Это простая схема датчика дождя, которую школьник может очень легко построить и использовать для демонстрации ее относительно полезной функции, возможно, среди его друзей или на научной выставке.

Использование IC 555 в качестве компаратора

Схема в основном построена с использованием IC 555 в качестве компаратора и обычно конфигурируется для определения низкого сопротивления через воду на соответствующих входах.

Давайте попробуем понять, как построить простую схему датчика дождя с использованием IC 555:

Обращаясь к рисунку, мы видим довольно простую конструкцию, созданную на основе одного активного компонента, которым является IC 555.

Помимо микросхемы, схема просто включает несколько дешевых пассивных компонентов, таких как резисторы и конденсаторы.

Нам известны два важных режима работы IC 555, а именно нестабильный и моностабильный режим мультивибратора, однако IC устроена довольно необычным образом, совсем как компаратор.

Как это устроено

Как показано на рисунке, измерительные клеммы подключены к плюсу и контакту №2 IC через R1.

Когда вода (из-за выпадения дождя) попадает на вышеуказанные входы, здесь возникает низкое сопротивление. Предварительная установка P1 соответствующим образом отрегулирована так, что любой тип воды на входах датчиков соответствующим образом запускает IC.

“усиление полосы пропускания фильтра нижних частот ”

Внезапно низкое сопротивление на выводе №2 ИС действует как импульс, который превышает потенциал на выводе №2 более чем на 1/3 напряжения питания.

Эта активация мгновенно понижает уровень на выходе ИС, вызывая сигнал подключенного зуммера. Схема зуммера подробно описана здесь, если вы хотите ее построить.

“Схема 4-полюсного двухпозиционного переключателя ”

Пока сенсорный вход остается погруженным под воду, на выходе сохраняется описанная выше ситуация.

Однако в тот момент, когда вода удаляется с указанных входных клемм, потенциал на контакте № 2 возвращается к уровню менее 1/3 напряжения питания, в результате чего выход становится высоким, возвращается в исходное положение, отключая зуммер.

Вышеупомянутая операция эффективно указывает на начало выпадения дождя, когда датчик правильно размещен для обнаружения.

Заряд внутри конденсатора C1 заставляет зуммер звонить в течение некоторого времени даже после того, как вода из входов датчиков полностью удалена.

Следовательно, значение C1 должно быть выбрано соответствующим образом или может быть полностью исключено, если функция не требуется.

Изготовление сенсорного блока.

Объясненная схема датчика дождя, очевидно, должна быть размещена в помещении, поэтому только клеммы датчика необходимо размещать на открытом воздухе с помощью длинных соединительных гибких проводов.

На рисунке показан простой способ изготовления сенсорного блока.

Используется небольшой пластик размером примерно 2 на 2 дюйма, а над пластиной закрепляется пара металлических винтов. Расстояние между винтами должно быть таким, чтобы остаточная вода не могла застрять или засориться между ними, а образование воды на нем обнаруживалось только до тех пор, пока продолжается дождь.

Провода от винтов должны быть аккуратно подключены к соответствующим точкам цепи. Цепь должна быть помещена в подходящий пластиковый корпус вместе с зуммером и батареей.

Список деталей

R1 = 1M, R2 = 100K,

“аналоговые сигналы и цифровые сигналы ”

P1 = 1 МОм, может быть заменен постоянным резистором 1 МОм

IC = 555, C1 = 10 мкФ / 25 В,

Простая схема датчика дождя на одном транзисторе

Если вы думаете, что приведенная выше схема немного сложна, то, возможно, вы могли бы реализовать проект, используя один транзистор и резистор, как показано на следующем изображении:

Работа указанной схемы довольно проста. Когда капли воды или капли дождя падают на сенсор, сделанный с помощью головок винтов, водяные мосты через головки винтов позволяют небольшому электрическому току проходить через металл, вызывая срабатывание базы транзистора. Как только это происходит, транзистор начинает проводить и усиливает проводимость на своих выводах коллектора / эмиттера.

Это приводит к включению подключенного зуммера, который теперь начинает гудеть или пищать, указывая на начало дождя на улице и предупреждая пользователя об этом.