Avtomatsko vezje za razkuževanje rok - popolnoma brezkontaktno

V tem članku se bomo naučili, kako narediti poceni, a popolnoma avtomatsko vezje za razkuževalnik rok, ki bo uporabniku omogočilo brezstopenjsko ali brezkontaktno doziranje razkužilne tekočine.

To brezkontaktno vezje za razkuževanje rok uporabniku olajša samodejni dostop do razkuževalne tekočine na rokah, ne da bi se moral ročno upravljati ali dotikati črpalke za steklenico razkuževalca. Funkcija zagotavlja, da se virusi ne bodo mogli širiti s fizičnim dotikom steklenice s sanitarizirajočimi sredstvi in ​​njenimi delovnimi deli.

Da pa bo sistem samodejen, bo zahteval nekakšen senzor za zaznavanje človeka ali človeške roke pod enoto za razdeljevanje.

Za to uporabljamo najosnovnejšo človeško senzorsko enoto, ki je PIR ali pasivna infrardeča naprava .

Osnovne podrobnosti o delu

PIR je zasnovan za zaznavanje infrardeče toplote iz človeškega telesa in ustvarjanje ustreznega električnega impulza na njegovem izhodnem zatiču.

Ta impulz se uporablja za aktiviranje časovnika za en strel stopnja voznika releja ki za trenutek aktivira rele in napaja vzmetni elektromagnet.

Elektromagnet potisne gred črpalke steklenice za razkuževanje, da raztopi tekočino v roke uporabnika. Koncept je mogoče predstaviti na naslednji sliki.

Elektromagnet na zgornji sliki je povezan z izhodom monostabilnega vezja.

Monostabilno vezje je konfiguracija, ki povzroči trenutni visok izhod kot odziv na trenutni vhodni sprožilec. Izhod ostane vnaprej določen določen čas ne glede na trajanje vhodnega sprožilca.

V tem avtomatskem razdelilnem tokokrogu razpršilca ​​PIR sproži monostabilnost takoj, ko PIR zazna bližajočo se človeško roko.

Monostabilno nato aktivira elektromagnet za določen trenutek, kot določajo njegove časovne komponente RC.

Aktiviranje solenoida povzroči, da se njegovo osrednje vreteno hitro potisne in povleče v navpični smeri, tako da enkrat pritisne ročico črpalke na steklenički za razkuževanje.

To sčasoma povzroči, da steklenica uporabniku razdeli razkuževalno tekočino.

Ko uporabnik umakne roko iz sistema, se PIR izklopi, monostabil pa tudi deaktivira celoten sistem, dokler drug uporabnik ne potegne roke v območju PIR, da ponovi postopek.

Monostabilni sprožilni krog za predlagano enoto za samodejno razdeljevanje razkuževalcev za roke je lahko zasnovan z uporabo tranzistoriziranega monostabilnega sredstva ali prek priljubljenega Monostabilno vezje na osnovi IC 555 .

O obeh variantah bomo razpravljali v naslednjih razpravah:

Tranzistorirano vezje za razkuževalnik rok

Tranzistorizirana različica vezja je videti zelo enostavno. Ko naprava PIR zazna človekovo posredovanje, prek C1 izvede in pošlje impulz na bazo T1.

Tok skozi C1 takoj aktivira T1, ta pa T2 in tudi magnetno črpalko.

V tem času se C1 hitro napolni in prepreči vstop kakršnega koli nadaljnjega toka na bazo T1, s čimer blokira ponavljajoče enosmerne impulze z izhoda PIR. To zagotavlja, da sistem deluje le za trenutek pri vsakem zaznavanju, nato pa se izklopi, dokler roka ni odstranjena in se začne nov cikel.

Ta aktivacija T1 / T2 z enim strelom zagotavlja, da se priključena magnetna obremenitev aktivira in tako ustvari eno samo potisno dejanje na svojem magnetnem vretenu.

