Как установит пульт управления на эл насос. Автоматика для скважины: что требуется для ее нормальной работы

Независимо от глубины, дебита, интенсивности водозабора скважина и установленное оборудование для подачи воды нуждается в дополнительной защите. Нет возможности визуально контролировать уровень, чистоту, давление воды, соответствие показателей электросети эталонным. Правильно выбранная, установленная и настроенная автоматика для скважинного насоса – это защита электрооборудования, существенно увеличивающая срок службы водоподающих устройств.

• Оптимизация потребления электроэнергии: насос включается на время, необходимое для набора определенного количества воды в бак.
• Обеспечение достаточного постоянного давления в системе водоснабжения.
• Защита стенок скважины от осыпания в результате работы мотора насоса при низком дебите.
• Предохранение оборудования от поломок по причине сухого хода, попадания механических частиц.
• Контроль состояния двигателя: отключение при превышении показателей максимальной температуры, напряжения, давления.

Насосное оборудование с автоматической защитой

Автоматическая защита скважины: виды систем

Автоматика в оборудовании скважины подбирается в зависимости от типа и мощности используемых насосов: погружные устройства требуют выбора специальных компактных герметичных элементов, для наружных систем используют реле, датчики для установки в помещениях.

Кардинально отличаются схемы установки датчиков, реле для систем с использованием гидроаккумуляторной емкости и водопроводов, подключенных непосредственно к скважине.

Схема расположения системы защиты и гидроаккумулятора скважины

Обустройство скважины насосным оборудованием и автоматикой выполняют одновременно. Учитывают:

1. Тип насосных устройств, мощность.
2. Производительность источника и интенсивность использования.
3. Необходимый уровень защиты: возможно применение сложных многоуровневых автоматизированных систем.

Защита с поплавковыми элементами: контроль уровня

Самая простая система автоматики для домашней или дачной скважины, которую можно смонтировать своими руками – поплавковая с контролем уровня. Принцип работы защиты: двигатель насоса отключается от сети принудительно после превышения максимально допустимого уровня в емкости: расширительном или накопительном баке. Мотор автоматически включается при падении уровня ниже минимально допустимого.

Простая поплавковая система

Используют 2 разных типа датчиков:

1. Пластиковые контейнерные для наружных баков.
2. Герметичные, малого диаметра поплавковые элементы для погружения в скважину — при использовании в комплекте с погружным насосом вне накопителя.

Главное преимущество поплавковой защиты – низкая стоимость и простота монтажа. Еще один довод в пользу применения контроля уровня: двигатель работает в четком режиме. Система защищена от частого включения, коротких периодов работы, которые неблагоприятно сказываются на сроке службы насоса. Вода набирается в бак до определенного уровня, и следующее включение двигателя происходит только после использования большей части объема емкости.

В качестве дополнительной защиты водозабора с баком малого объема простую поплавковую схему дополняют контролем рабочего давления, устанавливая датчики и реле.

Добавлено реле защиты, поплавковые датчики встроены в бак

Система контроля давления: защита насоса

Автоматические блоки контроля параметров давления используют:

• В качестве защиты домашних систем водозабора с применением погружного оборудования: реле монтируют на трубопроводе.
• При обустройстве индивидуального водоснабжения с использованием мембранной емкости (бака) с наружным или внутрискважинным насосом.

Готовые автоматические модули с реле и манометром

Принцип работы автоматики для скважинного насоса с контролем и регулировкой давления прост. Устанавливаются минимальные и максимальные значения давления. При падении показателя до нижнего параметра происходит автоматическое включение мотора. Двигатель отключается после достижения верхнего предустановленного допустимого предела. Фактически, двигатель работает только в определенном диапазоне рабочего давления.

Используют реле с пружинной регулировкой. Настройка минимального и максимального значения рабочего давления выполняется вручную. Степень сжатия металлической пружины определяет верхний показатель, дополнительной гайкой регулируют минимально допустимый уровень.

Главный недостаток бюджетных устройств – сложности настройки. Приходится использовать манометр, но добиться тонкой регулировки невозможно. Кроме того, бытовые реле не обладают достаточной надежностью, быстро выходят из строя и не защищают насос от холостой работы.

Специальные промышленные реле выпускают со встроенными манометрами, выведенными на поверхность регуляторами, которые позволяют добиться точной установки параметров, дополнительными датчиками защиты от сухой работы.

Автоматический блок пресс-контроля

Проточные устройства: максимальный контроль и точная настройка

Производители оборудования и автоматики для скважин выпускают многофункциональные электронные блоки, которые комплексно защищают насосные станции.

