Automatinė durų grandinė naudojant PIR - bekontaktės durys

Kartu su socialiniu atsiribojimu ir kaukėmis, kitas svarbus dalykas po COVID-19 eros privertė pasaulį įgyvendinti yra neliečiamas. Tai rekomenduojama daugeliui viešųjų prietaisų, tokių kaip durys, rankų dezinfekavimo priemonės , mygtukus, jungiklius ir pan., siekiant apriboti virusų plitimą, kurį gali sukelti fiziškai palietus mygtukus ir rankenas.

Straipsnyje dedamos pastangos palaikant durų be liesties arba be liečiamumo koncepciją, atnaujinant durų sistemą į elektroninė durų sistema , kuris gali reaguoti į žmogaus buvimą ir atlikti atidarymo ir uždarymo operacijas tik nereikalaujant rankinio durų tempimo ar stumdymo.

Grandinės aprašymas

Bekontaktė durų grandinė, pagrįsta PIR žmogaus aptikimu, parodyta aukščiau pateiktame paveiksle.

Išmokime jo darbą pasitelkdami šiuos dalykus:

Projektavimas atliekamas naudojant šiuos pagrindinius komponentus:

• PIR jutiklis
• DPDT / SPDT relės
• IC 4093
• Magnetinis „Reed“ jungikliai

PIR asamblėja : Kairiosios pusės baltos spalvos kupolo formos įtaisas, sumontuotas ant žalios PCB, yra „Passive Infra Red“ arba PIR modulis. Modulis aptinka infraraudonųjų spindulių šilumos žemėlapį, sklindantį iš žmogaus kūno, ir išvesties gale paverčia juos teigiamais potencialais.

Kaip matyti, modulyje yra 3 kontaktai, ty Vcc arba teigiamas maitinimo kaištis, OUT, kuris sukuria išėjimo potencialą, reaguodamas į žmogaus buvimą jo aptikimo diapazone, ir Vss, kuris yra įžeminimas arba neigiamas maitinimo kaištis. prietaisą.

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje 3 PIR kontaktai yra tiesiogiai sulenkti su srovės ribotuvo 1k rezistoriumi ir stiprintuvo tranzistoriumi.

1k suteikia greitą ir patikimą PIR suderinamumą su 12 V maitinimo šaltiniu, nes iš esmės tai yra 5 V įtaisas, o tiesioginis 12 V ryšys gali visam laikui sugadinti prietaisą. Transistorius veikia kaip stiprintuvas, kuris paverčia mažą srovę ir žemą įtampą iš PIR į pakankamai aukštą relės veikimo lygį.

Tiesioginis minėtų dalių surinkimas ant PIR kaiščių užtikrina garantuotą ir patikimą PIR darbą be jokių specialių PCB ar stabilizuojančių elementų.

Estafetinis darbas : Relė, sujungta su PIR tranzistoriumi, įsijungia, kai PIR aptinka žmogų, ir išsijungia, kai žmogus nutolsta nuo aptikimo diapazono. Ši relė yra DPDT tipo, turinti du N / O ir N / C kontaktų rinkinius.

Šie kontaktai yra sujungti su varikliu, kad a sukimasis pirmyn ir atgal reaguojant į DPDT relės įjungimą ir išjungimą.

Taip pat yra dar viena relė, kuri yra SPDT tipo, ty su vienu N / O, N / C kontaktų rinkiniu. Ši relė užtikrina teigiamą tiekimą DPDT relės kontaktams ir varikliui, todėl šis maitinimas nutrūksta, kai variklis patraukia duris abiejuose atidarymo / uždarymo ribų galuose.

NAND Vartai : Kontūre naudojami 4 „NAND“ vartai iš „IC 4093“, kurie valdo SPDT relę reikalingam variklio išjungimui, kai tik durys pasisuka kraštutiniuose jo galuose.

Nendrių estafetė : Šioje automatinėje bekontaktėje PIR durų valdiklio grandinėje naudojami du nendrių relių jungikliai. Nendriniai jungikliai teikia būtinus elektrinius signalus į NAND vartus, užtikrinančius, kad variklis bus išjungtas, kai durys bus peržengtos per bet kurią jų ribą.

Grandinės darbo detalės

Variklio laidų poliškumas yra sujungtas su DPDT relė taip, kad N / C arba paprastai uždaryti kontaktai leidžia uždaryti duris, o N / O arba paprastai atidaryti kontaktai - atidaryti duris.

Tarkime, kad bekontaktės durys yra visiškai uždarytos ir PIR aptikimo diapazone nėra žmogaus.

Šioje padėtyje DPDT relė yra išjungta, o kontaktai remiasi į jų N / C taškus.

Taip pat nendrių jungiklis S1 yra tinkamai išdėstytas išorėje taip, kad uždarius duris, jis sutaptų su magnetu, įrengtu durų krašte.

