Litar Pembersih Tangan Automatik - Tidak Boleh Dihubungi sepenuhnya

Litar Pembersih Tangan Automatik - Tidak Boleh Dihubungi sepenuhnya

Dalam artikel ini kita akan belajar bagaimana membuat litar dispenser pembersih tangan yang murah namun sepenuhnya automatik yang akan membolehkan penyaluran cecair pembersih tanpa sentuhan atau tanpa sentuhan di tangan pengguna.



Litar pembersih tangan tanpa sentuhan ini memudahkan pengguna untuk mengakses cecair pembersih pada tangan secara automatik tanpa perlu beroperasi atau menyentuh pam botol sanitizer secara manual. Ciri ini memastikan bahawa virus tidak berpeluang merebak melalui sentuhan fizikal botol pembersih dan bahagian operasi.

Namun, untuk menjadi automatik, sistem akan memerlukan semacam sensor untuk mengesan kehadiran manusia, atau tangan manusia di bawah unit dispenser.





Untuk ini kami menggunakan unit sensor manusia yang paling asas iaitu PIR, atau peranti inframerah pasif .

Butiran Kerja Asas

PIR dirancang untuk mengesan haba inframerah dari tubuh manusia dan menghasilkan nadi elektrik yang sesuai pada pin outputnya.



Nadi ini digunakan untuk mengaktifkan pemasa satu pukulan berdasarkan tahap pemandu geganti yang mengaktifkan geganti sebentar, dan mengaktifkan solenoid pegas yang dimuatkan.

Solenoid mendorong batang pam botol pembersih untuk mengeluarkan cecair di tangan pengguna. Konsep tersebut dapat digambarkan dalam gambar berikut.

Solenoid pada gambar di atas disambungkan ke output litar monostable.

Litar monostable adalah konfigurasi yang menyebabkan output tinggi sesaat sebagai tindak balas kepada pencetus input sesaat. Keluaran tetap tinggi untuk jangka masa yang telah ditentukan tanpa mengira jangka masa pencetus input.

Dalam rangkaian dispenser pembersih automatik ini, monostable dipicu oleh PIR sebaik sahaja tangan manusia yang mendekat dikesan oleh PIR.

Monostable pada gilirannya mengaktifkan solenoid untuk beberapa saat seperti yang ditentukan oleh komponen pemasaan RCnya.

Pengaktifan solenoid menyebabkan gelendong pusatnya dengan cepat mendorong dan menarik ke arah menegak, menekan pemegang pam botol pembersih sekali.

Ini akhirnya menyebabkan botol membuang cecair pembersih ke tangan pengguna.

Setelah pengguna menarik tangannya dari sistem, PIR dimatikan, dan monostable juga akan mematikan keseluruhan sistem, sehingga pengguna lain membawa tangannya dalam jarak PIR untuk mengulangi prosedur.

Litar pemicu monostable untuk unit pengeluaran pembersih tangan automatik yang dicadangkan boleh dirancang dengan menggunakan monostabil transistor atau melalui yang popular Litar monostable berasaskan IC 555 .

Kami akan membincangkan kedua-dua varian dalam perbincangan berikut:

Litar Dispenser Pembersih Tangan Transistor

Versi litar transistor kelihatan sangat mudah. Apabila peranti PIR mengesan campur tangan manusia, ia melakukan dan menghantar nadi ke pangkal T1 melalui C1.

Arus melalui C1 langsung mengaktifkan T1, yang seterusnya mengaktifkan T2 dan juga pam solenoid.

Sementara itu, C1 dengan cepat mengecas dan mencegah kemasukan arus lebih jauh ke dasar T1, sehingga menyekat denyutan DC berulang dari output PIR. Ini memastikan bahawa sistem hanya berfungsi sebentar untuk setiap pengesanan, dan kemudian dimatikan sehingga tangan dikeluarkan dan kitaran baru dimulakan.

Pengaktifan satu pukulan T1 / T2 ini memastikan bahawa beban solenoid yang disambungkan diaktifkan untuk menghasilkan tindakan push-pull tunggal pada gelendong magnetnya.

Spindle mengoperasikan pemegang pam pembersih untuk mengeluarkan satu dos cecair pembersih di tangan pengguna.