По сложности схем и принципу работы можно условно разделить промышленные автоматические блоки на 3 категории:

Оборудование скважины автоматикой своими руками: инструкция

Сложность оборудования скважины насосом и автоматикой – в необходимости точных расчетов мощности электронасосов, совместимости материалов, соблюдении технологии и правил монтажа. От того, насколько верны расчеты при планировании схемы водоснабжения, зависит долговечность работы оборудования, бесперебойность подачи воды, срок службы скважины. Самостоятельная установка допускается только при подборе элементов равной мощности одного производителя, спроектированных для монтажа в единую систему.

Классическая схема монтажа автоматики для индивидуального скважинного насоса в загородном доме, которую можно выполнить своими руками

Подготовка материалов и выбор места для установки

Место для установки оборудования выбирают, исходя из типа насоса: для наружных необходима дополнительная звукоизоляция. В любом случае электрооборудование необходимо разместить в защищенном от воды и мороза помещении. Подходят подвальные, цокольные помещения, кессоны, изолированные от атмосферного воздействия.

Для создания простой автоматической системы понадобятся:

• Реле давления, датчик сухого хода, манометр.
• Запорная арматура: краны (вентили).
• Трубы подходящего диаметра.
• Соединительные элементы, переходники, тройники, разветвители.
• Изоляционная лента для герметизации соединений.

Элементы автоматики и сопутствующие материалы

Схема монтажа и настройка защитной системы

Реле устанавливают непосредственно на трубе перед входом в аккумуляторный бак. Перед регулятором давления проводит монтаж датчика защиты от сухой работы. Соединение элементов на тройнике тщательно изолируют, обязательно проверяют герметичность. Есть релейные блоки, которые устанавливаются на корпус бака.

Порядок подсоединения релейного блока

После первичной установки необходимо провести проверку контактной группы, подключить провод питания. Обязательно провести кабель заземления. Собранный блок подключают к насосу, включают в сеть.

Готовое к подключению реле

Настройку и регулировку необходимо проводить после проверки работоспособности подключенных устройств.

Устанавливают допустимые значения рабочего давления

Видео: сборка и подключение насосного оборудования

Идеально, если все работы, от выбора места для скважины и до запуска водопроводной системы, проводят профессионалы. Мастера учитывают характеристики скважины, ее производительность. С учетом всех параметров подбирают оптимальную фильтрационную схему, тип насосного устройства. Комплексно планируют использование подходящей автоматической системы защиты. В этом случае возможность ошибки при выборе или монтаже исключена.

Экономить на автоматике также нельзя: цена испорченного насоса, стоимость демонтажа и установки нового оборудования значительно превышает стоимость надежного блока. Современные системы можно оборудовать средствами дистанционного контроля и управления.

Сам хозяин находится на приусадебном участке и ему необходимо организовать полив. С помощью брелка можно управлять погружным насосом, включать полив, набрать воды в баню, включать фонтан.

Использование беспроводного управления на даче.

Удобство беспроводного управления светом очевидно. Теперь не нужно искать выключатель, шаря по стенам в темноте, подсвечивая их сотовым телефоном.

Включать освещение можно находясь в любом месте дома или участка и даже на подступах к даче. Существует несколько вариантов использования беспроводного управления загородного дома.

Основные из них.

Беспроводное управление насосом (включение и выключение) с помощью пульта.

Сам хозяин находится в это время на своём приусадебном участке и ему необходимо организовать полив. Этот режим особенно удобен, если ближайший колодец с погружным насосом находится на определённом удалении от дома и участка (100-150 м или немного больше в зоне прямой видимости). Имея данную систему, можно работать на участке, не покидая его, при этом воды можно получить столько, сколько требуется. Управление работой насоса происходит по радиоканалу. Заявленная дальность — 200-250 м, но преграды в виде кирпичных и бетонных стен, а также наводка со стороны ЛЭП и антенн сотовой связи могут её уменьшить.

Пример использования от фирмы Zamel (Польша).

Пульт+ беспроводное реле.

Для установки на улице предусмотрена влагозащищенная коробка.

Дополнительно можно запрограммировать автовыключение полива, в реле предусмотрен таймер. Например, установим значение 30 мин, через полчаса полив прекратится.

Наборы на управление поливом и насосом.

Беспроводное управление электроприборами может осуществляться на различных частотах — 433 МГц, 866 МГц и 2400 МГц. Сравнительно недавно стандартной частотой передачи сигнала было 433 МГц, однако в последнее время всё чаще преимущество отдаётся пультам, работающим на 868 МГц.

