下圖為自動灌溉器電源電路圖:
從上圖中,我們可以看到電路采用芯片555的非穩態工作模式來構成循環定時器,設計的目的就是為了滿足間歇性灌溉,讓土壤始終保持濕潤;我們可以通過調節開關的導通時間長短來滿足土壤的濕潤程度。
圖中芯片555內部圖如下所示:
從上圖中,我們可以看到,芯片內部由2個比較器、分壓電路、觸發器、放電三極管和輸出電路組成,我們可以從圖中看到,芯片2腳所在的比較器同向輸入端電壓為1/3VCC,所以當芯片2腳輸入電壓低于1/3VCC時,芯片3腳輸出腳輸出為高電平,芯片6腳所在的比較器反向輸入端電壓為2/3VCC,所以當芯片6腳輸入電壓大于等于2/3VCC時,芯片3腳輸出腳輸出為低電平。
剛開機時,C1兩端電壓為零,芯片第2腳為低電平,第3腳輸出高電平。繼電器K1開關閉合,抽水泵得電進行抽水工作,此時通電指示燈LED2點亮發光。這時芯片內部放電管截止。所以供電電壓6V經R1、VD1和RP1向C1充電,當閾值端第6腳電位上升到供電電源的2/3時,芯片復位,第3腳輸出低電平,LED2熄滅,K1同時斷開,關閉抽水功能,這時斷電指示燈LED1點亮發光、此時芯片的內部放電管導通,芯片的第1、7腳被內部放電管短接,所以C1儲存的電荷就通過RP2、VD2向芯片的第7腳放電,使第2腳電位不斷下降。當第2腳電位降至供電電源的1/3時,芯片又置位,第3腳輸出高電平,LED1滅,LED2點亮,K1得電閉合,抽水泵開始工作。
芯片置位后,供電電壓又經R1、VD1和RP1向C1充電,從而進入循環工作狀態,芯片的第3腳不斷交替地輸出高電平與低電平,通過繼電器開關來控制灌溉器抽水泵的開關。我們可以通過調節RP1和RP2來控制抽水泵開與關的時間長短;如果調節電阻還無法滿足我們的需求,我們還可以通過使用兩個555芯片來設計一個延時控制裝置。