Схема способна контролировать температуру воды в аквариуме и сообщать об изменениях с помощью аудиовизуальных индикаторов. В качестве датчика температуры используется диод 1N34. Сопротивление диода варьируется в зависимости от окружающей температуры.
Факторы окружающей среды, включая свет и температуру, влияют на рыбок. Температура воды имеет огромное значение, рыба не может размножаться выше или ниже критических температурных пределов. Установлено, что температура от 24°C до 33°C оптимальна для стимулирования нереста. Этот температурный диапазон также необходим для здорового роста мальков.
Как устроена схема
Диод 1N34 измеряет температуру воды в аквариуме. Диод может генерировать около 600 мВ, когда на его клеммы подается разность потенциалов. На каждый градус повышения температуры диод генерирует выходное напряжение 2 мВ. То есть при 5°С оно составляет 10 мВ, которое возрастает до 70 мВ при температуре 35°С. Этот компонент используется в цепи для измерения изменения температуры воды в аквариуме.
Поскольку выходной сигнал диодного датчика слишком низкий, для усиления напряжения используется инвертирующий усилитель постоянного тока с высоким коэффициентом усиления. CA3140 (IC1) — это операционный усилитель версии CMOS, который может работать при нулевом выходном напряжении. Максимальное выходное напряжение IC1 на 2,25 В меньше входного напряжения на выводе 7. С помощью резисторов R4 и VR2 изменение напряжения на диоде можно усилить до требуемого уровня. Резистор R1 ограничивает протекание тока через диод D1, а предустановка VR1 (1 кОм) устанавливает входное напряжение на выводе 3. IC3 (7805) подает регулируемое напряжение 5 вольт на входы IC1, так что входное напряжение стабильно для точных измерений температуры.
Выход с IC1 подается на драйвер дисплея LM3915 (IC2) через пресет VR3 (50 кОм). При тщательной регулировке движок VR3 может подавать на вход IC2 напряжение 0-400 мВ. Высокочувствительный вход IC2 принимает напряжение от 50 мВ, если опорное напряжение на его выводе 7 регулируется с помощью переменного резистора. Для повышения чувствительности IC2 пресет VR4 подключается одним концом к контакту 7 «конец опорного напряжения», а его движок подключается к контакту 6 «высокого конца» цепи внутренних резисторов.
Когда на вход IC2 подается приблизительно 70 мВ путем настройки предустановки VR3, загорается светодиод 1 (зеленый), указывая на то, что температура составляет приблизительно 35°C, что является точкой пересечения. Когда на вход подается 100 мВ, светодиод 2 (красный) загорается, показывая примерно 50°C. Зуммер начинает издавать звуковой сигнал, если на вход поступает 130 мВ, что соответствует температуре 65°C.
Светодиоды и зуммер остаются в режиме ожидания, когда температура воды ниже 35°C (норма). С каждым шагом увеличения на 30 мВ на входе (что соответствует повышению температуры на 15°C) активируются светодиоды и зуммер.
Вывод 16 микросхемы IC2 используется для управления пьезозуммером через транзистор T1. Когда на выводе 16 IC2 появляется низкий уровень, T1 подает звуковой сигнал пьезозуммера. Резистор R7 поддерживает высокий уровень базы транзистора T1 во избежание ложной тревоги. IC4 обеспечивает регулируемое напряжение 9 В постоянного тока в цепи.
Соберите схему на печатной плате и смонтируйте в коробке. Стеклянный сигнальный диод D1 погружается в воду для измерения температуры воды. Его выводы должны быть покрыты эмалевой краской, чтобы избежать короткого замыкания в воде. В качестве альтернативы поместите диод в небольшую стеклянную трубку или пробирку с достаточным внутренним пространством для установки диода. Узел датчика должен быть водонепроницаемым, гидроизоляцию можно выполнить с помощью воска.