ĐỒ ÁN HỆ THỐNG BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG .

I. Giới thiệu:

Xuất phát từ tình trạng các nhà vườn ở khu vực Đà Lạt muốn bơm nước lên hồ
chứa, mà phải qua trung gian nhiều hồ khác nữa. Việc máy bơm có hoạt động hay không
phụ thuộc rất nhiều vào việc hồ dưới có nước hay không nếu không có nước máy bơm cứ
chạy dẫn đến cháy máy bơm; nếu như hồ trên đã đầy rồi mà máy cứ bơm dẫn tới tình
trạng lãng phí nước. Việc này cũng có thể áp dụng cho các nhà ở thành phố dùng giếng
khoan. Chính vì thế nên nhóm em quyết định khắc phục những vẫn đề đó bằng việc kết
hợp đo mức nước ở cả hai hồ rồi ra quyết định là có cho máy bơm hoặc động hay không.
II. Mục đích:
- Tạo hệ thống bơm và ngắt tự động.
- Đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị có trong mạch.
- Tạo sự thuận tiên cho người sử dụng.
- Tạo ra hệ thống thân thiện với người dùng.
III. Yêu cầu:
- Biết mức nước ở bồn nước và bồn bơm qua đèn báo.
- So sánh mức nước ở 2 bồn để tiến hành bơm.
- Ngắt máy bơm khi có sự cố.
- Ít tiêu thụ điện năng, giá thành rẻ
IV. Các linh kiện dùng trong mạch:
-Biến áp

-Transitor NPN (BC 547)

-Tụ điện

-Transitor PNP (A 1015, 2N3906)

-Điện trở

-Role 5V (250VAC – 7A)

-Diode

-Led

-IC ổn áp 7805

-Các con Domino

-OP-AMP 741

1



V. Sơ đồ khối:

HIỂN THỊ
MỨC NƯỚC
Ở BỂ 1

HIỂN THỊ
MỨC NƯỚC
Ở BỂ 2

-Khối nguồn: Cấp và ổn định nguồn cho toàn mạch.
-Khối ngắt: Dùng nguồn 5V tắt nguồn 220V.
-Khối hiển thị: 2 bộ hiển thị cụ thể 3 mức nước 100%, 75%, 40% của 2 bể nước.
-Khối so sánh: So sánh mức nước của 2 bể nước để điều khiển đóng mở máy bơm.

VI. Sơ đồ nguyên lý:

-Khối nguồn: Điện AC 220V qua biến áp biến đổi thành AC 7.5 V. Chỉnh lưu qua
cầu Diode chuyển dòng AC 7.5 V thành dòng DC 7.5 V. Dòng qua IC 7805 để ổn áp
5V. Nguồn 5V cấp cho các khối trong mạch.
- Khối ngắt: Dùng tiếp xúc điểm để tắt nguồn 220V.
+Khi chưa có tiếp xúc: Transistor Q1 được cấp dòng 5V qua hai điện trở R1,
R2. Q1 dẫn, Q2 không dẫn. Role 1 ở chân NO (thường mở), nguồn 220V vẫn
cấp cho máy bơm, máy bơm hoạt động bình thường.
+Khi có tiếp xúc điểm: Transistor Q2 được cấp dòng 5V qua hai điện trở R4,
R3. Q2 dẫn, Q1 không dẫn. Role 1 chuyển qua chân NC (thường đóng). Ngắt
nguồn 220V tới máy bơm, máy bơm tắt.
+Dùng nguồn 5V ngắt nguồn 220V: An toàn khi sử dụng nếu có sự cố.


- Hai khối hiển thị mức nước: Có 1 dây mass (TRANG-LUC và TRANG-CAM)
trong bể nước. Hiển thị 3 mức nước: 100% - LED TRẮNG, 75% - LED XANH,
40% - LED ĐỎ.
*BỂ 1:
+ Khi mức < 40%: Không có tiếp điểm tiếp xúc với dây mass. Transistor
không dẫn. Không có LED sáng.
+Khi mức nước đạt 40%: Tiếp điểm TRANG-LAM tiếp xúc với dây mass.
Phân cực cho Transisor Q5. Q5 dẫn, LED ĐỎ sáng.
+Khi mức nước đạt 75%: Hai tiếp điểm TRANG-LAM và LAM tiếp xúc với
dây mass. Phân cực cho Transisor Q5, Q4. Q5, Q4 dẫn, LED ĐỎ và LED
XANH sáng.
+Khi mức nước đạt 100%: Cả 3 tiếp điểm tiếp xúc dây mass. Phân cực cho
Transisor Q5, Q4, Q3. Q5, Q4, Q3 dẫn, cả 3 LED ĐỎ, XANH, TRẮNG
sáng.