Vreteno upravlja z ročajem črpalke za razkuževanje, da uporabniku da na roko en sam odmerek razkuževalne tekočine.

Opazite, da je magnetni magnet namesto na običajni kolektorski strani priključen na oddajni strani tranzistorja. Priključek oddajnika dejansko zagotavlja, da se elektromagnet aktivira z nežnim potiskom mehkega zagona kot odziv na polnjenje kondenzatorja C2 10uF.

Če je priključen na strani kolektorja, bi elektromagnet potisnil z nenadnim potiskom, kar morda ne bo videti zelo impresivno.

Poenostavitev zgornje zasnove

Zgornji tranzistorizirani brezkontaktni razkužilec za roke bi lahko dodatno poenostavili z uporabo releja, kot je prikazano v naslednji izvedbi:

Uporaba IC 555

Zgornja slika prikazuje standardno monostabilno vezje IC 555. Tu je, ko je pin2 ozemljen, povzročil, da se izhodni pin3 dvigne visoko za obdobje, ki ga določajo vrednosti R1, C1 ali njihov izdelek.

V tej avtomatski izvedbi razdeljevalnika razkuževalnika je R1, C1 izračunan tako, da ustvari približno 1 sekundo izhodne višine kot odziv na šibek signal na pin2.

Ko PIR zazna človeško roko, izvede in vklopi tranzistor BC547, ki nato sproži pin2 IC.

To v trenutku povzroči, da se pin3 dvigne visoko in aktivira tranzistor TIP142 in priključeni magnetni ventil, ki ustvari 1 sekundo dolg potisk in nato zaustavljeno vlečenje na gredi elektromagneta. .

Tudi v tej različici je razviden tudi magnetni magnet, povezan na oddajni strani tranzistorja, da se omogoči mehak potisk na gredi magnetnega ventila, odvisno od odziva polnjenja C3.

Animirani pogled celotnega sistema si lahko ogledate na naslednji sliki GIF.

Infrardeči odsevni senzor TCRT5000

Ker je PIR razmeroma drag senzor, bi bila lahko cenejša alternativa za izdelavo samodejnega sredstva za razkuževanje rok uporaba IR odsevnega senzorja TCRT5000.

Senzor je preprosta kombinacija IR oddajnika fotodiode in IR foto sprejemnika, ki sta zapakirana drug ob drugem, znotraj enega paketa, kot je prikazano spodaj:

Značilnosti tega bližinskega modula IR senzorja lahko razberemo iz naslednjih podatkov:

Iz diagrama notranje postavitve senzorja jasno vidimo, da je modul sestavljen iz fotodiode, ki oddaja IR signal proti cilju, in sosednjega sprejemnika fototranzistorja, ki je pozicioniran tako, da odbije IR signal od cilja.

Za prilagoditev senzorja v avtomatskem razkuževalnem stroju lahko še enkrat uporabimo monostabilnega delovnega konja IC 555, prikazano spodaj:

Vezje je povsem samoumevno, če pa imate težave z razumevanjem podrobnosti, lahko za začetek razprave vedno uporabite spodnje polje za komentar.

Uporaba HC-SR04 in IC555

Zgoraj prikazano vezje lahko uporabimo za vgradnjo avtomatskega razkuževalca skozi modul ultrazvočnega detektorja bližine, HC-SR04, in nekaj vezij IC 555.

Leva stran IC 555 je konfigurirana kot nestalni multivibrator, medtem ko je desna vezja IC 555 ožičena kot monostabilen multivibtator.

Vrednosti komponent RA, RB, C, ki jih je mogoče spremeniti, je treba izračunati tako, da se omogoči 10us ON in 60us OFF PWM iz pin3 tega IC.

Časovne komponente RA in C monostabilnega elementa je treba prilagoditi tako, da se iz pin3 te stopnje ustvari 1 sekunda visokega izhoda z enim strelom.

Ta izhod se lahko uporablja za napajanje razdelilne črpalke, motorja, elektromagnetnega ventila itd. V skladu z zahtevami zasnove.