dòng)控制系統(tǒng)電路

每個(gè)傳感器浮子都使用中空不銹鋼管從上方懸掛。這種布置被包裹在PVC管中，并垂直固定在水箱的內(nèi)壁上。這樣的傳感器比感應(yīng)型傳感器更可靠。傳感器1感應(yīng)最小水位，而傳感器2感應(yīng)最大水位（見(jiàn)下圖）。

葉片開(kāi)關(guān)S1和S2（用在錄音機(jī)中）固定在傳感器單元的頂部，這樣，當(dāng)浮子被抬起時(shí)，直徑為5mm。（大約）中空不銹鋼管將開(kāi)關(guān)S1和S2的動(dòng)觸點(diǎn)（P1和P2）從常閉（N/C）位置推到常開(kāi)（N/O）位置。同樣，當(dāng)水位下降時(shí)，活動(dòng)觸點(diǎn)恢復(fù)到其原始位置。

通常，開(kāi)關(guān)S1的N/C觸點(diǎn)接地，開(kāi)關(guān)S2的N/C觸點(diǎn)連接12V電源。IC555的接線方式如下：當(dāng)其觸發(fā)引腳2接地時(shí)，它會(huì)被觸發(fā)，而當(dāng)復(fù)位引腳4接地時(shí)，它會(huì)被重置。電路中不使用閾值引腳6和放電引腳7。

二、水位自動(dòng)控制系統(tǒng)電路原理

當(dāng)水箱中的水降至最低水位以下時(shí)，兩個(gè)葉片開(kāi)關(guān)的活動(dòng)觸點(diǎn)（P1和p2）將處于N/C位置。這意味著NE555芯片的觸發(fā)引腳2和復(fù)位引腳4分別接地和12V。此觸發(fā)器NE555芯片分別接地和12V。這將觸發(fā)NE555芯片，并且其輸出將變?yōu)楦唠娖剑酝ㄟ^(guò)驅(qū)動(dòng)器晶體管SL100（T1）為繼電器RL1供電。如果開(kāi)關(guān)S3處于“接通”狀態(tài)，則泵電動(dòng)機(jī)已打開(kāi)，并開(kāi)始將水泵入高架水箱。

隨著水箱中水位的上升，傳感器1的浮子也上升。這會(huì)將開(kāi)關(guān)S1的動(dòng)觸點(diǎn)移至N/O位置，并且NE555芯片的觸發(fā)引腳2連接到12V。不用擔(dān)心，這不會(huì)對(duì)NE555芯片產(chǎn)生任何影響，并且它的輸出仍然很高，可以保持泵電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

隨著水位進(jìn)一步上升到最大水位，傳感器2的浮子將S2的活動(dòng)觸點(diǎn)推至N/O位置，并接地。現(xiàn)在，NE555芯片復(fù)位并且其輸出變?yōu)榈碗娖揭躁P(guān)閉泵。

隨著消耗，其在頂置罐中的液位下降。因此，被消耗掉時(shí)，其在頂部罐中的液位下降。因此，傳感器2的浮子也下降。這將使開(kāi)關(guān)S2的動(dòng)觸點(diǎn)移回到NC位置，并且NE555芯片的復(fù)位引腳4再次連接到12V。但是NE555芯片不會(huì)被觸發(fā)，因?yàn)樗挠|發(fā)引腳2仍被開(kāi)關(guān)S1鉗位到12V。因此，水泵保持關(guān)閉狀態(tài)。

當(dāng)水位進(jìn)一步下降到最低水位時(shí)，開(kāi)關(guān)S1的動(dòng)觸點(diǎn)移回到N/C位置，以將NE555芯片的觸發(fā)針2接地。這將觸發(fā)NE555芯片并打開(kāi)水泵。

三、如何搭建水位自動(dòng)控制系統(tǒng)

所述浮子傳感器單元可以在家里進(jìn)行組裝。除了長(zhǎng)度不同外，兩個(gè)單元都相同。水箱從頂部到出水管的深度可以作為最低水位感應(yīng)單元的長(zhǎng)度。水箱從頂部到要填充水箱的水位的深度被視為最大水位感應(yīng)單元的長(zhǎng)度。如上圖所示，葉片開(kāi)關(guān)固定在水箱的頂部。

每個(gè)管道的兩端都使用兩個(gè)蓋子封閉。直徑5毫米在頂蓋的中心鉆了一個(gè)孔，這樣中空不銹鋼管就可以輕松穿過(guò)它以選擇葉片開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)。同樣，要在管道的底蓋上鉆一個(gè)孔，以便水可以進(jìn)入管道以提起浮子。

當(dāng)水達(dá)到最大水位時(shí)，浮子的上升幅度不應(yīng)超過(guò)將葉片板開(kāi)關(guān)的移動(dòng)觸點(diǎn)推至N/O位置所需的距離。否則，浮子上的壓力可能會(huì)破壞門(mén)扇開(kāi)關(guān)本身。中空不銹鋼管的長(zhǎng)度應(yīng)相應(yīng)選擇。應(yīng)該使用一些膠水將其固定在浮球上。