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用风向传感器制作风向标

作者:沉默的offer时间:2018-08-06

  这里利用风向传感器,制作一台风向标,如右图,再用电子电路为风向标定位(即锁存风向)。

  1.风向传感器和风向标
  
  右图电路是一种风向标示意图。在图的中央,有一由塑料杆组成的风向指示标,其杆的尾部,安装有一十字形的薄叶片(俗称为桨),标的中上部贴有一小块强磁铁,杆书的上端制成箭头形,以便指示风向。围绕塑料指示杆,在磁场作用的范围内,安有8个磁控开关(俗称干簧开关),磁控开关的接线见右图。

  下图是风向标的定位控制电路(存储方位)。右图中各磁控开关的一端A~H,分别与下图中的A~H各自相连。下图的风向标定位电路,由8只小电流的可控硅(SCR-直流型)和8只LED组成风向定位显示的锁存电路。如果方向标指向北方,对应的磁控开关A闭合,此时电源电流通过下图的A点到SCRl的阳极,使可控硅SCRl接通,同时显示方向的LED点亮(锁存显示北方)。如果风向又有轻微变动,如从北向西北或从北向东北方向变化,只要其他磁控开关没有被激励,其LED1仍指示到北方。

  当可控硅SCR1导通后,电容器C8和C1的一端被SCR1引导到接地,该两只电容的另一端通过相关的电阻和LED接到+112V的电源上。此时C8和C1被充电到+12V。所有其他电容器的两端通过相关的电阻和LED都接到+12V,所以它们不会被充电。

  当风向由北转向西北方位时,磁控开关B接通,使SCR2导通,LED2点亮,指示风向为西北向,同时C1的正端,即SCR2阳极端等效接地,电容器C1给SCR1一个负脉冲,使SCRl由已导通状态转为截止。上述的工作原理适用于风向标转到任何方向时的工作过程和对应的LED的方位指示。

  2.风向标的制作
  
  右图的方向标其制作比较随意。读者只需根据右图示意图,先用塑料管制作一方向杆,方向杆长度和直径可自取尺寸。杆尾部的风叶片,可由木质的薄片制成、杆的前端制成箭头形。杆的面向地的面中央开一孔。再用一木质圆盘做一个圆盘式丁字形座。圆盘水平放置。

  圆盘中央立一丁字杆,丁字杆上端为尖形,以便风向标背面的开孔放置在丁字尖上自由运动。为了保证风向标尽可能在丁字尖上水平转动,要求风向标上的强磁铁在粘贴时,其位置应保证风向标处于水平转动。在圆盘边缘,立8根立柱,柱的位置8等分圆的弧长,8只磁控开关即放在8根立柱上,立柱高度应略低于中心丁字杆高度,但当风向标转动时,风向标的强磁铁应使每个磁控开关都闭合。注意风向标自由转动时,不能与磁控开关相碰。

  下图的风向标定位(锁存)电路,可用一双面印制板制作该电路。鉴于下图电路绘制十分规范,很有利于排印制板。在排制时只需将元器件按图放在一个面上,并连接相关元器件。双面板的另一面仅排其公共电源线和公共地线即可。

  3.安装调试
  
  下图印制板制作好后,放入圆盘底座上,再按右图、下图互连接线,只要接线无误即可简单调试。调试时,应保证方向杆尽可能处于水平状态(移动方向标杆的磁铁),然后转动方向杆,保证每个LED都能点亮即可让风向杆运行工作。下图中风向杆上的小圆盘(指示方位的)可以不用,因为下图中每个LED已代表了正确的方位,只需对每个LED标出其方位即可。


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