Ultraskaņas roku dezinficēšanas shēma

Ultraskaņas roku dezinfekcijas ķēde caur atstarotiem ultraskaņas viļņiem nosaka cilvēka rokas klātbūtni un uz brīdi iedarbina releja elektromagnētisko sūkni, lai dezinficējošo šķidrumu izdalītu uz lietotāja rokām.

Nepieciešamajai sensora funkcijai projektā tiek izmantots populārais ultraskaņas sensoru HC-SR04 modulis.

Izmantojot HC-SR04

HC-SR04 ultraskaņas sensoru modulis ir uzbūvēts, izmantojot pāris specializētus ultraskaņas devējus, kas paredzēti darbam un reaģēšanai aptuveni 40 kHz frekvencē.

Modulim ir 4 kontakti konfigurēšanai paredzētajā draivera ķēdē.

Piegādes tapas ir norādītas ar Vcc un Gnd tapām. Kur Vcc ir pozitīva moduļa 5 V ieeja, un Gnd ir paredzēts savienot ar ieejas barošanas avota negatīvo līniju.

Sprūda tapa darbojas ar 10 us impulsu, kas aktivizē divus pārveidotājus atstarotā ultraskaņas viļņa pārraidīšanai un saņemšanai.

Kad tiek atklāta atstarotu signālu virkne, 'Echo' tapa kļūst augsta, lai iedarbinātu ārējo releju vai solenoīdu, vai jebkuru vēlamo slodzi.

Saskarne HC-SR04 ar Arduino

Lai apstrādātu moduli HC-SR04 un ļautu tam darboties kā precīzam ultraskaņas tuvuma detektoram, uzdevumam ir nepieciešama mikrokontrolleru vienība, piemēram, Arduino.

Pareizi ieprogrammējot ar kodu, kā norādīts zemāk, Arduino kļūst saderīgs ar HC-SR04 paredzētajai rokas tuvuma noteikšanai un sanitārija izsmidzināšanas mehānisma aktivizēšanai.

Arduino ar HC-SR04 un releja posma saskarnes elektroinstalācijas shēmu var redzēt šajā diagrammā:

Operatīvā informācija

Šīs ultraskaņas rokas dezinfekcijas ķēdes darbības procedūra ir vienkārša, un to var saprast ar šādiem punktiem:

Arduino nodrošina 10 us aktivizācijas impulsu HC-SR04 moduļu iedarbināšanas impulsam, kas ļauj modulim nosūtīt un saņemt atstaroto impulsu vilcienu no mērķa, kas ir lietotāja roka.

Šie atspoguļotie dati tiek nosūtīti uz rduino no moduļa HC-SR04 atbalss tapas.

Arduino apstrādā signālu un nodrošina stabilu līdzstrāvas izvadi plātnes pin7, kas ir savienots ar releja draivera pakāpi, izmantojot 10k rezistoru un 100uF kondensatoru.

Paredzams, ka Arduino spraudīte # 7 saglabāsies tik ilgi, kamēr HC-SR04 moduļi turpina noteikt lietotāju roku noteiktā tuvumā.

Tas nozīmē, ka arī šajā periodā reija būs ieslēgta, ko mēs nevēlamies.

Lai pārliecinātos, ka relejs un pievienojamais mehānisms vai sūknis darbojas tikai dažas sekundes, kondensators tiek ievietots virknē ar BC547 pamatni.

Kad piespraude Nr. 7 kļūst augsta cilvēka rokas klātbūtnes dēļ, BC547 vada tikai tik ilgi, kamēr tā pamatne 100uF ir pilnībā uzlādēta, kas notiek dažu sekunžu laikā.

Kad 100uF ir pilnībā uzlādēts, BC547 pamatne tiek bloķēta no bāzes piedziņas, un tā pārstāj darboties, izslēdzot releju un atspējojot pievienoto roku dezinfekcijas līdzekļa izsniegšanas mehānismu.

Kad roka tiek noņemta, HC-SR04 pārtrauc sūtīt atbalss signālu uz Arduino, kas pagriež savu tapu Nr. 7 līdz loģiskai nullei.

Šajā brīdī 100uF bāzes kondensators sāk izlādēties, izmantojot Arduino tapu # 7 un labo pusi 10k zemējuma rezistoru.

Programmas kods

Viss iepriekš aprakstītās ultraskaņas roku dezinfekcijas shēmas programmas kods, izmantojot HC-SR04 un Arduino, ir norādīts zemāk:


const int trigger = A1
const int echo = A2
int vcc = A0
int gnd = A3
int OP = 7
long Time
float distanceCM
float distance = 15 // set threshold distance in cm
float resultCM
void setup()
{
pinMode(OP,OUTPUT)
pinMode(trigger,OUTPUT)
pinMode(echo,INPUT)
pinMode(vcc,OUTPUT)
pinMode(gnd,OUTPUT)
}
void loop()
{
digitalWrite(vcc,HIGH)
digitalWrite(gnd,LOW)
digitalWrite(trigger,LOW)
delay(1)
digitalWrite(trigger,HIGH)
delayMicroseconds(10)
digitalWrite(trigger,LOW)
Time=pulseIn(echo,HIGH)
distanceCM=Time*0.034
resultCM=distanceCM/2
if(resultCM<=distance)
{
digitalWrite(OP,HIGH)
delay(4000)
}
if(resultCM>=distance)
{
digitalWrite(OP,LOW)
}
delay(10)
}


Brīdinājums: Autore praktiski nav pārbaudījusi piedāvāto ultraskaņas roku dezinfekcijas shēmu. Ideja tika iedvesmota no Šis raksts un atbilstoši pārveidots, lai iespējotu vajadzīgo momentāno ieslēgšanas / izslēgšanas funkciju dozatora sūknim vai solenoīdam.