Основа устройства - две микросхемы 74НС147 и CD4511. Выход индикации на семисегментный светодиодный дисплей с отображением условного уровня в ёмкости от 0 до 9. Устройство может найти применение для слежения за уровнем воды в ёмкостях, расположенных в труднодоступных местах или для удобства при необходимости наблюдение за уровнем жидкости (в колодцах, поливочных, пожарных емкостях, расширительных бачках системы отопления, поилках для животных и др.). Питается устройство от источника постоянного напряжения 4,5 - 6 вольт, ток потребления около 50 мА. Датчик уровня и провода подключения датчика в комплект не входят. Его необходимо сделать самому, исходя из размеров (высота уровня) ёмкости и расстояния между ёмкостью и местом расположения платы.
В данном варианте рассматривается несложная схема измерителя уровня воды в различных ёмкостях. Схема состоит из кодера (шифратора) на микросхеме 74НС147, четырёх инверторов логического уровня на транзисторах ВС547, декодера (дешифратора) на микросхеме CD4511 и светодиодного семисегментного дисплея с общим катодом. В качестве датчика используется изолирующий материал на глубину ёмкости. Например, пластиковая водопроводная труба любого сечения. На высоте, соответствующей уровню жидкости (с 1 по 9) на внешней стороне трубы изготавливается кольцо из оголённого медного провода, к которому припаивается изолированный провод и выводится наверх. Если ёмкость металлическая, общий провод можно припаять к корпусу ёмкости.
Если ёмкость металлическая, общий провод можно припаять к корпусу ёмкости. Если ёмкость из изолирующего материала, то на дно необходимо поместить небольшую металлическую пластину, от которой наверх должен идти изолированный провод. Если ёмкость пустая, на все входы кодера DD1 поступают логические единицы через резисторы R1-R9. В соответствии с алгоритмом работы, на четырёх выходах формируются тоже уровни логической единицы.
Для того, чтобы сформировался соответствующий знак на дисплее (ноль), на четыре входа декодера DD2 должно поступать четыре логических ноля. Для этого в схеме предусмотрены четыре инвертора на транзисторах VT1-VT4, преобразующих логическую единицу с выходов DD1 в логический ноль, поступающий на вход DD2 и наоборот (ноль в единицу).
При наполнении ёмкости вода сначала поднимется до первой отметки уровня, своим низким сопротивлением (по сравнению с сопротивлением резистора R1) закоротит контактное кольцо и несколько витков оголённого провода, намотанного вплотную друг к другу с изолированным отводом к плате измерителя). В результате на 11 выводе DD1, что соответствует первому уровню, сформируется логический ноль. В соответствии с таблицей алгоритма работы кодера (таблицы алгоритмов можно посмотреть в технической документации на соответствующие микросхемы) на выходе А кодера DD1 появится логический ноль (ВСD=лог.1). Соответственно эта последовательность преобразуется в обратную и поступит на входы DD2: А=1, ВСD=0.
Декодер сформирует высокие уровни, соответствующие напряжению питания, на выходах 11 и 12. Напряжение с этих выводов через токоограничивающие резисторы R18, R19 поступит на сегменты «b» и «c» дисплея, в результате чего они начнут светиться, формируя цифру «1».
При дальнейшем заполнении ёмкости через сопротивление воды начнут замыкаться на корпус, формируя логические нули, последующие контактные площадки, соответствующие уровню жидкости в ёмкости. В результате этот уровень будет отображаться на дисплее.
Цифры 6 и 9 будут отображаться пятью сегментами. При успешной сборке устройства и подаче питания (от 4,5 до 6 вольт, ток около 50мА) на дисплее появится «0». При замыкании общего провода с соответствующим выводом на датчик, на дисплее будут формироваться соответствующие уровню цифры. Необходимо обеспечить целостность и надёжность изоляции отводящего провода в ёмкости с водой, во избежание ложных показаний.