Индикатор уровня жидкости с помощью микросхемы ULN2003

Сегодня я расскажу вам, как создать простой и недорогой индикатор уровня воды с использованием микросхемы ULN2003. Представьте, что вы хотите контролировать уровень воды в баке и знать, когда он заполнен. С ULN2003 это легко сделать, подключив несколько светодиодов и резисторов. Эта микросхема работает как супергерой для ваших проектов, позволяя вам следить за уровнем воды с помощью световых индикаторов. Давайте разберёмся, как это сделать пошагово! Погнали!

Что нам понадобится:

1 x ULN2003 IC
8 разноцветных светодиодов
8 резисторов на 220 Ом
1 резистор на 100 Ом
1 зуммер
Длинный ленточный кабель
Макетная плата или настраиваемая печатная плата (PCB)

Шаг 1: Немного о микросхеме ULN2003

Эта микросхема имеет 16 ножек. Слева направо (по часовой стрелке) расположены следующие контакты:

Пины 1-7 — это входы базы.
Пины 10-16 — выходы коллектора.
Пин 9 — это общий катод для обратных диодов.
Пин 8 — общий эмиттер, который обычно подключается к земле.

ULN2003 содержит 7 высоковольтных и высокотоковых NPN Дарлингтон транзисторов, каждый из которых рассчитан на 50V и 500mA. Микросхему можно подключить напрямую к цифровой логике (например, Arduino или Raspberry Pi) без внешнего резистора.

Шаг 2: Схема подключения

Схема очень простая. Я подключил 7 светодиодов к 7 выходам микросхемы через резисторы на 1 кОм. Входы подключены к ленточному кабелю, другой конец которого погружен в водяной бак. Вода создает проводящий путь, активируя транзисторы, и светодиоды загораются по мере заполнения бака.

Шаг 3: Демонстрация на макетной плате

Перед сборкой компонентов на печатной плате, протестируем все на макетной плате. Я налил воду в кружку, и светодиоды загорались по мере её наполнения. Зуммер начинает звучать, когда кружка полностью заполнена. Всё работает как надо!

Шаг 4: Сборка платы

Теперь, когда все протестировано, пора перейти к сборке платы. Первым делом я припаял все резисторы, затем светодиоды, основание для микросхемы (чтобы не паять её напрямую), зуммер и ленточный кабель.

Шаг 5: Заключительная демонстрация

Вода поднимается, создавая проводящий путь между положительным терминалом и базой транзисторов внутри микросхемы. Это активирует входные пины, и соответствующие выходные пины загораются, начиная с красного светодиода внизу и заканчивая зелёным наверху. Когда кружка полностью заполнена, зуммер начинает звучать.

Практичность

Честно говоря, у этой схемы больше минусов, чем плюсов. Электроды в воде ржавеют и требуют замены каждые 2-3 года. Эта схема не подходит для солёной воды или металлических баков. Лучше использовать «большие электроды» или «буферные CMOS-инверторы», которые менее подвержены коррозии и обеспечивают более стабильную работу.

Заключение

Спасибо, что прочитали статью! Надеюсь, она была полезна. Если хотите получать похожие разработки, подписывайтесь на наш телеграм!

Часто задаваемые вопросы:

Можно ли использовать эту схему для солёной воды? Нет, для солёной воды эта схема не подходит из-за коррозии электродов.
Как часто нужно менять электроды? Электроды нужно менять каждые 2-3 года.
Можно ли использовать металлический бак? Нет, схема не работает с металлическими баками.
Что можно сделать, чтобы увеличить срок службы электродов? Используйте большие электроды или материалы, менее подверженные коррозии.
Можно ли добавить больше светодиодов? Да, можно добавить больше светодиодов, если это необходимо.

Tarantula3, Австралия