Panašiai, kai S2 nendrių jungiklis reaguoja su kitu magnetu, susietu su durimis, kai durys yra atviros.

Taigi, S1 dabar yra arti magnetu , yra uždaras ir laidus.

Be to, kadangi PIR yra išjungtas, 8050 tranzistorius taip pat yra išjungtas, todėl A1 vartų įėjimas yra didelis.

Kadangi NAND vartai yra prijungti kaip keitikliai, A3 išvestis šioje situacijoje tampa maža arba 0 V.

Dėl šio 0 V BC557 įsijungia ir du teigiamus maitinimo šaltinius per S1 tiekia du vartų A4 įėjimai.

Dėl to A4 vartai pasisuka žemai arba 0 V laikydami BC547 ir susijusį relės jungiklį IŠJUNGTĄ. Tai nutraukia DPDT relės maitinimą ir durų variklis lieka išjungtas.

Dabar visa sistema laukia budėjimo režime.

Tarkime, kad žmogus prieina prie durų ir patenka į PIR diapazoną. The PIR įjungia , įjungus DPT relę padėtyje N / O.

PIR aktyvinimas taip pat sukelia mažą signalą vartų A1 įėjime, o tai savo ruožtu sukelia A3 išvestį aukštai.

Šis veiksmas išjungia BC557, todėl gaunamas A4 įvestis 0 ir 1 logika prie įėjimų, o tai išverčia aukštą išėjimą ir įjungia BC547 ir su juo susijusią SPDT relę.

Dabar SPDT suteikia reikiamą tiekimą DPDT ir varikliui.

Variklis greitai įsijungia ir pradeda ridenti duris atviroje padėtyje.

Kai durys yra visiškai atidarytos, S2 nendrė įsijungia, todėl atitinkamoje A4 įvestyje atsiranda logika 1. Kita įvestis jau yra didelė arba 1, A4 išvestis tampa maža, todėl BC547 ir SPDT išsijungia.

Tiekimas nedelsiant nutraukiamas ir variklis sustoja.

Dabar asmuo įeina į duris ir juda pirmyn už PIR diapazono.

Dabar PIR išsijungia, perjungdamas DPDT link N / C kontaktų, kurie turėtų pakeisti variklio veikimą. Tai taip pat sukelia aukštą įėjimą A1 ir žemą A3 išėjime. Tai lemia A4 įvestis, kad gautų atitinkamai 0 ir 0 logiką, aukštai išvesdami išėjimą ir įjungdami BC547 ir SPDT relę.

SPDT pradeda tiekti DPDT ir variklį, kad variklis dabar pradėtų traukti duris į uždarytą padėtį.

Čia atidaromas S2, dėl kurio atitinkamoje A4 įvestyje yra žemai, tačiau tai neturi įtakos A4 formato, nes 0 ir 1 vis tiek išlaiko A4 išvestį aukštą.

Galiausiai, kai durys pasiekia uždarytą padėtį, nendrių relė S1 vadovauja, o visa sistema sustoja ir veikia budėjimo režimu.

Automatinis stumdomų bekontakčių vartų valdymas

Aukščiau pateiktą bekontakčių durų koncepciją taip pat būtų galima veiksmingai pritaikyti automatiniam be jutiklių valdymui stumdomų vartų sistema .

Vartų sistemos mechanizmą galima pavaizduoti aukščiau pateiktame paveiksle.

Vartai slysta poros ratų pagalba.

Vartų priekiniame gale sumontuotas vienas ratas, kuris palaiko vartus laisvai riedėti per metalinį bėgių bėgį.

Kitas pavaros formos ratas pritvirtintas prie variklio veleno taip, kad jo dantys susijungtų su vartų apačioje sumontuotų horizontalių pavarų dantimis.

Dabar, kai variklis veikia, krumpliaračio ratas sukanda horizontalius krumpliaračio dantis ir priverčia vartų agregatą riedėti link variklio rato judėjimo pagal laikrodžio rodyklę arba prieš laikrodžio rodyklę kryptimi.

Standartinių durų atnaujinimas į bekontaktes duris

Norint paversti įprastą ar standartinę durų sistemą į bekontaktę versiją, galima naudoti šį paprastą variklio traukimo-stūmimo mechanizmą.

Čia matome, kad viduryje sujungtas velenas ir galai per atskirus vyrius, kurie leidžia velenui būti lankstiam ir lankstytis reikiamais kampais, kad būtų galima traukti ar stumti duris, reaguojant į variklio disko sukimąsi. .

Magnetai ir nendrių relės yra sumontuoti per variklio diską taip, kad atitinkami magnetai ir nendrių jungikliai atsidurtų vienas prieš kitą atidarant ir uždarant duris iš anksto nustatytais kampais.