Automaatne käte desinfitseerimisahel - täiesti kontaktivaba

Sellest artiklist õpime, kuidas teha odava, kuid täisautomaatse käte desinfitseerija jaoturi vooluringi, mis võimaldab desinfitseerimisvedeliku puutevaba või kontaktivaba väljastamist kasutaja kätele.

See kontaktivaba käte desinfitseerimisahel hõlbustab kasutaja juurdepääsu käte desinfitseerimisvedelikule automaatselt, ilma et oleks vaja desinfitseerimispudeli pumpa käsitseda või puudutada. See funktsioon tagab, et viirustel pole võimalust levida desinfitseerimispudeli ja selle tööosade füüsilise puudutamise kaudu.

Kuid selleks, et süsteem oleks automaatne, on inimese või inimese käe tuvastamiseks dosaatori all vaja mingisugust sensorit.

Selleks kasutame inimese kõige elementaarsemat sensoriüksust, mis on PIR ehk passiivne infrapuna seade .

Töö põhiandmed

PIR on loodud inimkeha infrapunase soojuse tuvastamiseks ja selle väljundnõelale vastava elektrilise impulsi tekitamiseks.

Seda impulsi kasutatakse ühe võtte taimeri aktiveerimiseks teatejuhi etapp mis aktiveerib relee hetkega ja toidab vedruga solenoidi.

Solenoid surub desinfitseerimispudeli pumba võlli, et vedelikku kasutaja kätte anda. Kontseptsiooni saab visualiseerida järgmisel pildil.

Ülaloleval pildil olev solenoid on ühendatud monostabiilse vooluahela väljundiga.

Monostabiilne vooluring on konfiguratsioon, mis põhjustab hetkelise sisendi päästikule vastuseks hetkelise suure väljundi. Väljund püsib kõrge ettemääratud kindla perioodi jooksul, olenemata sisendi päästiku kestusest.

Selles automaatse desinfitseerimisseadme vooluringis käivitab monostabiilse PIR kohe, kui PIR tuvastab läheneva inimese käe.

Monostabiil omakorda aktiveerib solenoidi mõneks hetkeks, nagu on kindlaks määranud selle RC ajastuskomponendid.

Solenoidi aktiveerimine paneb selle keskvõll kiiresti vertikaalsuunas suruma ja tõmbama, vajutades desinfitseerimispudeli pumba käepidet üks kord.

See paneb pudeli lõpuks desinfitseeriva vedeliku kasutaja kätte jagama.

Kui kasutaja on oma käe süsteemist eemaldanud, lülitub PIR välja ja deaktiveerib ka monostabiil kogu süsteemi, kuni teine ​​kasutaja viib oma käe PIR-i vahemikku, et protseduuri korrata.

Kavandatud automaatse käte desinfitseerija väljastusseadme monostabiilse käivitava vooluahela saab konstrueerida transistoriseeritud monostabiilse või populaarse IC 555-põhine monostabiilne vooluahel .

Mõlemat varianti käsitleme järgmistes aruteludes:

Transistoriseeritud käte desinfitseerija jaotur

Vooluahela transistoriseeritud versioon näeb välja väga sirgjooneline. Kui PIR-seade tuvastab inimese sekkumise, viib see läbi C1 ja edastab impulsi T1 alusele.

Vool läbi C1 aktiveerib koheselt T1, mis omakorda aktiveerib T2 ja ka solenoidpumba.

Vahepeal laadib C1 kiiresti ära ja takistab edasise voolu sisenemist T1 baasi, blokeerides seega PIR-väljundi korduvad alalisvoolu impulsid. See tagab, et süsteem töötab iga tuvastamise jaoks ainult hetkeks ja lülitub siis välja, kuni käsi eemaldatakse ja käivitatakse uus tsükkel.

See T1 / T2 ühe lasu aktiveerimine tagab, et ühendatud solenoidkoormus aktiveerub, et tekitada selle magnetvõlli üks tõukejõud.

Spindel töötab desinfitseerimispumba käepidemega, et doseerida kasutaja käele üks annus desinfitseerivat vedelikku.