Перечислим основные преимущества работы в этом диапазоне:

• Он является менее используемым, поэтому возникает меньше помех и «ложных срабатываний», что часто происходит на частоте 433 МГц;
• К одному приёмнику можно подключить до 32 передатчиков, поэтому пульты можно раздать всем членам семьи;
• Увеличенная дальность (200 м в зоне прямой видимости);
• Не требуется разрешение на использование;
• Передатчики, работающие на частоте 868 МГц, потребляют намного меньше электроэнергии, чем их более высокочастотные аналоги.

Многие владельцы загородных домов стараются обустроить их так, чтобы проживание было не менее комфортным, чем в обычной квартире и было централизованное отопление и водоснабжение. И если вы хотите наладить работу всех автономных систем самостоятельно, то нужно приготовиться к долгой и кропотливой работе. И даже тогда, когда установлена система подачи воды, нужно сделать так, чтобы она работала в автоматическом режиме на уровне работы насосной системы.

Сегодня мы расскажем о том, как создать автоматику для глубинных насосов.

Особенности современных погружных насосов

Прежде чем приступить к созданию автоматики для погружного насоса, сначала нужно разобраться в том, какими такие виды насосов бывают.

Погружные насосы делятся на две категории:

• вибрационные;
• центробежные.

Каждый из них, имеющий блок автоматического управления, ставится в саму жидкость , которую и будет перекачивать. Даже само название говорит о том, что насос работает по принципу погружения в жидкость.

Насосы погружного и поверхностного вида имеют одинаковую специфику работы, но механизм у них разный, и условия применения тоже разные.

Так, например, насосы погружного типа можно применять на глубоких скважинах , где с их помощью следует повысить давление воды, чтобы она могла перекачаться наверх. Однако при этом максимальная глубина применения погружных насосов составляет всего 10 метров. Для более глубоких скважин применяются профессиональные системы. Стоит добавить, что и поверхностные насосы не могут обеспечить перекачивание воды из глубоких скважин.

Вибрационные модели более популярны , чем центробежные. Они используются на водяных скважинах, а вот центробежные более пригодны для применения в сельскохозяйственном секторе. Принцип работы вибрационного насоса такой:

• ключевой элемент конструкции – это мембрана;
• она деформируется под действием вибрационного механизма;
• это приводит к разнице в давлении, в итоге, вода перекачивается в нужном направлении.

По данному принципу работают наиболее популярные в нашей стране модели:

• «Гардена»;
• «Малыш»;
• «Водолей».

При покупке погружного насоса нужно уточнить, оснащен ли он так называемым термовыключателем. Также не забудьте проверить, обладает ли он способностью забирать воду своей нижней частью.

Если вы работаете в условиях, где грунт тяжелый, то нужно установить вибрационное устройство пониже, чтобы при работе насоса скважина не разрушилась и не была загрязнена инородными телами из грунта . Вибрационные модели нужно ставить исключительно в укрепленных скважинах во избежание проблем. А проводить демонтаж погружного прибора в условиях погружения в ил следует только в процессе работы.

Перечисленные выше модели удобны как в плане монтажа, так и демонтажа, и то, и другое можно выполнить самостоятельно.

В центробежных приборах рабочий механизм состоит из нескольких колес , присоединенных к одному валу. При вращении колес лопасти на них производят разницу давление, благодаря чему вода перекачивается в желаемом направлении.

Популярность центробежных насосов в нашей стране обусловлена такими факторами:

• универсальность применения;
• возможность подключения своими руками;
• экономия при обустройстве системы водоснабжения на дачном участке.

Автоматика для глубинных насосов и ее виды

Автоматика для погружных устройств подразделяется на три категории:

• блок автоматического управления в виде пульта;
• прессконтроль;
• блок управления, оснащенный механизмом поддержки стабильного давления воды в системе.

Первый вариант – это самый простой блок управления в виде стандартного пульта. Этот блок защищает насос от перепадов напряжения , а также коротких замыканий, которые нередко сопровождают работу насосных устройств. Для обеспечения полного автоматического режима устройства, блок управления данного вида подключается к таким приборам, как:

• реле давления;
• реле уровня;
• поплавковому выключателю.

Средняя стоимость такого блока управления составляет порядка 4000 рублей, но помните, что данный прибор управления не будет работать без дополнительных устройств , в частности, того же реле давления или дополнительной защиты устройства от сухого хода.

Конечно же, некоторые модели таких блоков управления уже оснащены всеми необходимыми системами для полноценной работы, но их стоимость будет составлять уже около 10 тысяч рублей. Установить такой прибор управления можно самостоятельно без консультации с профессионалом.

