Automatski krug za dezinfekciju ruku - potpuno beskontaktni

U ovom ćemo članku naučiti kako napraviti jeftin, ali potpuno automatski krug dozatora za sredstvo za dezinfekciju ruku koji će omogućiti bez dodira ili beskontaktno točenje sanitarne tekućine u korisnikovim rukama.

Ovaj beskontaktni sklop sredstva za dezinfekciju ruku olakšava korisniku automatski pristup tekućini za dezinfekciju na rukama, bez potrebe za ručnim rukovanjem ili dodirivanjem pumpe za boce sredstva za dezinfekciju. Značajka osigurava da se virusi nemaju šanse za širenje fizičkim dodirivanjem bočice sa dezinfekcijskim sredstvom i njegovih radnih dijelova.

Međutim, da bi bio automatski, sustav će zahtijevati neku vrstu senzora za otkrivanje prisutnosti čovjeka ili ljudske ruke ispod jedinice za točenje.

Za to koristimo najosnovniju ljudsku senzorsku jedinicu koja je PIR ili pasivni infracrveni uređaj .

Osnovni detalji rada

PIR je dizajniran za otkrivanje infracrvene topline iz ljudskog tijela i stvaranje odgovarajućeg električnog impulsa na njegovom izlaznom zatiču.

Ovaj se puls koristi za aktiviranje mjerača s jednim pucanjem stupanj vozača releja koji na trenutak aktivira relej i napaja opružni solenoid.

Solenoid gura osovinu pumpe bočice sa sanitarnim sredstvom kako bi donio tekućinu u ruke korisnika. Koncept se može vizualizirati na sljedećoj slici.

Solenoid na gornjoj slici spojen je na izlaz monostabilnog kruga.

Monostabilni krug je konfiguracija koja uzrokuje trenutno visoku izlaznu snagu kao odgovor na trenutni ulazni okidač. Izlaz ostaje visok unaprijed određeno određeno vrijeme, bez obzira na trajanje ulaznog okidača.

U ovom automatskom krugu dozatora za dezinfekciju monostabilni aktivira PIR čim PIR detektira približavanje ljudske ruke.

Monostabilno zauzvrat aktivira solenoid neko vrijeme, kako je određeno njegovim RC vremenskim komponentama.

Aktiviranje solenoida uzrokuje njegovo centralno vreteno da se brzo gura i povlači u okomitom smjeru, pritiskajući jednom ručicu pumpe na boci sa dezinfekcijskim sredstvom.

To na kraju uzrokuje da boca ispušta sanitarnu tekućinu u ruku korisnika.

Jednom kada korisnik povuče ruku iz sustava, PIR se isključuje, a monostabilni također deaktivira cijeli sustav, sve dok drugi korisnik ne dovede ruku u opseg PIR-a da ponovi postupak.

Monostabilni okidački krug za predloženu automatsku jedinicu za točenje sredstava za dezinfekciju ruku može se dizajnirati pomoću tranzistoriziranog monostabiliteta ili putem popularne Monostabilni krug zasnovan na IC 555 .

O obje ćemo varijante razgovarati u sljedećim raspravama:

Tranzistorizirani krug dozatora za dezinfekciju ruku

Tranzistorizirana verzija sklopa izgleda vrlo jednostavno. Kad PIR uređaj detektira ljudsku intervenciju, on provodi i šalje puls na bazu T1 putem C1.

Struja kroz C1 trenutno aktivira T1, koji pak aktivira T2, a također i elektromagnetsku pumpu.

U međuvremenu, C1 se brzo puni i sprječava ulazak bilo koje daljnje struje u bazu T1, blokirajući tako ponovljene istosmjerne impulse s PIR izlaza. To osigurava da sustav radi samo trenutno za svako otkrivanje, a zatim se isključuje dok se ruka ne ukloni i ne pokrene novi ciklus.

Ova aktivacija T1 / T2 jednim udarcem osigurava da se povezano opterećenje solenoida aktivira kako bi generiralo jednokratno potezanje na svom magnetskom vretenu.

