LM3914 NE555 ile Su Depoları için Seviye Göstegesi

LM3914 NE555 ile su depoları için seviye göstergesi, depodaki su seviyesini 10 kademeli LED sütunu ile izlemek için hazırlanmış pratik bir devredir. LM3914 entegresi çoğu zaman VU metre uygulamalarında görülür; burada ise aynı mantık su seviyesi göstergesi olarak kullanılmıştır.

Devrede seviye algılama bölümü sensör uçları ve direnç ağı ile oluşturulmuş, gösterge ve uyarı bölümü ise LM3914, BC558 transistörü, NE555 ve 78L12 regülatörü etrafında kurulmuştur.

Besleme girişi 12-18V AC olarak verilmiştir. Girişte D1-D4 1N4004 diyotları ile doğrultma yapılır, ardından 78L12 ile kontrol katı için regüle 12V elde edilir.

Bu yapı sayesinde devre doğrudan küçük bir AC adaptör veya trafo çıkışı ile rahat çalıştırılabilir.

Tank Su Seviyesi Göstergesi

Su depoları hiç şüphesiz iyi bir fikir. Ancak depo kurulduktan sonra içindeki suyun ne kadar kaldığını pratik biçimde görmek her zaman kolay olmaz.

Kapağı açıp içine bakmak ya da çubuk daldırmak doğru sonuç verse de her seferinde uğraştırıcıdır.

Bu devre tam da bu işi kolaylaştırmak için düşünülmüş. Depo içindeki seviyeyi, bir bakışta anlaşılabilecek renkli LED sütunu ile gösterir.

LED dizisi yeşil, sarı ve kırmızı renklerden oluştuğu için sadece sayısal bir kademe hissi vermez; aynı zamanda seviyenin güvenli, orta veya kritik bölgede olup olmadığını da hızlıca gösterir.

Ayrıca düşük seviyede devreye giren ayrı bir uyarı LED’i daha bulunur.

Sadece gösterge isteyenler için de, ileride alarm veya pompa kontrolü eklemek isteyenler için de güzel bir temel oluşturur.

Su Seviyesi ölçüm devre şeması

Devrenin çalışma mantığı

Devrenin merkezinde IC1 LM3914 yer alır. Bu entegre doğrusal seviyeyi LED sütununa dönüştüren bir sürücüdür.

Şemada pin 9 beslemeye bağlandığı için devre bar modunda çalışır; yani seviye yükseldikçe tek LED değil, alttan itibaren biriken LED’ler yanar.

İstenirse bağlantı kesilerek dot moduna alınabilir.

Bu durumda yalnızca tek LED yanar ve akım tüketimi azalır.

LM3914’ün pin 5 girişine uygulanan gerilim, depodaki seviyeyi temsil eder.

Bu gerilim yükseldikçe LED1’den LED10’a kadar olan seviye adımları sırayla yanar.

Şemadaki VR1 470 ohm trimpotu, tam ölçek aralığını ayarlamak için kullanılır.

Böylece devre farklı depo yüksekliklerine ve sensör düzenine daha rahat uydurulabilir.

Bu tasarım LM3914 doğrusal LED nokta / çubuk ekran sürücüsüne dayanmaktadır.

Pin 9 bağlantısı sayesinde ekran çubuk grafik modunda çalışır ve LED kolonunun yüksekliği tanktaki su seviyesini doğrudan gösterir.

Bu bağlantı kesilirse nokta moduna geçerek akım tüketimi azaltılabilir.

Çubuğun tam ölçekli aralığı, pin 6 üzerindeki gerilime bağlıdır.

VR1 kullanılarak bu aralık ayarlanabilir. Böylece farklı derinlikteki tanklara veya farklı sensör aralıklarına uyum sağlamak kolaylaşır.

Aynı ayar küçük ölçüde LED parlaklığını da etkiler, ancak burada asıl önemli olan gösterge ölçeğinin depo yüksekliğine oturtulmasıdır.

LM3914’ün farklı uygulamalarını görmek isteyenler 20 ledli stereo VU metre devresine de göz atabilir.

Su Seviye Sensör hattı nasıl çalışıyor

Depo içine üstten alta doğru yerleştirilen sensör uçları, su seviyesi yükseldikçe sırayla iletime geçecek şekilde düzenlenmiştir.

