人力潜艇安全浮标开关电路

这篇文章解释了一种可用于人力潜艇的安全机制电路，用于在紧急情况下保护潜水员。这个想法是玛丽先生提出的。

技术规格

为了荷兰代尔夫特理工大学(TU Delft)的一个(自愿)项目，我们正在建造一艘人力潜艇。在这艘潜艇上，我们需要一个安全浮标，它必须是“死亡开关”类型的。目前我们正在为此设计一个电气系统。我在你的博客上读了很多文章，觉得你也许能在这个系统上帮助我们。

该系统使用磁铁固定潜水器中的浮标。如果驾驶员松开按钮(如松开按钮)，则应松开浮标。因为我们想要防止浮标意外的离开(没有紧急情况，手指只是在比赛中滑过按钮一秒)，我们也想要建立一个2秒的延迟(不需要确切的2秒，但一点延迟是必要的)。

我们的一个团队成员为它设计了一个系统，你可以在附件中找到。我负责最终的设计，也就是说对这个系统的检查也是我的任务。然而，作为一名机械工程专业的学生，这并不是我真正的强项。

如果你能看看这个系统，你会帮我们大忙的。我非常希望我正确地理解了图中所有的英语术语，但如果有什么不清楚的，请问。

非常感谢您的时间和知识，
你的真诚,

玛丽·范登霍德
WASUB总工程师
人类动力潜艇

解决的请求

亲爱的Marielle，

从给出的信息，我了解到你的要求是一个简单的延迟定时器电路。

附件显示了一个使用微控制器的电路，这似乎是不必要的复杂，我也不能理解包含这么多的稳压器，整流器，因为电路使用了9V电池，所有这些都是绝对不需要的。

但是有几个细节我想知道:1)电磁铁线圈的近似电阻是多少?

你想要继电器操作的开关，mosfet操作的开关还是功率晶体管操作的开关?

3） 一旦浮标释放，电路是否会锁定在该位置，或者您是否希望开关将电磁铁切换回电源，但我想这显然不起作用，因为一旦浮标释放，将其恢复的唯一方法是手动操作。
当做

反馈:

亲爱的Swagatam,

我们的系统可能确实过于复杂。我们曾试图想出一个更简单的系统，但我们仍在为之奋斗。

整流器这个词是我犯的错误。我试着用英语翻译一个荷兰语术语，我的电脑告诉我它不是调节器就是整流器。

我今天检查了两种译法，得出的结论是，最合适的词是“监管者”。

你说监管机构是不必要的，这可能是对的。我们使用它们的原因是不同的组件。

微控制器使用5V电压，线圈使用12V电压。

我们想使用两个9V电池，因为它们比12V的组合更容易防水。这然后必须减少到12V线圈(因此调节器

1)，并为微控制器(因此调节器2)5V。

我们不确定系统中的所有组件是否能在9V上正常工作而不会烧坏/失败等等。

设计分析

以下是我的回答:

1)电磁铁线圈的电阻为379欧姆。这是使用我们订购它的网站上的规格计算的(额定功率是38w，额定电压是12V)和简单的公式:P是U的平方除以bij R。

我想你说的开关是指我画中的那个圆圈，旁边写着“晶体管”?

如果是的话，它就是NPN晶体管。如果你指的是司机按住的开关(按钮):

这个网站是荷兰语的，但数据表是英语的，而且很容易找到。但是它却不知道你需要知道什么尽管这个开关就是你想要的那个。

3)浮标释放后会发生什么并不重要。

这是因为，就像你说的，需要人工努力才能恢复。然而，我们确实希望它保持关闭(闩锁在那个位置)。

这将节省电力(更换电池是困难的，因为防水外壳)，当它切换回快速，我们有风险，浮标不能离开潜艇(释放短，再次连接)。这可能是一个小风险，它可能是可以预防的，但我们需要说服我们的评委，这是一个完美的安全系统，所以没有风险总是比小风险更好。

我希望这能回答你的问题。我们仍在为此努力工作，非常感谢您的帮助!

我们期待您的意见，
再次感谢!

玛丽·范登霍德
WASUB总工程师
人类动力潜艇

设计电路

使用一键关闭开关

下图所示的潜水安全浮标开关电路基本上是一个延时ON定时器电路。

从给定的图中可以看出，一对9V电池串联在一起，用于获取18V电压，该电压通过7812 IC适当降低至12V，以便在定时器级上为相邻的延迟供电。

指示的按下关闭按钮，只要该人希望待在水下，潜水员就必须按下该按钮。此开关必须是按下-关闭类型的开关。

按下这个开关，潜水员就可以下水了。

在这种情况下(无论如何)，如果上述开关被释放，12v被允许通过R2传递到T1的底部。然而，T1在计算的一段时间(2秒)内被抑制在所需的0.6V，直到C2充电达到该限制。

一旦T1导通，T2也跟随并打开电磁铁，向上释放浮标。

R5/D4确保，电路被锁在这个位置，使电磁铁永久激活，直到电路被拉出水。

T3/R6形成水激活开关，保证电路只有在浸入水中，a点和B点通过含水量桥接时才会触发。

只有A点和B点必须暴露在水中，其余的电路必须密封在一个防水适当的外壳内

线路图

零件清单

R1 = 1米
R2 = 100 k
R3 r4 = 10k
R5 = 100 k
R6 = 100欧姆
C2 =获取所需的2秒延迟
D1 - D4 = 1 n4007
T1 = BC547
T2 = BC557
T3 = TIP127

使用按入开关

下一个人力潜艇安全开关电路使用一个按到接通开关进行与上述相同的操作。

一旦潜水员按下按钮潜入水中，A点和B点就会与水桥接，从而使供水在回路中流动。

按住开关使T2接通，从而将IC 4017的引脚14保持在接地上。

在LED上有一个明亮的瞬时闪光，确保电路复位并处于警戒待机位置。

现在，如果潜水员在水下释放按钮，这将导致T2关闭，但只有在C1在0.6V以下排放后。

此时T2被关闭会呈现积极的潜力pin14 IC 4017,导致逻辑高pin3跳到下一个输出引脚分配秩序这是技术上销# 2,但极端安全原因终止所有剩下的输出通过单个二极管T1的基础。

上述动作将立即触发T3和电磁铁。

线路图

零件清单

R1=100欧姆
R2, r6 = 100k
R4 r3 r5 r7 = 10k
R8 = 1米
C1 =为获取所需的2秒延迟而计算
C2 = 0.22佛罗里达大学
C3 = 0.5 uf / 25 v
D1 - D10 = 1 n4007
T1 = TIP127
T2, t3 = bc547
Ic1 = ic4017
IC2 = 7812
Switch =按到on类型
EM=电磁铁

来自Marielle先生的反馈

Marielle van den Hoed6:24 PM(16小时前) 对我来说

嘿,Swagatam,

我们刚刚读了你的博客，看起来很棒!
非常感谢您的帮助!

当做
玛丽埃尔