花园洒水和滴水计时器项目
计时器电路使用CD4000系列CMOS逻辑-完全没有固件。 切割电路板以适合雨鸟计时器中原始电路板的位置。 从原始电路板上拆下了隔离端子排。
电路
CMOS 24.055小时计时器
最终的计时器电路由CD4060制成,包括一个振荡器和一个14级二进制计数器,两个CD4040(均为12级二进制计数器),一个CD4012双Nand门和一个CD4013双D锁存器。
CD4060连接到32768 Hz ECS 3X8调谐晶体。 CD4060引脚10和11之间的10 Meg Ohm电阻将内部逆变器偏置到其模拟区域,而与晶振串联的330 K电阻将限制晶振的功率。此设置直接来自ECS数据表。 CD4060中第14个触发器的输出出现在引脚3上,它是一个2 Hz的方波。 2N4401缓冲器以该方波驱动绿色LED。当我看到它通过灌溉系统控制器外壳的塑料窗口闪烁时,我知道电源已打开,并且至少振荡器和前14个计数器处于工作状态。
紧随CD40406的CD4040对2 Hz脉冲进行分频以获得24小时循环和34分钟浇水时间。当计数器计数达到24.0355小时(如CD4012所解码)时,两个CD4040都将复位并且CD4013的输出(引脚1)设置为高电平以打开阀电磁阀。为了获得足够宽的脉冲以确保CD4040内部的所有触发器都被复位,来自CD4012引脚13的复位脉冲将通过由10k电阻和6 pf电容器组成的低通滤波器。
标记为“重新同步”的瞬时按钮连接到10k和6 pf低通滤波器的输出。按下按钮后,它将CD4040的复位输入和CD4013的时钟输入拉高,以开始24小时计时周期。额外的10k电阻与10k和6pf低通输出串联,可进一步限制从按钮到CD4012输入的电流,CD4012通常每天仅花费几微秒的时间接地。我使用“重新同步”按钮来设置浇水周期的开始时间。
CD4013锁存器的输出(引脚1)变高以打开阀,在CD4040复位后34分钟复位,从而关闭阀。在第二个CD4040的Q1上出现浇水周期开始后34分钟关闭阀门的脉冲。如果我希望浇水时间为68.264分钟,那么我将使用第二个CD4040的Q2(引脚7)。如果我需要16分钟,那我将使用第一张CD4040的Q12。将连接移至CD4013计数器链的左侧一个触发器,将其连接至CD4013的复位输入(引脚4)可将浇水时间缩短一半。将连接向右移动一个触发器会使浇水时间加倍。
阀电磁功率控制
全波桥式整流器与来自电源变压器和浇水阀的24 VAC有效串联。 AC信号通过电桥的AC端子,而负极端子连接到机箱接地,而正极端子连接到BUZ-73 MOSFET的漏极。 BUZ-73关闭时,电流不流经阀门,水也关闭。当CD4013(引脚1)的输出变高时,接通BUZ-73,电流也流过二极管电桥的AC端子和阀电磁阀。
BUZ73的门通过两个开关连接到CD4013的输出(引脚1),这两个开关允许我将阀电磁阀设置为OFF,ON或连接到日常浇水循环计时器。最后一个位置是正常操作位置。 OFF和ON位置用于维护和故障排除。这两个开关的输出还连接到2N4401缓冲器,一个下降电阻和一个黄色LED。每当阀电磁阀打开时,黄色LED就会点亮。一个100k电阻器将BUZ-73的栅极连接到机箱接地,以防止栅极悬空,以防万一其中一个开关没有滑到一个位置或另一个位置,如果开关断断续续。 Ť
二极管桥的AC端子之间有两个串联的14 VAC金属氧化物压敏电阻,而BUZ-73 MOSFET的漏极和源极有两个串联的14 VAC金属氧化物压敏电阻。这些金属氧化物压敏电阻的目的是保护二极管电桥和BUZ-73 MOSFET免受AC线路或阀电磁阀接线中可能出现的电涌影响。我们这里有很多闪电。