Võite märgata, et solenoid on tavalise kollektoripoole asemel ühendatud transistori emitteri poolel. Emitterühendus tagab tegelikult, et solenoid aktiveerub õrna pehme käivitusega vastusena 10uF kondensaatori C2 laadimisele.

Kui see on ühendatud kollektoripoolsel küljel, suruks see solenoidi järsu tõukega, mis ei pruugi kuigi muljetavaldav välja näha.

Ülaltoodud kujunduse lihtsustamine

Ülaltoodud transistoriseeritud kontaktivaba käte desinfitseerimisvahendit saab veelgi lihtsustada relee abil, nagu on näidatud järgmises kujunduses:

Kasutades IC 555

Ülaltoodud joonisel on kujutatud tavaline IC 555 monostabiilne vooluahel. Siin, kui tihvt2 on maandatud, põhjustab väljundnõela 3 kõrge ajavahemiku, mille määravad R1, C1 väärtused või nende korrutis.

Selle automaatse desinfitseerimisautomaadi konstruktsiooni korral arvutatakse R1, C1, andes vastuseks madalale signaalile pin2 umbes 1 sekundi kõrge väljundina.

Kui PIR tuvastab inimese käe, juhib see ja lülitab sisse BC547 transistori, mis omakorda käivitab IC-i pin2.

See põhjustab pin3 kohese tõusu ja aktiveerib TIP142 transistori ja ühendatud solenoidi, tekitades 1 sekundi pikkuse tõuke ja seejärel elektromagnetvõlli väljalülitatava tõmbe. Tõmbe tekitab solenoidvõllile kinnitatud vedru pinge .

Jällegi võib selles versioonis näha ka solenoidi ühendatud transistori emitteri poolel, et võimaldada elektromagnetvõlli pehmet tõukejõudu sõltuvalt C3 laadimisreaktsioonist.

Järgmise GIF-pildina saab visualiseerida kogu süsteemi animeeritud vaate.

Infrapuna helkurandur TCRT5000

Kuna PIR on suhteliselt kallis sensor, võib automaatse käte desinfitseerija valmistamiseks odavam alternatiiv olla IR peegeldava anduri TCRT5000 abil.

Andur on lihtne kombinatsioon IR-fotodioodi saatjast ja IR-fotovastuvõtjast, mis on pakitud kõrvuti ühte paketti, nagu allpool näidatud:

Selle lähedase IR-anduri mooduli omadusi saab mõista järgmistest andmetest:

Anduri sisemisest paigutusdiagrammist näeme selgelt, et moodul koosneb fotodioodist, mis kiirgab infrapunasignaali sihtmärgi suunas, ja külgnevast fototransistori vastuvõtjast, mis on paigutatud peegeldunud IR-signaali vastuvõtmiseks sihtmärgilt.

Anduri kohandamiseks automaatse käte desinfitseerimismasinasse saame taas rakendada oma tööhobust IC 555 põhinevat monostablit, mis on näidatud allpool:

Vooluring on üsna iseenesestmõistetav, kuid kui teil on üksikasjade mõistmisega probleeme, võite alati arutelu algatamiseks kasutada allolevat kommentaarikasti.

Kasutades HC-SR04 ja IC555

Ülaltoodud vooluahelat saab kasutada automaatse desinfitseerimisautomaadi rakendamiseks ultraheli lähedusdetektorimooduli HC-SR04 ja paari IC 555 ahela kaudu.

Vasakpoolne IC 555 on konfigureeritud astabilise multivibraatorina, parempoolne IC 555 ahel on aga ühendatud monostabiilse multivibtaatorina.

Astable RA, RB, C komponentide väärtused tuleb arvutada, et võimaldada selle IC-i pin3-st 10us ON ja 60us OFF PWM.

Monostabiili RA- ja C-ajastuskomponendid tuleb reguleerida nii, et selle etapi pin3-st saadaks 1 sekundi kõrge ühe võtte väljund.

Seda väljundit saab kasutada jaotuspumba, mootori, solenoidi jne toitmiseks vastavalt projekti nõuetele.