现在不少农村家庭都在房顶上放一个不锈钢水箱，利用太阳能晒一些热水作为洗澡用。这种简单的水箱没有水位控制器，用水泵上水时经常溢出，浪费水资源。本文介绍一款采用555时基电路设计的水箱水位控制电路，在水箱水位达到设定水位时，可以自动切断水泵或电磁阀的电源，同时发出声光报警信号，告知用户“水已上满”。
一、电路工作原理
▲ 水箱水位检测及控制电路。
本电路由水箱水位检测控制电路及可控声光报警电路两部分组成。上图为水箱水位检测及控制电路。LM555时基电路及其外围元件组成一个施密特检测电路，用以检测水箱水位。在给水箱上水时，先接通本电路和水泵的电源，此时由于水箱水位低于设定水位，检测电极a、b之间的电阻为无穷大，LM555的②⑥脚为高电平，其输出端③脚输出为低电平，继电器不工作，其常闭触点控制的水泵（或电磁阀）工作。当水箱水位达到设定水位时，a、b两电极检测到水位，由于水的电阻一般比RP阻值小很多，故此时LM555的②⑥脚变为低电平，③脚输出变为高电平，继电器得电工作，其常闭触点断开使负载RL停止工作，这样便防止了水的溢出。调整电路中RP的阻值，可以改变电路的灵敏度。
▲ 可控音频振荡器。
声光报警电路由LM555构成的可控音频振荡器构成。图中的LM555接成一个可控的自激多谐振荡器，其输出的振荡频率fo＝1.44/（R1＋2R2）C1，本电路的振荡频率约为2KHz。LM555的④脚为控制端，该端与上述的水位检测电路中的LM555的③脚相接，故本振荡电路的工作与否受水位检测电路控制。在水箱水位未达到设定水位时，由于本电路中LM555的④脚为低电平，故振荡电路停振不工作，电路处于低功耗待机状态。当水满时，LM555的④脚变成高电平，振荡电路开始工作，其③脚输出的2KHz音频振荡信号驱动扬声器发出报警声，同时LED指示灯也点亮（由于LED为频率较高的矩形波驱动，其亮度不高，故亦可以省略LED）。
二、元器件的选择
▲ DIP-8封装的LM555时基电路。
本电路用的555时基电路可以选用LM555、NE555或KA555等。这种双极型的555时基电路的输出电流可达200mA，可以直接驱动小型电磁继电器及小功率的扬声器。
▲ 内磁式扬声器。
声光报警电路中的扬声器可以选用收音机用的小型内磁式扬声器（可以从一些废旧的收音机内拆得）。
▲ 5V和12V的继电器。
本电路可以在5～12V电压范围内工作。继电器工作电压及触点容量视实际控制负载而定。
三、电路制作
电路中水位检测用的a、b两电极可以选用自行车条或不锈钢钉来制作，截取约10cm长，将两根导线分别与之焊接或压接在一起。为了防止长时间接触水而锈蚀，可以在导线与电极的连接处用硅胶密封起来。使用时，将两电极与LM555的①②脚连接，并将a、b两电极放入水箱合适的水位处即可。
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