Šiame straipsnyje mes sužinosime, kaip padaryti mažą kainą, tačiau visiškai automatinę rankų dezinfekavimo priemonės dozatoriaus grandinę, kuri leis be jokio prisilietimo ar bekontakčio dezinfekavimo skysčio išpylimą ant vartotojo rankų.
Ši bekontaktė rankų dezinfekavimo grandinė palengvina vartotojui automatiškai prieiti prie rankose esančio dezinfekavimo skysčio, nereikalaujant rankiniu būdu valdyti ar liesti dezinfekavimo priemonės butelio siurblio. Ši funkcija užtikrina, kad virusai neturi jokių galimybių plisti fiziškai liečiant dezinfekavimo priemonės buteliuką ir jo veikiančias dalis.
Tačiau norint, kad sistema būtų automatinė, prireiks tam tikro tipo jutiklių, kad būtų galima nustatyti žmogaus ar žmogaus rankos buvimą po dozatoriumi.
Tam mes naudojame pagrindinį žmogaus jutiklio bloką, kuris yra PIR arba pasyvus infraraudonųjų spindulių prietaisas .
Pagrindinė darbo informacija
PIR skirtas aptikti žmogaus kūno infraraudonąją šilumą ir jo išvesties kaište sukurti atitinkamą elektros impulsą.
Šis impulsas naudojamas suaktyvinti vieno kadro laikmatį estafetės vairuotojo etapas kuris trumpam įjungia relę ir įjungia spyruoklinį solenoidą.
Solenoidas stumia dezinfekavimo buteliuko siurblio veleną, kad skystis būtų išleistas vartotojo rankose. Koncepciją galima vizualizuoti tokiu vaizdu.
Aukščiau esančiame paveikslėlyje esantis solenoidas yra prijungtas prie monostabilios grandinės išėjimo.
Monostabili grandinė yra tokia konfigūracija, kuri sukelia momentinę didelę galią, reaguojant į momentinio įėjimo trigerį. Išvestis išlieka aukšta iš anksto nustatytą fiksuotą laikotarpį, neatsižvelgiant į įvesties trigerio trukmę.
Šioje automatinio dezinfekatoriaus dozatoriaus grandinėje monostabilųjį įjungia PIR, kai tik PIR nustato artėjančią žmogaus ranką.
Savo ruožtu monostabilus tam tikrą laiką įjungia solenoidą, kurį nustato jo RC laiko komponentai.
Įjungus elektromagnetą, jo centrinis velenas greitai stumiasi ir traukiasi vertikalia kryptimi, vieną kartą paspausdamas dezinfekavimo buteliuko siurblio rankeną.
Galų gale butelis išleidžia dezinfekavimo skystį į vartotojo ranką.
Kai vartotojas atitraukia ranką iš sistemos, PIR išsijungia, o monostabilis taip pat išjungia visą sistemą, kol kitas vartotojas atneša ranką į PIR diapazoną, kad pakartotų procedūrą.
Siūlomo automatinio rankų dezinfekavimo įtaiso monostabili paleidimo grandinė gali būti suprojektuota naudojant tranzistorinį monostabilią arba populiarią IC 555 pagrindu pagaminta monostabili grandinė .
Aptarsime abu variantus šiose diskusijose:
Transistorizuota rankų dezinfekatoriaus dozatoriaus grandinė
Transistorizuota grandinės versija atrodo labai paprasta. Kai PIR įtaisas aptinka žmogaus įsikišimą, jis per C1 ima ir siunčia impulsą į T1 pagrindą.
Srovė per C1 akimirksniu įjungia T1, o tai savo ruožtu įjungia T2 ir elektromagnetinį siurblį.
Tuo tarpu C1 greitai įkrauna ir apsaugo nuo tolesnės srovės patekimo į T1 pagrindą, tokiu būdu blokuodamas pakartotinius nuolatinės srovės impulsus iš PIR išvesties. Tai užtikrina, kad sistema kiekvieną akimirką veiks tik trumpam, o tada išsijungs, kol ranka bus pašalinta ir bus pradėtas naujas ciklas.
Šis T1 / T2 vieno kadro įjungimas užtikrina, kad įjungta elektromagnetinė apkrova suaktyvėtų, kad būtų sukurtas vienas jos magnetinio suklio paspaudimas.
Velenas valdo dezinfekavimo siurblio rankeną, kad ant vartotojo rankos išpilstytų vieną dezinfekavimo skysčio dozę.
