浪費水是家庭的普遍問題。有工業級水位檢測器，可監測水箱中的水位，并根據水位激活或停用電機。然而，這些工業設備對于家庭使用來說往往很昂貴。為此，我設計了一個自動水泵控制器電路，可以監控水箱中的水位，當水達到水箱的最大閾值時，該電路會關閉電機。同樣，當水位低于水箱總容量的 10% 時，該電路會打開電機，使水充滿水箱。循環重復，從而自動化和控制流向水箱的水流。

磁性浮子傳感器：

該項目在其中使用了磁性浮子傳感器。該浮子傳感器是一個簡單的開關，當水達到其水位時關閉。這會將磁鐵移動到內部并吸引其內部的金屬觸點，從而關閉開關。因此，這允許電流流過傳感器。這樣就可以感知水位。

該電路使用其中兩個水位傳感器。讓我們將它們命名為頂部浮動傳感器或TFS和底部浮動傳感器或BFS。來自TFS的高信號表示水已達到水箱的最大容量，而來自BFS的低信號表示水已低于其容量的10%。

要使抽水過程完全自動化，我們需要遵守以下條件

水超過最大容量，需要關閉電機。此時，TFS 和 BFS 都將提供高狀態作為輸出。

水開始被消耗，其液位低于TFS傳感器，但高于BFS傳感器。此時，電機應仍處于關閉狀態。

進一步的用水量迫使水位進一步低于BFS傳感器，此時BFS傳感器應提供高輸出，并且需要打開電機。

現在電機開機，水開始充滿水箱，一段時間后水位將升高到BFS傳感器以上。此時，電機應繼續填充水箱，直到水位達到TFS傳感器。然后系統循環回第一個條件。該循環無限期地重復，根據水箱中的水位使泵機構自動化。

上述條件可以編碼到下面的真值表中

自動水泵電路圖：

電機驅動器和水泵：

讓我們從電機驅動器和水泵來分析這個電路。它由電阻R8、Q2、D2和繼電器組成。U1：B 的輸出驅動該電機驅動器，它的高輸出將激活繼電器，進而激活與其相連的水泵。U1：B 的低輸出將導致繼電器關閉，因此水泵也將停用。讓我們做一些數學運算并修復組件值。

我們在電路中使用的水泵在 220v AC 下運行，額定功率為 0.5HP，相當于 372.85 瓦。該水泵消耗的電流將為

I = 372.85 / 220 = 1.7A

我們需要一個可以在 220v 下處理此電流的繼電器。我找到了適合此目的的繼電器HFD7012-M，它可以處理高達2A的電流。該繼電器的線圈電阻為 450 歐姆，額定值為 12v。因此，我們需要提供

I = 12 / 450 = 27mA

以激活繼電器。

我們選擇的晶體管是2N2222A，其飽和區域的增益hfe為10。因此，要使用它激活繼電器，我們需要 27mA 的集電極電流，基極電流應為 2.7mA。我們用它來固定晶體管的基極電阻器

Rb = （ 5 – 1.3 ） / 2.7 x 10-3 = 1.5k （ 大約 ）

現在這個電路的電機驅動器和水泵部分已經整理出來了，我們來繼續這個電路的控制部分。

控制部分：

該電路的工作從磁性液位傳感器TFS和BFS開始。TFS應安裝在水箱頂部，以便在達到最大容量時檢測水位。同時，BFS進入水箱底部，以檢測水位何時因消耗而降至其容量的10%以下。這兩個傳感器都像開關一樣，當水達到水位時，關閉電氣連接并傳導電流。該傳感器的一端進入Vcc，而另一端將輸入饋送到下一級。該端子使用電阻器向下拉，否則將處于浮動狀態。讓我們根據真值表中繪制的條件分析上述電路。

注意：只有在將油箱加滿到最大液位或兩個傳感器都處于活動狀態并提供高輸出的水平時，才應打開電路。這確保了我們的電路遵循正確的順序并正常工作。

1） TL = BL = 1 或最大水位：

當電路接通時，水將處于最大值，TL和BL將給出邏輯1。此時，U5的輸出將很低。對于 SR 觸發器，設置引腳的輸入將為 1，復位引腳將為 0。因此，觸發器在 Q‘ 時輸出較低。因此，U1：B的輸出將很低，因此關閉水泵。

2）TL = 0，BL = 1或消耗后的一半水位：

水將被消耗掉，水箱中的液位下降。這會導致停用 TFS 傳感器或 TFS = 0，僅保持 BFS 處于活動狀態或 BFS = 1。在這種情況下，U5的輸出將很高。SR 觸發器的設置引腳和復位引腳將為 0。因此，Q’的輸出邏輯不會改變，水泵仍將處于關閉狀態。

3） TL = 0，BL = 0 或食用后水位低于 10%：

進一步的水消耗將使水位進一步下降，當它低于水箱容量的 10% 時，TFS 和 BFS 將給出邏輯 0 作為輸出。此時U5的輸出將很高。傳感器將饋送 0 以設置引腳，1 饋送至 SR 翻轉式翻轉的復位引腳。這迫使Flip Flop的Q‘引腳具有高輸出。這共同迫使U1：B的輸出高驅動電機驅動器并打開水泵。因此，水將開始重新填充水箱。

4） TL = 0，BL = 1 或抽水后水位升高至 10% 以上：

當水開始注入水箱時，BFS將首先被激活，導致其輸出邏輯1，而TFS輸出仍將是邏輯0。此時U5的輸出將很高。SR 觸發器的設置和復位引腳都將處于邏輯 0。因此，輸出引腳Q’的輸出與以前的高輸出狀態沒有變化。來自U5和Q‘的高輸入也將提供U1：B的高輸出。這轉到電機驅動器并保持水泵打開。水仍將繼續在水箱中重新填充。

上述四個條件重復出現，從而自動激活和停用水泵。使用此電路時最重要的是，我們需要在將TFS和BFS固定在適當水平后打開電源，并使水箱完全充滿水。

該項目將大大節省水，并自動化每天加注水箱的過程。在實施此項目時，您需要記住的事項很少。

注意：

不同的電機具有不同的HP額定值，您可能需要根據您的電機額定值更改基電阻R8，晶體管Q2和繼電器等組件。

您必須在電機驅動器部分下執行電機額定值的計算，并在您構建的電路中使用它。