В аквариуме постоянно нужно поддерживать определенные параметры, обеспечивающие благоприятное существование рыб. Такие показатели, как температура воды и освещенность можно регулировать при помощи фотореле и термостатов. Но, для обеспечения периодичности кормления и насыщения воды кислородом при помощи аэратора требуется таймер. Кроме того, требуется кормушка специальной конструкции, позволяющей автоматически точно дозировать количество корма.


Кинематическая схема кормушки приводится на рисунке 1. Контейнер, в который засыпается некоторый запас корма представляет собой трубу, установленную на коробчатом основании. В противоположных стенках этого основания сделаны круглые отверстия по диаметру трубы - контейнера. Отверстия смещены относительно друг друга на величину собственного диаметра.

Внутри коробчатого основания с минимальным зазором размещена плашка, способная перемещаться в продольном направлении. В плашке сделано отверстие по диаметру трубы-контейнера. Толщина плашки (а так же и толщина внутреннего пространства коробчатого основания) выбрана так, чтобы объем цилиндрической емкости, образованной отверстием в плашке был равен объему одноразовой порции корма, - суточной норме.

Работает кормушка следующим образом. В исходном состоянии плашка находится в таком положении, как показано на рисунке 1. То есть. её отверстие находится непосредственно под трубой - контейнером. Образуется емкость, которая заполняется кормом из контейнера, осыпающимся вниз под действием силы тяжести. Дном этой емкости служит нижняя стенка коробчатого основания.

Теперь, если привести плашку в движение согласно направлению, показанному на рис. 1 стрелкой, то заполненное кормом отверстие плашки переместиться влево (согласно рис. 1) и окажется над отверстием для выхода корма. Это отверстие сделано в нижней стенке коробчатого основания. Через него порция корма, которым заполнено отверстие в плашке высыпается в аквариум.

Затем, плашка перемещается обратно и её уже пустое отверстие снова заполняется кормом, опускающимся из контейнера под действием силы тяжести.

Таким образом, получается своеобразная шлюзовая система, в которой роль шлюзовой камеры выполняет отверстие в плашке. Поэтому, корм подается в аквариум строго нормированными дозами.

Теперь о сопутствующих деталях. Для перемещения плашки используется электромагнит с рычагом - толкателем. Положение опоры выбрано так, чтобы хода нижнего конца толкателя было достаточно для необходимого перемещения плашки, при котором отверстие в плашке перемещается от отверстия под контейнером и становится над отверстием для выхода корма. Для возврата плашки в исходное положение после выключения электромагнита служит возвратная пружина, действующая на сжатие.

Рис.2
Принципиальная схема таймера показана на рисунке 2. Таймер управляет кормушкой и аэратором. Периодичность кормления выбрана 24 часа, а периодичность работы аэратора - 2,5 часа. Эти параметры заданы «жесткой логикой» и в процессе эксплуатации не регулируются.

Таймер выполнен по цифровой схеме из тактового мультивибратора и многоразрядного двоичного счетчика. Частота тактового генератора 32768 Гц стабилизирована часовым резонатором Q1. Конденсаторы С1 и С2 служат для подстройки частоты этого мультивибратоpa в небольших пределах с целью калибровки точности хода.

Импульсы с выхода мультивибратора на микросхеме D1 поступают на счетчик, составленный из трех микросхем К561ИЕ16. На микросхеме D3 выполнен предварительный делитель на 16384, на выходе которого (выв. 3) образуются импульсы с периодом в 0,5 секунды.

Далее следует схема из последовательно включенных счетчиков D4 и D5, счет которых схемой «монтажное ИЛИ» на диодах VD3-VD7 ограничен до 172800. Что соответствует 24-м часам. То есть, через 24 часа после начала работы на резисторе R3 возникает импульс, который устанавливает все счетчики на нулевую отметку.

Этот же импульс устанавливает RS-триггер D2.3-D2 4 в единичное состояние. Высокий логический уровень с выхода D2.3 поступает на ключ на VT1, который включает реле К1. А это реле, в свою очередь, подает питание на электромагнит автоматической кормушки. Спустя полсекунды на выводе 9 D4 возникает единица, которая возвращает триггер в нулевое положение и, тем самым, выключает электромагнит кормушки.

Так повторяется каждые 24 часа. Для периодического включения аэратора используются импульсы с вывода 7 D5 следующие с периодом около 2,5 часа. Эти импульсы периодически открывают ключ на VT2, а он посредством реле К2 включает питание аэратора.

Питается схема таймера от универсального источника. В гнездо Х1 включается источник постоянного тока напряжением 12-14V (можно использовать сетевой адаптер от старого принтера или сканера). А резервная батарея G1 служит на случай отключения электричества. В этом случае, от неё питаются только микросхемы, но не обмотки реле. Разделяют цепи питания диоды VD1 и VD2.

Происходит это так: в нормальном режиме напряжение на Х1 поступает от источника и составляет 12-14V, что больше номинального напряжения батареи G1. Поэтому диод VD1 закрыт, a VD2 открыт и питание происходит только от сетевого источника. Если сетевой источник отключить (или отключилась электросеть), то напряжение на конденсаторах С3 и С4 начинает медленно падать и спустя некоторое время становится ниже чем напряжение G1. Диод VD2 закрывается, a VD1 открывается и начинается питание микросхем от G1.

Кнопка S1 служит для сброса таймера на начало отсчета. Её рекомендуется нажать после включения таймера. А включить таймер нужно в то время, когда обычно происходит кормление рыб. После этого каждые сутки кормление будет происходить именно в это время.

В качестве электромагнитных реле К1 и К2 используются реле КУЦ-1 от систем дистанционного управления старых отечественных телевизоров. Можно использовать и другие реле с обмоткой на 12V.

Электромагнит кормушки сделан из тягового реле стартера автомобиля ВАЗ. Катушка электромагнита перемотана. Вся старая обмотка, выполненная толстым проводом удалена, а вместо неё намотана новая, тонким проводом ПЭВ 0,12 до заполнения каркаса.

Электромагнит питается непосредственно от электросети. При намотке катушки нужно если не мотать виток к витку, то хотя бы равномерно распределяя намоточный провод. Концы обмотки нужно вывести с разных сторон каркаса и обеспечить надлежащее изолирование.

Рычаг-толкатель и опору можно так же использовать от этого же тягового реле. Недостаток такого электромагнита в его большой массе и избыточной силе, а так же необходимости перемотки. Поэтому его можно заменить каким-то более подходящим, если это возможно.

Сборка корпуса

Корпус основания выполнен из фанеры, плашка - ламинированная ДСП, трубчатый контейнер можно сделать из отрезка пластиковой водопроводной трубы. Все размеры зависят от объема одноразовой порции корма. Пружина от тягового реле стартера.