趣味感應式自控噴泉技術—互動噴泉設計

感應式自控噴泉技術

隨著城市的美化，在許多城市的街心公園、游樂場等處,都可看到人工噴泉，使人們的生活環境更加豐富多彩。然而，每個城市都程度不同地存在著供水緊張問題，若一整天的讓泉水噴射無疑是種水源浪費，所以有好多人工噴泉是定時噴射，這樣在噴水時間無人觀賞時是一種浪費;而有人觀賞時它卻不噴了又大煞風景。于是乎，有人設計了聲控噴泉，一拍手，噴泉便噴水，經一定時間后噴水停止，再拍手，再噴水，雖好，但必須站在規定的方位上。

感應式自控噴泉，是借助人體的感應，當人體靠近或接觸感應線時，噴泉立即自動噴水，人離開感應線時，經一短暫時間自動停止噴水。感應線可沿噴泉的四周布置，無論人從哪個方向接近噴泉，噴泉都會自動噴水，不受方位限制,比聲控噴泉實用性更強。

1.電路工作原理

感應式自控噴泉電路如圖35.1所示，它是由臨近感應式開關電路、延時電路及噴泉電路所組成的。

圖中電源變壓器B、二極管D2、穩壓二極管DW和電容C2組成半波整流穩壓電路,供給感應式開關電路直流工作電源。晶體管小水泵的直流電源，由另一繞組半波整流供給。

感應式開關電路與延時電路，是由兩塊時基電路組成，第一塊IC1用來放大感應信號;第二塊1C2用作驅動和定時。

由于集成電路IC1的②腳和⑥腳的輸入阻抗很高，所以有微弱的感應信號，就能使IC1工作。當人體靠近或接觸感應器M時，其感應信號加至IC1的②、⑥腳，則IC1的輸出端③腳呈高電平，輸出的信號電壓經電阻R1加至BG管的基極，使BG管導通，則集成電路IC2:的②腳變為低電位，而IC2的輸出端③腳就由低電平轉為高電平，繼電器J動作,其上的常開觸點J1閉合，接通晶體管小水泵電源，使小水泵工作，噴泉噴水。與此同時，電阻R2與電容C1組成的延時電路延時開始，此延時時間的長短，可改變R2的阻值或C1的容量來決定。

當人離開感應器時，IC1的輸出端③腳變為低電平，BG管截止，但繼電器J不能立即釋放，因為電容C1此時要經IC2的內部三極管的發射結放電，直至C1上的放電電壓低于⑥、⑦腳的工作電壓，1C2的③腳才能變為低電平，使繼電器J斷電。因此，在人離開感應器時，噴泉需延續一段時間才能停止噴水。

2.元件選擇及安裝

IC1、IC2:為時基集成電路，可選用任意型號國產或進口的時基集成電路。

J為直流繼電器，工作電壓6V，可選用JRC型。當采用小型交流水泵時，可用繼電器J的觸點，去控制交流繼電器電路電源的通與斷。

• BG為小功率三極管，如3DG6等。

• R2100k Q, R32. 2MQ半可調電阻，R14. 7kQ、R4100 Q。

• D1~D3為整流二極管，選用2CP型或1N4001。

• C1100 μF，C2220 μF / 16V。DW為穩壓二極管，穩壓值為6V。

• LED為任意型號發光二極管。

B為電源變壓器，制作時鐵芯面積為19 X38mm2， 初級繞組L3用φ0. 2mm 高強度漆包線，繞1364圈，接220V交流電源。次級繞組L1電壓為8V，用φ0. 32mm漆包線繞48圈。次級繞組L2電壓為40V,用φ0. 55mm漆包線繞220圈。

噴泉用的水泵，為晶體管小水泵，可選用直流工作電壓為36V的晶體管小水泵成品，它的噴水高度在1m以上。

晶體管小水泵的外形如圖35.2所示。

噴泉的噴頭可用如下方法制作:

選擇直徑3mm的空心鋼管，截成適當長度,數量不超過10段，因晶體管小水泵功率所限。然后將每段鋼管的一端用焊錫等物封死，并在中央用針扎一小孔，鋼管的另一端通過軟膠管(或塑料管)與晶體管小水泵出水管相連。

為了防止池中的水堵塞晶體管小水泵管道，在進水連接的軟膠管_上最好加裝一濾水網罩。

各噴水管的布置方式不限，可以是集中式，也可以是分散式，噴水管可采用浮標拋錨式方法固定在水池中。

本電路組裝正確無誤，接通電源即可正常工作。

感應器最好用直徑1~2mm的鐵絲制作，將它作為一種裝飾，按著水池的形狀，欄固在水池臺的四周邊緣上，當人們不自覺地靠近水池臺邊緣時，噴泉便自動噴水，離開稍許噴泉就停噴，給人們一種新奇、趣味感。

該感應式控制器不僅適于晶體管小水泵類的模擬式噴泉，也適用于普通街心公園噴泉的自控，它對節約用水不僅有一定的意義，而且對噴泉噴水方式也有創新，使其噴水控制獨具一格。

感應式自控噴泉的印刷電路如圖35.3所示，所有元件(除水泵部分)均安裝在該電路板上，爾后固裝在盒體內，盒面上裝有電源開關及發光二極管窗孔，通過連線控制與感應器及水泵相接。電路板的地線與大地相接，感應器的靈敏度將提高許多。