BUZ-73 MOSFET的栅极与电路其余部分之间的1k电阻会限制电流,该电流可能会从FET漏极上快速上升的电压尖峰电容耦合到栅极。在这种电压尖峰的情况下,从栅极到地的齐纳二极管将限制栅极电压。 BUZ-73 MOSFET漏极和源极之间的.015 mircofarad聚酯薄膜电容器可减小感应尖峰的幅度。
5.1伏稳压电源
当24V电源变压器次级端的一端摆动通过电源线周期的负一半时,它通过全波二极管桥中的二极管之一连接到机箱接地。同时,次级线圈的另一端摆动为正。变压器次级绕组第二端的电压由1N4007整流,并通过一个728欧姆2瓦的电阻器向洒水计时器电路提供电流。齐纳二极管将此时的电压限制为5.1伏。在电路板上安装了三个220微法拉电容器,可以提供足够的滤波,因此5.1伏电源上的纹波可以忽略不计。
新电路板将代替原始板安装在原始盒中。 所有原始布线均已使用。 无需钻新的孔,无需铺设新的导线,也无需涂漆。
施工安装
电路板是从具有接地和电源总线的光缆原型板上切下来的,背面刻有用于双列直插式封装的焊盘行(我曾把这块板留在1980年代,当时我们曾经将它们用于小导线,包装项目)。尺寸是通过在Rain Bird E3控制器上跟踪原始电路板的外部来确定的,后来我在塑料钩附近形成了一些小凹口,这些钩将外壳中的电路板固定住,以便恰好适合这些钩对。我还跟踪了隔离螺丝条,滑动开关和按钮的开放区域,以便可以确保将它们安装在正确的位置。
屏障螺钉条本身是从原始的Rain Bird控制器板上拆下来的,并且花了相当多的助焊剂使编织板脱离了原始板。
所有组件都直接焊接到电路板背面的焊盘上,并点对点布线。此组件中没有插座,因为随着温度的循环,插座会带来可靠性问题。
全波二极管电桥组件是来自我的垃圾箱的4 Amp 600伏电桥。我的阀螺线管仅消耗188毫安,所以我确定我可以使用四个1N4004或类似的东西,但是我认为安全起见是明智的。桥组件在操作过程中确实会变热-200毫安x 2伏几乎为1/2瓦,但是考虑到桥组件的侧面并且它不与玻璃纤维电路板接触,这应该不是问题。
BUZ-73 MOSFET是我目前最喜欢的7安培MOSFET。驱动电压为5伏时,其漏极至源极电压足够低,因此我不必为它的散热器而担心。它不如二极管桥组件温暖。
奇数的724欧姆2瓦特电阻器是通过串联放置八个91欧姆1/4瓦特电阻器制成的。我这样做是因为我没有任何750欧姆2瓦电阻。
在组装过程中,我使用了一个隔离的,接地的烙铁,并且将#30导线缠在BUZ-73的引线上,直到电路板完成为止。在组装过程中,我也非常小心地将我和我的工具放在地面上。接地腕带本来是个好主意,但我还没有一个,并且设法通过了。
新电路板卡入原始盒中,并且由于隔离条与原始Rain Bird E3电路板上(顺便说一下,装配号633754)在盒中的位置相同。从24 VAC变压器到阀螺线管,以及接地线都在应有的位置,因此无需切割或剥皮;只是用螺丝刀拧紧螺丝。
请注意,接地线按原理图所示连接至喷淋头布线,而不是机箱接地。 BUZ-73 MOSFET的源极和所有CMOS芯片的VSS连接所连接的机箱接地线从大地浮空。
我不想让您认为我只是建立了电路板,将其插入旧的控制器盒中就可以了。第一次放入时,阀电磁阀不会关闭,因此我将控制器带回工作台,并连接了一个12 VAC变压器进行故障排除,并发现此故障非常微弱(在Mesa的车库中很热) 8月中午在亚利桑那州!)我从地线到机箱地线跳了一根跳线,从而使二极管桥中的一个二极管短路了。通过移除跳线可以很快解决该问题。之后,我发现注水周期仅为17分钟,而不是原先的33分钟,并且这次也可以通过移动单根线进行快速修复。
此时此刻,在房屋侧面阳光充足的浇水计时器旁,计数着2 Hz的滴答声,在这个炎热的沙漠夏日午后,植物正等待感受滴头的凉爽。
注意-安装后四个月:我已经回到家中,计时器仍按设计工作。这些植物很好,除了一个灌木丛上有一点冻伤,另一个灌木丛被有人开车压碎了。