Пресс-контроль

Следующий вариант прибора автоматического управления – это пресс-контроль. Он оснащен встроенными системами для автоматической работы насоса и пассивно защищает от сухого хода. Управление в данном случае определяется в зависимости от ориентации на некоторые параметры, в частности, уровня давления и протока воды. Например, если ее расход в устройстве больше 50 литров в минуту, то оно будет работать непрерывно. А если поток воды сократится или увеличиться давление, то пресс-контроль выключит насос, а это и будет защитой от сухого хода насоса.

Если жидкость в системе не достигает отметки в 50 литров в минуту, то устройство запускается при снижении давления до 1,5 атмосфер , это очень важно в условиях, когда резко повышается давление и количество включений-выключений нужно сократить. Также предусмотрено автоматическое выключение прибора в условиях резкого и мощного увеличения давления напора воды.

Наиболее распространенные на рынке пресс-контрольные устройства для управления:

• BRIO-2000M (стоимость – до 4 тысяч рублей);
• «Водолей» (4–10 тысяч рублей).

Стоимость резервного гидроаккумулятора для обоих устройств чаще всего колеблется в пределах 4 тысяч рублей. И помните, что приобретая блок управления данного вида, устанавливать его самостоятельно будет сложнее, чем предыдущий.

Блок с поддержкой давления

Последний вариант автоматики для погружных насосов – это блок управления, который включает в себя механизм, поддерживающий стабильное давление воды по всей системе . Такой механизм незаменим в тех местах, где резко повышать давление нельзя, ведь если оно постоянно будет повышаться, то это увеличит расход электроэнергии и снизит КПД работы самого насоса.

Все это достигается за счет вращения ротора электродвигателя блока управления, а вот регуляция частоты вращения происходит в автоматическом режиме. Наиболее известные модели таких блоков управления:

• «Водолей»;
• Grundfos.

Стоит отметить, что бренд «Водолей» - наиболее популярный в России и ближнем зарубежье на рынке блоков управления для насосов. Приборы этой марки привлекают покупателей по таким причинам:

• относительно доступная цена;
• хорошее качество блоков;
• простота монтажа.

Стоимость разных моделей может существенно отличаться, естественно, приборы, оснащенные подсистемами и дополнительным функционалом, будут стоить гораздо дешевле обычных.

Что нужно знать при установке автоматики для насоса

Если вы приобрели для устройства автоматику и выяснили, что выбранный блок управления легко ставиться без помощи специалистов, не спешите его устанавливать. Сначала убедитесь в том, оснащен ли он электронным комплектом , или его нужно покупать дополнительно. Так, если у вас стоит вибрационная насосная система, то потребуется помимо автоматики купить поставить дополнительное дорогое оборудование, а вот для центробежных насосов будет достаточно поставить бак с электрическими контактами.

Также во время работы с погружным насосом помните, что он будет работать исправно лишь в чистой воде . Если в воде содержатся твердые примеси, они попадут в лопасти, а это может спровоцировать поломку двигателя насоса.

Теперь вы имеете представление о том, что представляют собой приборы для автоматического управления для погружных насосов и, знаете, чем они отличаются друг от друга и как их правильно выбирать.

Насос - сердце системы, автоматика - ее мозг. Самостоятельно запуск не случится: либо это придется делать лично, либо переложить заботу на умные устройства. Что касается установки простейшей автоматики своими руками, сложного в этом ничего нет: составляющие есть в продаже, к ним прилагаются инструкции - остается смонтировать автоматику для скважинного насоса по схеме, то есть банально соединить детали.

Если наружный насос можно включить самому, полить огород, наполнить бочку и выключить, со скважинным иначе: установка автоматики необходима - это этап обустройства скважины. Приборы не покупают заранее, а выбирают вместе с насосом: нужно знать, какие защитные схемы уже интегрированы в оборудование (защита от сухого хода, перегрева в современных моделях уже есть; как правило, прилагается поплавок).

Схема установки автоматики для скважинного насоса

Как всякая электроника, автоматика бывает нескольких поколений (пока трех), но принцип ее работы одинаков. Поколение выбирают, отталкиваясь от задач. Простейшая автоматика обеспечивает своевременное включение/отключение оборудования в зависимости от давления в накопительном баке и аварийное отключение (при недостатке воды в источнике). Современные электронные устройства не только защищают насос, контролируют его запуск, но и оптимизируют работу всей системы, обходящейся без гидроаккумулятора.

Первое поколение автоматики

Первое поколение автоматики - простейшие устройства, которые автоматизируют подачу воды и защищают скважинный насос:

• блокиратор сухого хода,
• выключатель-поплавок,
• реле давления.