Anda dapat melihat bahawa solenoid disambungkan di sisi pemancar transistor, bukan di sisi pengumpul biasa. Sambungan pemancar benar-benar memastikan bahawa solenoid diaktifkan dengan tolakan soft-start yang lembut sebagai tindak balas kepada pengisian kapasitor Cu 10uF.

Sekiranya ia disambungkan di sisi pemungut, solenoid itu akan didorong dengan tujahan secara tiba-tiba, yang mungkin kelihatan tidak begitu mengagumkan.

Memudahkan Reka Bentuk di atas

Pembersih tangan tanpa wayar transistor di atas dapat dipermudah dengan menggunakan relay seperti yang ditunjukkan dalam reka bentuk berikut:

Menggunakan IC 555

Gambar di atas menunjukkan litar monostable IC 555 standard. Di sini, apabila pin2 dibumikan, menyebabkan pin output menjadi tinggi untuk jangka masa yang ditentukan oleh nilai R1, C1 atau produknya.

Dalam reka bentuk dispenser pembersih automatik ini, R1, C1 dikira menghasilkan keluaran kira-kira 1 saat, sebagai tindak balas kepada isyarat rendah pada pin2.

Apabila PIR mengesan tangan manusia, ia melakukan dan menghidupkan transistor BC547 yang seterusnya mencetuskan pin2 IC.

Ini dengan serta-merta menyebabkan pin3 naik tinggi dan mengaktifkan transistor TIP142 dan solenoid yang disambungkan, menghasilkan tolakan panjang 1 saat dan kemudian penutupan penutup pada batang solenoid. Tarik dihasilkan oleh ketegangan pegas yang terpasang pada batang solenoid .

Sekali lagi, dalam versi ini juga solenoid dapat dilihat bersambung di sisi pemancar transistor untuk membolehkan tujahan lembut pada poros solenoid bergantung pada tindak balas pengecasan C3.

Paparan animasi keseluruhan sistem dapat dilihat dalam gambar GIF berikut.

Sensor Reflektif Inframerah TCRT5000

Oleh kerana PIR adalah sensor yang agak mahal, alternatif yang lebih murah untuk membuat pembersih tangan automatik adalah dengan menggunakan sensor reflektif IR TCRT5000.

Sensor adalah gabungan ringkas pemancar fotodioda IR dan penerima foto IR yang dibungkus berdampingan, di dalam satu pakej seperti yang ditunjukkan di bawah:

Ciri-ciri modul sensor IR jarak ini dapat difahami dari data berikut:

Dari rajah susun atur dalaman sensor, kita dapat melihat dengan jelas bahawa modul terdiri dari fotodioda yang memancarkan isyarat IR ke arah sasaran, dan penerima fototransistor bersebelahan yang diposisikan untuk menerima isyarat IR yang dipantulkan dari sasaran.

Untuk menyesuaikan sensor dalam mesin pembersih tangan automatik, kami dapat sekali lagi menggunakan monostable IC 555 horse horse kerja kami, seperti yang ditunjukkan di bawah:

Litar ini cukup jelas, tetapi jika anda menghadapi masalah memahami perinciannya, anda boleh menggunakan kotak komen di bawah untuk memulakan perbincangan.

Menggunakan HC-SR04 dan IC555

Litar yang ditunjukkan di atas dapat digunakan untuk melaksanakan dispenser pembersih automatik melalui modul pengesan jarak ultrasonik, HC-SR04, dan beberapa rangkaian IC 555.

IC sebelah kiri IC 555 dikonfigurasikan sebagai multivibrator astabel manakala litar IC 555 sebelah kanan berwayar sebagai multivibtator monostable.

Nilai komponen RA, RB, C yang astab mesti dikira untuk membolehkan PWM 10us ON dan 60us OFF dari pin3 IC ini.

Komponen pemasaan RA dan C dari monostable mesti disesuaikan untuk menghasilkan output satu pukulan tinggi 1 saat dari pin3 tahap ini.

Output ini dapat digunakan untuk menghidupkan pam dispensing, motor, solenoid dll sesuai dengan kehendak rancangan.




Sebelumnya: Bagaimana Litar RC Berfungsi Seterusnya: Bagaimana Termometer Inframerah Tanpa Hubungan Berfungsi - Cara Membuatnya