Soldaki direnç ağı her sensör için farklı bir referans oluşturur. Böylece su hangi elektrota kadar ulaşıyorsa LM3914 girişinde buna karşılık gelen farklı bir gerilim oluşur.

Şemada R1-R10 grubunun farklı seçilmesi de bu yüzden önemlidir.

Buradaki algılama kısmında Q1 BC558 transistörü tampon ve seviye dönüştürme görevi görür.

Girişteki 100nF ve 47uF kondansatörler küçük dalgalanmalara karşı görüntüyü daha sakin hale getirir.

Depo içindeki su hareket ettikçe LED’lerin gereksiz titreşmesini azaltan bölüm de büyük ölçüde burasıdır.

Şemadaki notta bazı direnç değerlerinin gerektiğinde ayarlanabileceği belirtilmiş. Bu önemli bir ayrıntıdır. Çünkü suyun iletkenliği, sensör uçlarının aralığı, kablo uzunluğu ve depo geometrisi uygulamadan uygulamaya değişebilir. Özellikle çok temiz su, yağmur suyu veya uzun kablo kullanılan sistemlerde birkaç değer üzerinde deneme yapmak gerekebilir.

LED dizisi ve kritik seviye uyarısı

LED1-LED10 arası gösterge sütunu, su seviyesi yükseldikçe aşağıdan yukarı doğru dolan bir çubuk görünümü oluşturur.

Renk dizisi de kullanışlı düşünülmüş: alt seviyelerde kırmızı, orta bölgede sarı, üst seviyelerde yeşil LED’ler ile deponun durumu tek bakışta anlaşılır.

Şemanın sağ alt kısmındaki IC2 NE555 bölümü ise ek uyarı katıdır.

Buradaki LED11, depo seviyesi kritik eşiğin altına düştüğünde ayrı bir uyarı olarak devreye girer.

Bu bölüm sadece görsel uyarı için bırakılabileceği gibi, istenirse buzzer, röle ya da harici kontrol devresi tetikleyecek şekilde de geliştirilebilir.

Sadece seviye göstergesi değil, su eksildiğinde otomatik müdahale de isteniyorsa otomatik depo doldurma devreleri daha uygun bir sonraki adım olabilir.

Besleme ve montaj tarafında önemli noktalar

Devre 12-18V AC ile beslendiği için doğrultma sonrası elde edilen DC değer 78L12’nin rahat çalışacağı seviyede olmalıdır.

Çok düşük AC besleme ile regülasyon zayıflayabilir, gereğinden yüksek AC ile de 78L12 üzerinde fazla ısı oluşabilir.

Bu nedenle trafonun boşta ve yükte verdiği gerçek voltajı ölçmek faydalıdır.

Sensör kabloları depoya kadar uzuyorsa mümkün olduğunca düzenli çekilmeli ve gereksiz paralel hatlardan kaçınılmalıdır.

Çok uzun kablolarda dış etki ve kaçaklar sahte kademe geçişlerine yol açabilir.

Özellikle metal tanklarda sensör uçlarının oksitlenmeye karşı uygun malzemeden seçilmesi uzun ömür sağlar.

LM3914 ile sadece seviye değil, sıcaklık veya benzeri analog bilgiler de gösterilebilir.

Bu açıdan bakıldığında LM3914 tabanlı fan koruma göstergesi benzer mantığın başka bir kullanım örneğidir.

Hangi uygulamalarda işe yarar

Bu devre yağmur suyu depoları, bahçe sulama tankları, çatı depoları ve atölye tipi sıvı tanklarında rahatlıkla kullanılabilir.

Tankın üstünden altına kadar sensör erişimi yapılabiliyorsa, dijital gösterge kullanmadan basit ve anlaşılır bir izleme sistemi kurmak mümkündür.

Mikrodenetleyici içermemesi de ayrıca avantajdır. Parça sayısı düşük, maliyeti makul ve onarımı kolaydır.

Bu yüzden basit ama işlevsel bir seviye göstergesi arayanlar için halen güzel bir devredir.

Kaynak: siliconchip.com.au/cms/A_109005/article.html