Блокиратор сухого хода прост: если нет жидкости, он отключает оборудование. Почти ту же роль играет поплавок, реагирующий на снижение уровня воды. Устройства простейшие, но насос защищают хорошо.

Защита от сухого хода, подключаемая к реле

Реле давления устанавливают на накопительный бак (без него автоматика I поколения не имеет смысла). Реле бывают уже с манометром (если нет, то манометр тоже понадобится).

Гидроаккумулятор - составляющая насосной станции. Именно в нем нагнетают требуемое давление, распространяемое на всю систему. За уровнем давления следит реле.

Принцип прост. При открытии крана:

• вода уходит из бака,
• давление снижается,
• реле запускает насос,
• вода поступает в бак и давление повышается,
• при достижении заданного значения реле отключает оборудование.

При настройке реле задают два пороговых значения - минимальное и максимальное. Как только давление достигает минимума, реле включает насос, при наборе максимума - отключает.

Первое поколение автоматики в основном используют в обустройстве неглубоких скважин. С большой глубиной все серьезнее.

Второе поколение автоматики

Блок управления II поколения - электронное устройство, принимающее сигналы от датчиков, отдающее соответствующие команды. Датчики автоматики устанавливают на скважинном насосе и в трубопроводе, что дает возможность исключить из системы накопительный бак.

Система работает в режиме реального времени. При открытии крана:

• вода уходит из трубопровода;
• давление снижается;
• датчик регистрирует падение уровня, отсылает информацию на микросхему;
• блок управления включает насос;
• вода поступает в трубопровод;
• при достижении максимального давления датчик дает сигнал на микросхему;
• блок отключает оборудование.

Хотя система совершеннее, принцип ее работы тот же: достижение минимального уровня давления - включение насоса, достижение максимального - отключение.

Помимо традиционного набора функций автоматику II поколения снабжают следующими опциями:

• температурный контроль,
• аварийное выключение,
• блокировка сухого хода (не нужна, если есть в насосе),
• отслеживание уровня жидкости,
• рестарт.

Если простейшая автоматика дешевая, то здесь уже цены повышаются, и это вполне можно отнести к минусам (дороже I, но не дотягивает до III поколения, что несколько снижает целесообразность приобретения БУ из-за одного лишь отказа от гидроаккумулятора).

Третье поколение автоматики

Из устройств III поколения собирают мощные, надежные, энергоэффективные системы автоматики для скважинных насосов. Несмотря на сохранение основополагающего принципа, разница между традиционными простейшими и современными приборами солидная. Солидна и стоимость последних, но вложенные средства они отрабатывает на все 100 %, в том числе значительно увеличивая срок службы насоса и создавая серьезную экономию энергии за счет тонкой настройки.

Скважинные насосы оснащают стандартными двигателями. При включении они начинают качать воду на полную мощь, потребляя указанный максимум электроэнергии. Своими руками отрегулировать двигатель нереально, поскольку наблюдается постоянная разность значений: требуется разное количество воды, зависящее от забора - каждый раз перенастраивать скважинный насос (находящийся на глубине) не представляется возможным. Автоматика III поколения выполняет эту функцию легко - на двигатель подается ровно столько энергии, сколько потребуется для достижения заданного давления: для восполнения небольшого расхода система включает оборудование на малых оборотах.

Схема установки блока управления (срезать ватермарку)

Помимо тонкой регулировки напряжения, подаваемого на двигатель, автоматика III поколения оснащена всеми стандартными опциями и расширенными защитными: предохраняет прибор от перепадов напряжения, перегрева, сухого хода и прочее. Систему можно настроить на работу в различных режимах, что позволяет организовать водоснабжение по нестандартной, но оптимальной для конкретного дома схеме, изобилующей нюансами. Накопительный бак не требуется: датчики устанавливают непосредственно в трубопроводе, оборудовании и других местах. Получаемые с датчиков данные обрабатывает блок управления.

Установка автоматики для скважинного насоса

Простейшую автоматику для скважинного насоса вполне можно установить своими руками: монтаж сложностей не вызывает. Поплавок, блокиратор сухого хода в основном уже есть в приборах (если блокиратора нет, его можно установить).

Схема установки реле давления

Дополнительно приобрести нужно только гидроаккумулятор, реле давления, обратный клапан, предотвращающий потерю давления за счет оттока жидкости. Реле устанавливают на бак или на разводной коллектор. На трубу, по которой вода поступает в гидроаккумулятор, также монтируют очистные фильтры. Обратный клапан ставят на насос (чаще всего).

