Automātiska roku dezinfekcijas shēma - pilnībā bezkontakta

Šajā rakstā mēs uzzināsim, kā izveidot zemu izmaksu, tomēr pilnībā automātisku roku dezinfekcijas dozatoru shēmu, kas ļaus bez pieskāriena vai bezkontakta izsniegt dezinficējošo šķidrumu uz lietotāja rokām.

Šī bezkontakta roku dezinfekcijas ķēde ļauj lietotājam automātiski piekļūt dezinficējošam šķidrumam uz rokām, bez nepieciešamības manuāli darboties vai pieskarties sanitizer pudeles sūknim. Šī funkcija nodrošina, ka vīrusiem nav iespēju izplatīties, fiziski pieskaroties sanitizer pudelei un tās darbības daļām.

Tomēr, lai tā būtu automātiska, sistēmai būs nepieciešami kaut kādi sensori, lai noteiktu cilvēka vai cilvēka rokas klātbūtni zem dozatora.

Šim nolūkam mēs izmantojam visvienkāršāko cilvēka sensoru vienību, kas ir PIR vai pasīva infrasarkanā ierīce .

Darba pamatinformācija

PIR ir paredzēts, lai noteiktu infrasarkano staru no cilvēka ķermeņa un radītu atbilstošu elektrisko impulsu tā izejas tapā.

Šo impulsu izmanto, lai aktivizētu viena kadra taimeri stafetes braucēja posms kas īslaicīgi aktivizē releju un darbina ar atsperi noslogotu solenoīdu.

Solenoīds nospiež sanitārija pudeles sūkņa vārpstu, lai šķidrumu izdalītu lietotāja rokās. Koncepciju var vizualizēt šādā attēlā.

Iepriekš minētajā attēlā redzamais solenoīds ir savienots ar monostabilas ķēdes izeju.

Monostabila ķēde ir konfigurācija, kas rada īslaicīgu lielu jaudu, reaģējot uz īslaicīgu ieejas sprūdu. Rezultāts paliek augsts iepriekš noteiktu fiksētu periodu neatkarīgi no ievades trigera ilguma.

Šajā automātiskajā dezinfekcijas līdzekļa dozatora kontūrā monostabilo iedarbina PIR, tiklīdz PIR nosaka tuvojošos cilvēka roku.

Monostabilais savukārt kādu laiku aktivizē solenoīdu, ko nosaka tā RC laika komponenti.

Solenoīda aktivizēšana liek centrālajai vārpstai ātri virzīties un vilkt vertikālā virzienā, vienreiz nospiežot sanitizer pudeles sūkņa rokturi.

Tas galu galā liek pudelei lietotājam nodot dezinficējošo šķidrumu.

Kad lietotājs atvelk roku no sistēmas, PIR tiek izslēgts, un monostabilizators deaktivizē arī visu sistēmu, līdz cits lietotājs atnes savu roku PIR diapazonā, lai atkārtotu procedūru.

Piedāvātās automātiskās rokas dezinfekcijas padeves vienības monostabilās palaišanas ķēdi var projektēt, izmantojot tranzistorizētu monostabilu vai ar populāru IC 555 balstīta monostabila shēma .

Abus variantus mēs apspriedīsim šādās diskusijās:

Transistorizēta rokas dezinfekcijas aparāta shēma

Transistorētā shēmas versija izskatās ļoti vienkārša. Kad PIR ierīce atklāj cilvēka iejaukšanos, tā caur C1 vada un nosūta impulsu uz T1 pamatni.

Strāva caur C1 uzreiz aktivizē T1, kas savukārt aktivizē T2 un arī elektromagnētisko sūkni.

Pa to laiku C1 ātri uzlādējas un novērš jebkādas turpmākas strāvas iekļūšanu T1 pamatnē, tādējādi bloķējot atkārtotos līdzstrāvas impulsus no PIR izejas. Tas nodrošina, ka sistēma katru brīdi darbojas tikai īslaicīgi, un pēc tam tiek izslēgta, līdz tiek noņemta roka un tiek uzsākts jauns cikls.

Šī T1 / T2 viena kadra aktivizēšana nodrošina, ka pievienotā elektromagnētiskā slodze aktivizējas, lai uz tās magnētiskās vārpstas radītu vienu spiedpogu.

Vārpsta darbojas ar dezinfekcijas sūkņa rokturi, lai uz lietotāja rokas izdalītu vienu dezinficējošā šķidruma devu.

