自動ポンプの作り方

水位センサー(フロートスイッチ)を使用したポンプの自動運転組み立てキットです

・電源は別売です。電圧5V,0.2A(200mA)以上のAC-DCアダプターを使用して下さい
・付属のリレーはAC100V1A(=100W)が限界です
 直流は2Aまでです
・100W以上のポンプを使用する場合や長期間使用する場合はソリッドステートリレーを使用して下さい
・防水のためケースに入れて使用して下さい
・動作は8通り有ります。使用する環境に合わせて選択して下さい
・バグがあった場合はICを送料自己負担で当方に送って下さい

バグ修正履歴
 2016-04-10
  症状:電源をOFFすると機能番号1に戻ってしまう
  対応:不揮発メモリーに機能番号を記憶するように変更


2015-03-08

・7セグメントLEDは逆向きに半田付けしないように注意してください。取れなくなります
・フラックスは使用しないでください。誤動作の原因になります
・▼マークの6ピン端子はプログラムを書き込むための物です。キットのICはプログラム書き込み済みなのでここに取り付ける部品はありません

<<端子の説明>>
A:リレーのA接点に繋がっています。A接点はリレーがON するとCOMと接続されます
B:リレーのB接点に繋がっています。B接点はリレーがOFFするとCOMと接続されます
5V:電源の5Vと繋がっています
GND:電源のマイナスと繋がっています
SSR+:ソリッドステートリレーを接続するための端子です
SSR-:ソリッドステートリレーを接続するための端子です

右側の水位センサー接続端子
S1:水位センサーS1の一方の電線に接続します
S2:水位センサーS2の一方の電線に接続します
S3:水位センサーS3の一方の電線に接続します
GND:水位センサーのもう一方の電線を接続します。3つ有りますが全部基板上で繋がっています
5V:使用しません。電源5Vに繋がっています。3つ有りますが全部基板上で繋がっています
水位センサーの電線は短いので延長して下さい。電線の接続箇所は水濡れしないように絶縁して下さい

この写真はキットとICの型番が異なります。スイッチの色も販売ロットによって白、赤、黒があります。基板は照度計と共通のため「Photometer」の所に部品は取り付けません
C6,C7(0.1μF)は茶色い物に変更しました

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2021-11-23以降販売ロットは消灯時は白、点灯時は赤くなるものに変更しました

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LEDの向きはこれを参考にしてください。赤丸がプラス側で足が長くなっています

ledmuki.png

部品表、センサーは2個付属しています。3個必要な場合は1こ追加購入してください
C6,C7は茶色い物に変更しました

buhinhyo.png

付属のフロートスイッチはこのように浮きが垂れ下がるように設置します。この時スイッチはOFFになっています。浮きが水平になる直前でスイッチはONになります。180度回転させると動作が逆になります。取付ねじの外径は16mm。白いパッキンの外径は20mmです

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2017-12-21以降販売ロットではセンサーがこのタイプに変更になりました。ネジ部の直径は16mmです

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100W以上のポンプを使用する場合や長期間使用する場合は秋月電子のソリッドステートリレー(通販コード K-00210)がお勧めです。これが一番放熱しやすく便利。200W程度までは殆ど発熱しないが、それ以上はヒートシンクが必要。もちろん10秒程度の短時間ONするだけなら放熱が間に合わないのでヒートシンクは不要。
3つの端子の内、T1,T2がAC100V用のスイッチになる。G端子はやや小さくここには何も繋がない。詳細はSSRの説明書の図解参照。SSRを使う場合は基板上のリレーが不要になる。リレーを取り付けなければ無音でAC100VをON/OFF出来る
基板上のリレーを使用して大電流に耐えられるリレーを動作させる方法も可能。リレーは接点抵抗が小さいので放熱器が不要になる反面寿命が短いのが欠点

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SSR(ソリッドステートリレー=半導体リレー)

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SSR+とIN+ SSR-とIN-を接続するとSSRをON,OFF出来る

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 使い方
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・電源電圧は5V
 5V以上の電源を使うとICが壊れるので注意。ICを交換すれば多くの場合回復する

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 表示
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・機能番号は「----X」のように表示される
・タイマー動作中はタイマーの値をカウントダウン
・LED1~LED3:センサーが水位を検知すると点灯。ハードウェアで点灯させているのでソフトの動作とは無関係です
  S1センサーがON->LED3点灯
  S2センサーがON->LED2点灯
  S3センサーがON->LED1点灯
・LED4:リレーと連動して点灯
・LED5:機能番号設定中/タイマー設定中に点灯
・LED6~LED8:現在未使用

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 機能の切り替え
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・機能番号は出荷時に1番に設定されている
・SW1を押しながら電源を入れると機能番号を切り替えられる
 SW1はLED5が点灯するまで押している必要がある
 電源を入れてからLED5が点灯するまで2秒かかる
・設定中はLED5が点灯
・SW2で機能番号増加、SW3で減少
・SW1を押すと設定機能から抜ける

