简单的水位指示器及报警器（已测试电路）

通常，储存在屋顶水箱中的水会因为水箱满时溢出而被浪费。之前的文章中已经展示了使用 8051 和 AVR 微控制器的水位报警器。本文将展示简单的水位指示器及报警器电路，这些电路使用晶体管、555 定时器和 ULN2003 集成电路构建。

这里展示了三种电路，它们简单且易于构建。首先，我们来构建一个使用简单晶体管的水位报警器。

1. 使用简单晶体管的水位指示器

1.1 电路图

1.2 所需元件

• 晶体管 BC548 — Q1, Q2, Q3, Q4
• 电阻
  • R1, R2, R3, R4 — 2.2kΩ
  • R5, R6, R7 — 100Ω
• 发光二极管 — 红色（LED3）、绿色（LED1）、黄色（LED2）
• 金属触点 — M1, M2, M3, M4

1.3 工作原理

• 该电路设计用于指示水箱中储存的三个水位：低（但非空）、半满和满（但不过溢）。
• 当水箱中没有水时，所有发光二极管均处于关闭状态，表示水箱完全为空。
• 当水位上升并达到 M2 时，M1 和 M2 之间的接触因水作为导电介质而短路。
• 这将使晶体管 Q1 导通，绿色发光二极管开始发光。随着水位继续上升并达到水箱的半满位置，M3 将与水接触并从 M1 处获得一个小电压。
• 因此，Q2 导通，黄色发光二极管将发光。当水箱中的水位升至满时，M4 也与 M1 短路，Q3 和 Q4 均导通。
• 红色发光二极管发光，同时蜂鸣器发出警报，表示水箱已满，可以关闭水泵或电机。

注意：该电路未显示蜂鸣器。请将蜂鸣器、电阻和晶体管串联，并将其与最后一个发光二极管并联。

2. 使用 555 定时器的水位报警器

以下是使用 555 定时器集成电路的电路。

2.1 电路图

2.2 所需元件

• NE555 定时器
• 电阻
  • R1, R4 — 1kΩ
  • R2 — 22kΩ
  • R3 — 570Ω
• 电容 — 1μF
• 蜂鸣器
• 连接线

2.3 工作原理

该电路使用 555 定时器的无稳态模式，其中 R1 = 22kΩ，R2 = 570Ω，C1 = 1μF。给定无稳态电路的频率约为 62Hz。

电路中显示的两个探针应放置在水的高位。探针之间的距离应小于几厘米，以确保当水接触到这些探针时，探针之间能够导电。

当水位上升到探针的高度时，555 电路将被启用，555 定时器的输出将产生一个频率约为 62Hz 的方波输出。该输出被送入蜂鸣器。

该电路实现的逻辑是：当 555 定时器的复位引脚连接到逻辑高电平时，定时器被启用。但最初它连接到地。当水位达到最大值时，该引脚被启用，这将使 555 定时器进入无稳态模式。

3. 使用 ULN2003 的水位指示器及报警器

可以使用简单的 ULN2003 集成电路来实现该电路。ULN2003 集成电路由七个达林顿晶体管对组成。

3.1 电路图

3.2 所需元件

• L1-L3 — 发光二极管
• R1-R3 — 1kΩ
• M1-M7 — 金属触点
• ULN2003 集成电路

3.3 工作原理

• 该电路可用于指示水箱中的三个水位。
• 当金属触点达到相应水位时，每个发光二极管开始发光。
• 当水箱满时，蜂鸣器开始响铃，同时所有发光二极管均亮起。