*BỂ 2: Tương tự bể 1.
- Khối so sánh: So sánh mức nước ở hai bể nước để điều khiển Role 2 dẫn tới máy
bơm có hoạt động hay không. Tiếp điểm tiếp xúc thấp nhất ở bể 1 nối với chân 2
của OP-AMP. Tiếp điểm tiếp xúc cao nhất ở bể 2 nối với chân 3 của OP-AMP. Ngõ
ra OP- AMP ở chân 6. Chân 4 OP-AMP nối đất. Chân 7 OP-AMP nối với nguồn
DC 7.5V.
+Bể 1: Khi tiếp điểm TRANG-LAM tiếp xúc với mass: mức cao (1). Khi
tiếp điểm TRANG-LAM không tiếp xúc với mass: mức thấp (0).
+Bể 2: Khi tiếp điểm NAU tiếp xúc với mass: mức cao (1). Khi tiếp điểm
NAU không tiếp xúc với mass: mức thấp (0).
*TRƯỜNG HỢP BƠM
+ Bể 1 mức 1. Bể 2 mức 0. OP – AMP ra mức 0 (thấp). Transistor Q7 được
phân cực qua R17, Q7 dẫn. Role 2 ở chân NO. Máy bơm hoạt động, bơm
nước từ bể 1 qua bể 2.
*KHÔNG BƠM
+Bể 1 mức 1. Bể 2 mức 1. OP- AMP ra mức 1 (cao). Q7 không dẫn. Role 2
chuyển sang chân NC. Máy bơm không hoạt động.


+Bể 1 mức 0. Bể 2 mức 1. OP- AMP ra mức 1(cao). Q7 không dẫn. Role 2
chuyển sang chân NC. Máy bơm không hoạt động.
+Bể 1 mức 0. Bể 2 mức 0. OP- AMP ra mức1 (cao). Q7 không dẫn. Role 2
chuyển sang chân NC. Máy bơm không hoạt động.
*BẢNG SỰ THẬT
CHÂN 2
1
1
0
0

CHÂN 3
0
1
0
1

CHÂN 6
0
1
1
1

Các thường hợp ở chân 6 của OP-AMP :
+Mức 0 tương ứng có dòng qua R17 phân cực cho Q7, Q7 dẫn.
+Mức 1 tương ứng không có dòng qua R17, Q7 không dẫn.


VII. Sơ đồ mạch in:


VIII. Sơ đồ ráp linh kiện:

VII. Nhận xét, kết luận:
-Ưu điểm:
+ Biết mức nước trong bồn thông qua đèn báo
+ Tự động bơm và ngắt theo tình trạng nước trong bể
+ An toàn khi sử dụng
+ Sử dụng được các linh kiện sẵn có, dễ tìm
+ Ít tiêu thụ điện năng
+ Nước trong bể luôn luôn đầy

+ Có thể dùng điện 5V ngắt điện 220V
-Khuyết điểm:


+ Chỉ hiển thị vài mức nước cụ thể
+ Khi mức nước bể 2 dưới 100% sẽ tự động bơm, không bơm tự do được.
+Không có khoảng thời gian kéo dài cho tới khi máy bơm hoạt động lại.
-Công suất:
Trạng thái
Hoạt động (lúc bơm)
Chờ

I (A)
7

Công suất hệ thống
I (mA)
V(volt)
110
7.5
3
7.5
Công suất tải tối đa
V (Volt)
250

P(w)
0.825
0.0225

P(w)
1750

-So sánh với những thiết bị có trên thị trường
-Có thời gian và kiến thức sẽ khắc phục khuyết điểm trên và thay máy biến áp bằng
các linh kiện điện tử có giá thành rẻ hơn. Tối ưu mạch gọn gàng lại. Sử dụng thêm
các bộ so sánh để có thể tạo khoảng thời gian kéo dài cho máy bơm. Tìm hiểu kỹ
hơn về các linh kiện cảnh báo mức nước cũng như báo khi nước đầy cũng như nước
thiếu thay vì việc dùng các tiếp xúc điểm như mạch của chúng em.