Jūs varat pamanīt, ka solenoīds ir savienots tranzistora izstarotāja pusē, nevis parastajā kolektora pusē. Emitera savienojums faktiski nodrošina, ka solenoīds aktivizējas ar vieglu mīkstas iedarbināšanas spiedienu, reaģējot uz 10uF kondensatora C2 uzlādi.

Ja tas ir savienots ar kolektora pusi, elektromagnēts varētu tikt izbīdīts ar pēkšņu vilci, kas, iespējams, neizskatās pārāk iespaidīgi.

Vienkāršojot iepriekš minēto dizainu

Iepriekš minēto tranzistorizēto bezkontaktu roku dezinfekcijas līdzekli varētu vēl vairāk vienkāršot, izmantojot releju, kā parādīts šādā konstrukcijā:

Izmantojot IC 555

Iepriekš redzamais attēls parāda standarta IC 555 monostabilu shēmu. Šeit, kad pin2 ir iezemēts, izejas pin3 iet uz augšu uz laiku, ko nosaka R1, C1 vērtības vai to reizinājums.

Šajā automātiskā attīrīšanas līdzekļa izsmidzinātāja konstrukcijā R1, C1 tiek aprēķināts, lai radītu aptuveni 1 sekundes lielu izeju, reaģējot uz zemu signālu pie pin2.

Kad PIR nosaka cilvēka roku, tas vada un ieslēdz BC547 tranzistoru, kas savukārt iedarbina IC pin2.

Tas acumirklī liek pin3 iet uz augšu un aktivizē TIP142 tranzistoru un pievienoto solenoīdu, radot 1 sekundes garu spiedienu un pēc tam izslēdzot elektromagnēta vārpstas pievilkšanu. Vilcienu rada piestiprinātā atsperes spriedze uz solenoīda vārpstas. .

Atkal šajā versijā arī elektromagnētu var redzēt savienotu tranzistora izstarotāja pusē, lai atkarībā no C3 uzlādes reakcijas ļautu mīkstu virzību uz elektromagnēta vārpstu.

Animētu skatu uz visu sistēmu var vizualizēt šādā GIF attēlā.

Infrasarkanais atstarojošais sensors TCRT5000

Tā kā PIR ir salīdzinoši dārgs sensors, lētāka alternatīva automātiskā roku dezinfekcijas līdzekļa izgatavošanai varētu būt, izmantojot IR atstarojošo sensoru TCRT5000.

Sensors ir vienkārša IR fotodiodes raidītāja un IR foto uztvērēja kombinācija, kas iepakota blakus, vienā iepakojumā, kā parādīts zemāk:

Šī tuvuma IR sensora moduļa īpašības var saprast pēc šādiem datiem:

Pēc sensora iekšējās shēmas mēs skaidri redzam, ka modulis sastāv no fotodiodes, kas izstaro infrasarkano signālu mērķa virzienā, un blakus esoša fototransistora uztvērēja, kas ir novietots, lai saņemtu atstaroto IR signālu no mērķa.

Lai pielāgotu sensoru automātiskajā roku dezinfekcijas mašīnā, mēs atkal varam ieviest mūsu darba zirgu IC 555 balstītu monostabi, kā parādīts zemāk:

Shēma ir diezgan pašsaprotama, taču, ja jums ir problēmas izprast detaļas, jūs vienmēr varat brīvi izmantot komentāru lodziņu diskusijas uzsākšanai.

Izmantojot HC-SR04 un IC555

Iepriekš parādīto shēmu var izmantot, lai ieviestu automātisko attīrīšanas dozatoru caur ultraskaņas tuvuma detektora moduli HC-SR04 un pāris IC 555 ķēdēm.

Kreisās puses IC 555 ir konfigurēts kā astabils multivibrators, savukārt labās puses IC 555 ķēde ir savienota kā monostabils multivibtators.

Astable RA, RB, C komponentu vērtības jāaprēķina, lai no šīs IC pin3 iespējotu 10us ON un 60us OFF PWM.

Monostabila RA un C laika komponenti ir jāpielāgo, lai no šī posma pin3 iegūtu 1 sekundes lielu viena kadra izvadi.

Šo izeju var izmantot dozēšanas sūkņa, motora, elektromagnēta utt. Darbināšanai atbilstoši konstrukcijas prasībām.