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 タイマーの設定
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・SW1を2秒以上長押しするとタイマー設定機能に入る
・タイマーの初期値は出荷時に5秒に設定されている
・設定できる最大時間は99分59秒
・SW2が桁移動、SW3が値の変更。設定中の桁は小数点が点灯する
・SW1を再度押すと設定機能から抜ける

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 機能番号毎の解説
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 機能番号1
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・水位はセンサーS1とS2の間に保たれます
・S1が水位を検知するとリレーがON、S2以下に水位が下がるとリレーがOFFします
・ポンプの出口側のホースの先がタンクより低い位置にあるとサイホンの原理でポンプが動かなくても排水されることに注意してください

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 機能番号2
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・水位はセンサーS1とS2の間に保たれます
・S1が水位を検知するとリレーがOFF、S2以下に水位が下がるとリレーがONします
・ポンプの入り口側のホースの先がタンクより低い位置にあるとサイホンの原理でくみ上げた水が逆流することに注意してください

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 機能番号3
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・水位はセンサーS1以下に保たれます
・タンクの水を完全に排水したいがS2センサーをタンクの底付近に設置できないときに有効です
・S1が水位を検知するとリレーがON、S2以下に水位が下がってもすぐにはリレーがOFFしません。
 S2以下に水位が下がってから一定時間経過後にリレーがOFFします
・ポンプの出口側のホースの先がタンクより低い位置にあるとサイホンの原理でポンプが動かなくても排水されることに注意してください

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 機能番号4
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・水位はセンサーS1とS2の間に保たれます
・S3センサーがある注水タンクが一杯になると動作を停止します
 注水タンクの水位がS3以下になれば動作を再開します
・S1が水位を検知するとリレーがON、S2以下に水位が下がるとリレーがOFFします
 S3が水位を検知すると他のセンサーとは無関係にリレーはOFFします

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 機能番号5
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・水位はセンサーS1以下に保たれます
・S3センサーがある注水タンクが一杯になると動作を停止します
 注水タンクの水位がS3以下になれば動作を再開します
・S1が水位を検知するとリレーがON、S2以下に水位が下がってもすぐにはリレーがOFFしません。
 S2以下に水位が下がってから一定時間経過後にリレーがOFFします
 S3が水位を検知すると他のセンサーとは無関係にリレーはOFFします

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 機能番号6
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・タンクを常に空の状態にします
・S2センサーが水位を検知するとリレーがON、S2以下に水位が下がり一定時間経過するとリレーがOFFします
 タイマーの設定時間だけS2より水位が下がります

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 機能番号7
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・タンクを常に空の状態にします
・S2センサーが水位を検知するとリレーがON、非検知で即リレーがOFFしますが、一定時間経過しないとS2が水位を検知してもリレーがONしません
 水位がS2付近で波打ったときにポンプが激しくON/OFFを繰り返さないようにしています

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 機能番号8
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・タンクを常に満水にします
・S1センサーが水位を検知するとリレーがOFF、リレーがOFFしてから一定時間経過しないとS1が水位低下を検知してもリレーがONしません
 水位がS1付近で波打ったときにポンプが激しくON/OFFを繰り返さないようにしています

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使用例。屋根に降った雨水がこの浸透マスに流れ込むので内部にバケツを入れて回収する。雨樋のパイプは浸透マス内部とツライチになっているのでそのままだとバケツに水が入らなくなる。クリヤホルダーを丸めてパイプの中に突っ込んで延長している。ポンプは¥1000の風呂水用。プログラムの設定はNo1を使用。センサーがもう一つあればNo4のほうが無駄にポンプが回らないので良い
この組み合わせの概算費用:
 1.キット本体+電源+送料 ¥2660
 2.風呂水ポンプ      ¥1100
 3.ホース          ¥200
 4.AC100V電線など   ¥500
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 合計            ¥4460

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異物が流れ込む可能性があるときはセンサーをガードする。これは塩ビパイプにセンサーを入れたところ。浸透マスには枯れ葉が流れ込んでくるのでさらに上下をガーゼなどで塞ぐと完璧

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ケースは完全に密閉した方が良いがある程度の湿度に耐えるので塞がなくても使用可能
電線はそれぞれ
 ・センサーケーブル2本 電話線を流用
 ・電源AC100V
 ・ポンプ電源

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参考回路図

autoswsch_small.png
回路図+プログラム
ファイル ファイルタイプ 添付ファイルの解説
auto_pump_mikrobasic.zip mikroBasic mikrobasic pro プログラム一式 チェックサム 2D81 最終更新日2016-04-10
autoswsch_large.png PNG 回路図 大サイズ