Подключение сводится к простым действиям:

1. Сборка системы.
2. Установка гидроаккумулятора.
3. Монтаж реле давления.
4. Подача питания (если нужно).
5. Настройка верхнего порогового значения давления (путем вращения гайки).
6. Настройка нижнего порогового значения давления.
7. Пуско-наладка: тест и при необходимости дополнительная настройка.

Давление в гидроаккумуляторе накачивают простым насосом. В этом и состоит роль человека (больше ничего не требуется - далее система работает сама).

Установку автоматики II и III поколений своими руками проводить не рекомендуется. Тонкая настройка блока управления, правильное размещение датчиков - сфера деятельности специалистов. Устройства сложные, требуют специфических знаний и навыков. Лучше один раз оплатить монтаж автоматики, чем своими руками вывести из строя дорогостоящий электронный блок управления. Что касается выбора, то надо брать либо первое, либо третье поколение: установка устройств второго как оборудование скважины автоматикой не выглядит целесообразной.

Выбор автоматики для насоса

Этот пост - первая часть из серии рассказов о том, как можно относительно несложно сделать своими руками радиоуправляемый выключатель полезной нагрузки.
Пост ориентирован на новичков, для остальных, думаю, это будет «повторение пройденного».

Примерный план (посмотрим по ходу действия) ожидается следующий:

1. Hardware выключателя

Начало

1. Хочется реализовать удаленное управление светом и вытяжкой.
2. Выключатели есть одно- и двух-секционные (свет и свет+вытяжка).
3. Выключатели установлены в стене из гипсокартона.
4. Вся проводка - трехпроводная (присутствует фаза, нуль, защитное заземление).

Второй пункт в общем-то предполагает, что надо бы сделать две разные схемы (для одно- и двух-канального выключателя), но поступим иначе - сделаем «двухканальный» модуль, но в случае, когда реально требуется только один канал - не будем распаивать часть комплектующих на плате (аналогичный подход реализуем и в коде).

Третий пункт - обуславливает некоторую гибкость в выборе форм-фактора выключателя (реально снимается существующий выключатель, демонтируется монтажная коробка, внутрь стены монтируется готовое устройство, возвращается монтажная коробка и монтируется выключатель назад).

Четвертый пункт - существенно облегчает поиск источника питания (220В есть «под рукой»).

Принципы и элементная база

Для этого обычные двухпозиционные (включено-выключено) выключатели заменим на аналогичные по дизайну выключатели без фиксации (кнопки):

Теперь практически становится понятно, как это реализовать «в железе»:

• берем МК (atmega8, atmega168, atmega328 - использую то, что есть «прямо сейчас»), в комплекте с МК добавляем резистор для подтяжки RESET к VCC,
• подключаем две «кнопки» (для минимизации количества навесных элементов - будем использовать встроенные в МК резисторы подтяжки), для коммутации нагрузки воспользуемся реле с подходящими параметрами (у меня как раз были припасены реле 833H-1C-C с 5В управлением и достаточной мощностью коммутируемой нагрузки - 7A 250В~),
• естественно, нельзя обмотку реле напрямую подключить к выходу МК (слишком высокий ток), поэтому добавим необходимую «обвязку» (резистор, транзистор и диод).

Радиоканал будем организовывать с помощью nRF24L01+:

Дополнительно добавим блокировочные конденсаторы по питанию МК.

МК будем программировать через ISP - для этого на плате модуля предусмотрим соответствующий разъем.

Собственно, вся схема описана , осталось только определиться с выводами МК, к которым будем подключать нашу «периферию» (радиомодуль, «кнопки» и выбрать пины для управления реле).

Начнем с вещей, которые уже фактически определены:

• Радиомодуль подключается на шину SPI (таким образом, подключаем пины колодки с 1 по 8 на GND, 3V3, D10 (CE), D9 (CSN), D13 (SCK), D11 (MOSI), D12 (MISO), D2 (IRQ) - соответственно).
• ISP - вещь стандартная и подключается следующим образом: подключаем пины разъема с 1 по 6 на D12 (MISO), VCC, D13 (SCK), D11 (MOSI), RESET, GND - соответственно).

Теперь следует определиться с тем, какие «корпуса» будем использовать. В этом месте начинает диктовать правила моя природная лень: мне очень не нравится сверлить печатные платы - поэтому выберем по максимуму «поверхностный монтаж» (SMD). С другой стороны, здравый смысл подсказывает, что использование SMD очень существенно сэкономит размер печатной платы.