Vreteno upravlja ručicom pumpe za dezinfekciju kako bi izdao jednu dozu sanitarne tekućine na ruci korisnika.

Možete primijetiti da je solenoid spojen na emiterskoj strani tranzistora, umjesto na uobičajenoj strani kolektora. Priključak emitera zapravo osigurava da se solenoid aktivira nježnim pritiskom mekog pokretanja kao odgovor na punjenje kondenzatora C2 od 10 uF.

Ako je spojen na strani kolektora, rezultiralo bi iznenadnim potiskivanjem solenoida, što možda ne bi izgledalo baš impresivno.

Pojednostavljivanje gornjeg dizajna

Gore navedeni tranzistorizirani beskontaktni dezinficijens za ruke mogao bi se dodatno pojednostaviti upotrebom releja kako je prikazano u sljedećem dizajnu:

Koristeći IC 555

Gornja slika prikazuje standardni monostabilni krug IC 555. Ovdje, kada je pin2 uzemljen, uzrokuje da se izlazni pin3 povisi tijekom razdoblja određenog vrijednostima R1, C1 ili njihovim proizvodom.

U ovom automatskom dizajnu dozatora dezinficijensa R1, C1 izračunava se da proizvodi približno 1 sekundu visokog izlaza, kao odgovor na niski signal na pin2.

Kad PIR detektira ljudsku ruku, on provodi i UKLJUČUJE BC547 tranzistor koji zauzvrat aktivira pin2 IC-a.

To trenutno dovodi do podizanja pin3 i aktivira TIP142 tranzistor i priključeni solenoid, generirajući 1 sekundu dugo potiskivanje, a zatim zaustavljeno povlačenje na osovini solenoida. Povlačenje generira pričvršćena napetost opruge na osovini solenoida .

Opet, u ovoj se verziji može vidjeti i solenoid povezan na emiterskoj strani tranzistora kako bi se omogućio meki potisak na osovini solenoida, ovisno o odgovoru punjenja C3.

Animirani prikaz cijelog sustava može se vizualizirati na sljedećoj GIF slici.

Infracrveni reflektirajući senzor TCRT5000

Budući da je PIR relativno skup senzor, jeftinija alternativa za izradu automatskog sredstva za dezinfekciju ruku mogla bi biti upotreba IR reflektirajućeg senzora TCRT5000.

Senzor je jednostavna kombinacija IR odašiljača fotodiode i IC prijemnika fotografija upakiranih jedan do drugog, unutar jednog paketa, kao što je prikazano dolje:

Karakteristike ovog blizinskog modula IR senzora mogu se razumjeti iz sljedećih podataka:

Iz dijagrama unutarnjeg rasporeda senzora možemo jasno vidjeti da se modul sastoji od fotodiode koja emitira IR signal prema cilju i susjednog prijemnika fototranzistora koji je postavljen da prima reflektirani IR signal od cilja.

Da bismo prilagodili senzor u automatskom uređaju za dezinfekciju ruku, opet možemo implementirati monostabilni radni konj IC 555, prikazan u nastavku:

Strujni krug je sasvim objašnjiv, ali ako imate problema s razumijevanjem detalja, uvijek možete slobodno upotrijebiti polje za komentar u nastavku za pokretanje rasprave.

Korištenje HC-SR04 i IC555

Gore prikazani krug može se koristiti za uvođenje automatskog dozatora dezinficijensa kroz ultrazvučni modul detektora blizine, HC-SR04, i nekoliko krugova IC 555.

Lijeva strana IC 555 konfigurirana je kao nestalni multivibrator, dok je desni krug IC 555 ožičen kao monostabilni multivibtator.

Vrijednosti komponenata RA, RB, C koje se mogu mijenjati moraju se izračunati kako bi se omogućilo PWM od 10us ON i 60us OFF od pin3 ovog IC-a.

RA i C vremenske komponente monostabiliteta moraju se prilagoditi tako da daju 1 sekundu visokog izlaza od jednog hica s pin3 ove faze.

Ovaj izlaz se može koristiti za napajanje pumpe za točenje, motora, solenoida itd. Prema zahtjevima dizajna.