用555时基电路制作简易水位控制器

摘 要：随着现代城市的开发，房屋地下层水位、交错桥梁深凹区水位以及城市低洼地的水位等在遇到恶劣天气时，越来越多地出现漫溢的情况。如何通过简单电路实现区域水位有效控制，是许多建设施工方和城市管理者经常遇到的问题，因而制作成本低、维修方便、反应灵敏的水位控制器是设计者追求的目标。本文通过笔者自住小区水位控制电路的制作实践，采用555时基电路来实现水位的自动控制。

关键词：时基电路 水位 控制

一、问题的提出

某小区地势低洼，呈现盆状，每次雨量过大或过于集中就会造成小区水位快速上升，淹没小区道路和车库，影响居住者的日常生活。经过相关部门会商，决定通过疏通内部排水管路，并将积水集中于一足够大的蓄水池，用自动水泵进行水位的控制，达到防洪目的。

二、技术要求

当蓄水池水位在较低水平时，水泵停止工作；当水位达到一定水平时，水泵开始工作，自动持续抽水。对于区域较大、蓄水池容量足够大时，可以采用高低二级水泵进行抽水，以加快排水速度。

三、555时基电路工作原理分析

555时基电路是一种集数字和模拟功能于一体的集成电路，采用双极工艺制作，可在4.5～16V电压范围内工作，性能可靠、成本低。通过一定的外电路组合可实现多谐振荡器、单稳态触发器等脉冲与变换电路，常用于仪器仪表、电子测量和自动控制方面。NE555内部电路方框图如图1，内部含有2个电压比较器、1个分压器、1个RS触发器、1个放电晶体管和1个功率输出级。

引脚说明：1-地GND 2-触发TRIG 3-输出OUT 4-复位REST

5-控制电压CONT 6-门限（阈值）THRES 7-放电DISCH 8-电源电压Vcc

四、水位控制电路工作原理

图2为水泵水位控制原理图，利用555时基稳态触发原理实现对水位控制。控制电路由降压整流电路和两块555组成高水位启动、低水位停止的控制电路。

图2 水泵水位控制原理图

工作原理：在正常情况下探极B2、D2处于较低水位区，探极B1、D1略高于探极B2、D2（可根据需要进行调节）。当水位高过B2、D2电极时，IC2触发极2为高电平，IC2的3脚呈低电平，J2得电，J2-2闭合，当水位继续上升并越过B1、D1电极时，IC1触发极2受触发为高电平，此时IC1输出极3变为低电平，J1得电，使得J1-1闭合，接触器C得电，电机M开始工作抽水。当水位完全低于电极B2、D2时，IC2触发极2变为低电平，IC2的3脚呈高电平，J2失电，J2-2断开，接触器C失电，电动机停止工作。完成对水位的控制过程。

安装过程中，应将电动机停止控制电极置于距进口较远且水位波动较小的位置，防止因水浪波动造成控制系统开启与关闭过程频繁转换，导致电动机频繁启动，以保护电动机M；开关K为手动控制开关，正常情况下为常开状态，当控制电路失效后，可直接通过开关K控制抽水

过程。

该电路采用单相供电，低压控制，安全可靠，适用于小型水位控制。

参考文献：

[1]赵光.555时基电路应用280例[M].北京：化学工业出版社，2010.

[2]黄海平.低压380V电动机控制电路125例[M].北京：科学出版社，2011.

[3]吴祚武，王磊.液位控制系统[M].北京：化学工业出版社，2006.

（作者单位：桐乡市高级技工学校）