Для новичков поверхностный монтаж покажется достаточно сложной темой, но реально это не так страшно (правда, при наличии более-менее приличной паяльной станции с феном). На youtube очень много видео-роликов с уроками по SMD - очень рекомендую ознакомиться (сам начал использовать SMD пару месяцев назад, учился как раз по таким материалам).

• микроконтроллер - atmega168 в корпусе TQFP32 - 1 шт.
• транзистор - MMBT2222ALT1 в корпусе SOT23 - 2 шт.
• диод - 1N4148WS в корпусе SOD323 - 2 шт.
• стабилизатор - L78L33 в корпусе SOT89 - 1 шт.
• реле - 833H-1C-C - 2 шт.
• резистор - 10кОм, типоразмер 0805 - 1 шт. (подтяжка RESET к VCC)
• резистор - 1кОм, типоразмер 0805 - 1 шт. (в цепь базы транзистора)
• конденсатор - 0.1мкФ, типоразмер 0805 - 2 шт. (по питанию)
• конденсатор - 0.33мкФ, типоразмер 0805 - 1 шт. (по питанию)
• электролитический конденсатор - 47мкФ, типоразмер 0605 - 1 шт. (по питанию)

Тут я немного хитрю и подглядываю в свои «запасники» (просто выбираю то, что там уже есть в наличии). Вы можете выбирать компоненты по своему усмотрению (выбор конкретных компонентов выходит за пределы этого поста).

Поскольку вся схема уже практически «сформирована» (по крайней мере, в голове), можно приступать к проектированию нашего модуля.

Вообще неплохо было бы все сначала собрать на макетке (используя корпуса с выводными элементами), но поскольку у меня все описанные выше «узлы» уже неоднократно проверены и воплощены в других проектах - позволю себе этап макетирования пропустить.

Проектирование

На мой взгляд - очень простая, но в то же время - очень удобная программа для создания принципиальных схем и печатных плат по ним. Дополнительные «плюсы» в копилку EAGLE: мультиплатформенность (мне приходится работать как на Win-, так и на MAC-компьютерах) и наличие бесплатной версии (с некоторыми ограничениями, которые для большинства «самодельщиков» покажутся совершенно несущественными).

Научить вас пользоваться EAGLE в этом топике не входит в мои планы (в конце статьи есть ссылка на замечательный и очень простой для освоения учебник по пользованию EAGLE), я лишь расскажу, некоторые свои «хитрости» при создании платы.

Мой алгоритм создания схемы и платы был примерно следюущий (ключевая последовательность):

Схема :

• Создаем новый проект, внутри которого добавляем «схему» (пустой файл).
• Добавляем МК и необходимую «обвеску» (подтягивающий резистор на RESET, блокировочный конденсатор по питанию и т.п.). Обращаем внимание на корпуса (Package) при выборе элементов из библиотеки.
• «Изображаем» ключ на транзисторе, который управляет реле. Копируем этот кусок схемы (для организации «второго канала»). Входы ключей - пока оставляем «болтаться в воздухе».
• Добавляем на схему разъем ISP и колодку для подлючения радиомодуля (делаем соответствующие соединения в схеме).
• Для питания радиомодуля добавляем в схему стабилизатор (с соответствующими конденсаторами).
• Добавляем «разъемы» для подключения «кнопок» (один пин разъема сразу «заземляем», второй - «болтается в воздухе»).

• Размещаю клеммники для подключения силовой нагрузки.
• Правее клеммников - реле.
• Еще правее - элементы транзисторных ключей.
• Стабилизатор питания для радиомодуля (с соответствующими конденсаторами) размещаю рядом с транзисторными ключами (в нижней части платы).
• Размещаю колодку для подключения радиомодуля снизу справа (обращаем внимание на то, в каком положении окажется сам радиомодуль при паравильном подключении к этой колодке - по моей задумке он должен не выступать за пределы основной платы).
• Разъем ISP размещаю рядом с разъемом радиомодуля (поскольку используются одни и те же «пины» МК - чтобы было проще разводить плату).
• В оставшемся пространстве располагаю МК (корпус надо «покрутить», чтобы определить наиболее оптимальное его положение, чтобы обеспечить минимальную длинну дорожек).
• Блокировочные конденсаторы размещаем максимально близко к соответствующим выводам (МК и радиомодуля).

Теперь уже можно определиться с подключением ключей и кнопок (смотрю, какие пины ближе к соответствующим цепям и которые проще будет подключить на плате), для этого хорошо перед глазами иметь следующую картинку:

• Транзисторные ключи подключаем на пины D3, D4.
• Кнопки - на A1, A0.