Galite pastebėti, kad solenoidas yra prijungtas prie tranzistoriaus emiterio pusės, o ne į įprastą kolektoriaus pusę. Emiterio jungtis iš tikrųjų užtikrina, kad solenoidas įsijungia švelniai paleidžiant minkštą paleidimą atsakant į 10uF kondensatoriaus C2 įkrovimą.
Jei jis būtų prijungtas prie kolektoriaus pusės, elektromagnetą būtų galima stumti staiga, o tai gali atrodyti ne itin įspūdingai.
Pirmiau minėto dizaino supaprastinimas
Aukščiau pateiktą tranzistorizuotą bekontaktį rankų dezinfekavimo priemonę galima dar labiau supaprastinti naudojant relę, kaip parodyta šiame projekte:
Naudojant IC 555
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta standartinė IC 555 monostabili grandinė. Čia, kai kaištis 2 yra įžemintas, išvesties kaištis 3 eina aukštai laikotarpiui, kurį nustato R1, C1 vertės arba jų sandauga.
Pagal šį automatinio dezinfekavimo priemonės dozatoriaus konstrukciją R1, C1 apskaičiuojamas taip, kad gautų maždaug 1 sekundės išėjimo aukštį, reaguojant į žemą signalą kaištyje 2.
Kai PIR aptinka žmogaus ranką, jis atlieka ir įjungia BC547 tranzistorių, kuris savo ruožtu suveikia IC pin2.
Tai iškart sukelia „pin3“ aukštį ir suaktyvina TIP142 tranzistorių ir prijungtą solenoidą, generuodamas 1 sekundės ilgą paspaudimą, o po to išjungiant elektromagnetinio veleno traukimą. Traukimą sukuria pritvirtinta spyruoklės įtampa ant solenoidinio veleno. .
Vėlgi, šioje versijoje taip pat galima pamatyti elektromagnetą, sujungtą tranzistoriaus emiterio pusėje, kad elektromagnetinis velenas būtų minkštas, atsižvelgiant į C3 įkrovimo atsaką.
Animuotą visos sistemos vaizdą galima vizualizuoti šiame GIF paveikslėlyje.
Infraraudonųjų spindulių atspindintis jutiklis TCRT5000
Kadangi PIR yra gana brangus jutiklis, pigesnė alternatyva gaminant automatinį rankų dezinfekavimo priemonę gali būti naudojant IR atspindintį jutiklį TCRT5000.
Jutiklis yra paprastas IR fotodiodų siųstuvo ir IR foto imtuvo derinys, supakuotas greta vienas pakuotės viduje, kaip parodyta žemiau:
Šio artimo IR jutiklio modulio charakteristikas galima suprasti iš šių duomenų:
Iš vidinės jutiklio išdėstymo schemos galime aiškiai pamatyti, kad modulį sudaro fotodiodas, kuris skleidžia IR signalą link taikinio, ir gretimą fototransistoriaus imtuvą, kuris yra pastatytas priimti atspindėtą IR signalą iš taikinio.
Norėdami pritaikyti jutiklį automatinėje rankų dezinfekavimo mašinoje, mes vėl galime įdiegti savo darbinį žirgą IC 555, pagrįstą toliau:
Grandinė yra savaime suprantama, tačiau jei kyla problemų suprantant detales, visada galite drąsiai naudoti toliau pateiktą komentarų laukelį diskusijai pradėti.
Naudojant HC-SR04 ir IC555
Aukščiau parodyta grandinė gali būti naudojama automatiniam dezinfekavimo priemonės dozatoriui įdiegti per ultragarso artumo detektoriaus modulį HC-SR04 ir keletą IC 555 grandinių.
Kairioji IC 555 yra sukonfigūruota kaip stabilus multivibratorius, o dešinės pusės IC 555 grandinė yra sujungta kaip monostabilus multivibratorius.
Astabilios RA, RB, C komponentų vertės turi būti apskaičiuotos, kad būtų galima įjungti 10us ON ir 60us OFF PWM iš šio IC 3 kontakto.
RA ir C monostabiliojo laiko komponentai turi būti sureguliuoti, kad iš šio etapo pin3 būtų sukurta 1 sekundės aukšta vieno kadro išvestis.
Ši išvestis gali būti naudojama tiekiant siurblį, variklį, elektromagnetą ir kt. Pagal projekto reikalavimus.
Pora: Kaip veikia RC grandinės Kitas: Kaip veikia bekontakčiai infraraudonųjų spindulių termometrai - kaip jį sukurti