Внимательный читатель увидит, что на схеме ниже фигурирует atmega8, в описании упоминается atmega168, а на картинке с чипом - вообще amega328. Пусть это вас не смущает - чипы имеют одинаковую распиновку и (конкретно для этого проекта) взаимозаменяемы и отличаются только количеством памяти «на борту». Выбираем то, что нравится/имеется (я в последствии в плату запаял 168 «камушек»: памяти побольше, чем у amega8 - можно будет побольше логики реализовать, но об этом во второй части).

Архив со схемой и платой для Eagle версии 6.1.0 (и выше) находится по ссылке .

Изготовление печатной платы

Приведу для порядка основны шаги по изготовлению платы:

• Печатаю на бумаге Lomond 130 (глянцевая) нижнюю сторону платы.
• Печатаю на такой же бумаге верхнюю сторону платы (зеркально!).
• Складываю полученные распечатки изображениями внутрь и на просвет совмещаю (очень важно получить максимальную точность).
• После этого степлером скрепляю листки бумаги (постоянно контролируя, чтобы совмещение не было нарушено) с трех сторон - получается «конверт».
• Вырезаю подходящего размера кусок двустороннего стеклотекстолита (ножницами по металлу или ножевкой).
• Стеклотекстолит нужно обработать очень мелкой шкуркой (убираем окислы) и обезжирить (я делаю это ацетоном).
• Полученную заготовку (аккуратно, за края, не трогая очищенные поверхности) помещаю в полученный «конверт».
• Разогреваю утюг «на полную» и тщательно утюжу заготовку с двух сторон.
• Оставляю плату остыть (минут 5), после этого можно под струей воды отмачивать бумагу и удалять ее.

Тонер смываю ацетоном.

Совет : когда делаете мелкие платы, сделайте заготовку под нужное количество плат, просто разместив изображения верхней и нижней части платы в нескольких экземплярах - и уже это «комбинированное» изображение «накатывайте» на заготовку из стеклотекстолита. После травления достаточно будет разрезать заготовку на отдельные платы.
Только обязательно проверяйте размеры плат при вводе на бумагу: некоторые программы любят «чуть-чуть» изменить масштаб изображения при выводе, а это недопустимо.

Контроль качества

Для самоуспокоения - контроль тестером всех соседствующих проводников (удобно пользоваться режимом «прозвонка», когда при «коротком замыкании» тестер подает звуковой сигнал).

Если все-таки где-то обнаружен ненужный контакт - исправляю это острым ножом. Дополнительно обращаю внимание на возможные «микротрещины» (пока просто фиксирую их - исправлять буду на этапе лужения платы).

Лужение, сверление

Сначала изготовленную печатную плату необходимо обезжирить (ацетон или спирт), можно «пройтись» ластиком, чтобы убрать появившиеся окислы. После этого - покрываю плату обычным глицерином и дальше уже паяльником (температура где-то около 300 градусов) с небольшим количеством припоя «вожу» по дорожкам - припой ложится ровно и красиво (блестит). Лудить надо достаточно быстро, чтобы дорожки не поотваливались.

Когда все готово - отмываю плату с обычным жидким мылом.

Монтаж элементов

Тут опять следует вернуться к этапу «контроль качества» - прозваниваю тестером все подозрительные ранее и полученные в ходе лужения/сверления/создания переходов новые места.
Проверяю, что обнаруженные ранее микротрещины устранены припоем (или устраняю припаивая тонкий проводник поверх трещинки, если после лужения трещинка осталась).

Устраняю все «залипухи», если такие все-таки появились в процессе лужения. Это гораздо проще сделать сейчас, чем в процессе отладки уже полностью собранной платы.

Теперь можно приступать непосредственно к монтажу элементов.

Мой принцип: «снизу вверх» (сначала распаиваю наименее высокие компоненты, потом те, что «повыше» и те, что «высокие»). Такой подход позволяет с меньшими неудобствами разместить все элементы на плате.

Таким образом, сначала распаиваются SMD-компоненты (я начинаю с тех элементов, у которых «больше ног» - МК, транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы), потом дело доходит и до выводных компонентов - разъемов, реле и т.п.

Таким образом, получаем уже готовую плату.

P.S. «Двухканальный» модуль можно использовать для замены «проходных» выключателей (обычно ставятся в начале и конце лестницы между этажами и т.п. местах).

P.P.S. Если использовать более плоские кнопочные выключатели, то при небольшой доработке можно сделать платы, которые уместятся в существующие монтажные коробки (т.е. не только для размещения в нишах гипсокартонных стен).

Главная » Отопление » Как установит пульт управления на эл насос. Автоматика для скважины: что требуется для ее нормальной работы