I den här artikeln kommer vi att lära oss hur man gör en billig men ändå helautomatisk dispenserkrets för handdesinfektionsmedel som möjliggör en beröringsfri eller kontaktlös utmatning av desinficeringsvätskan på användarens händer.

Denna kontaktlösa handdesinfektionskrets underlättar för användaren att automatiskt komma åt desinficeringsvätskan på händerna utan att manuellt behöver manövrera eller vidröra desinfektionsflaskans pump. Funktionen säkerställer att virus inte har någon chans att spridas genom fysisk beröring av desinfektionsflaskan och dess arbetsdelar.

För att vara automatiskt kräver systemet emellertid någon form av sensor för att detektera närvaron av en människa eller en mänsklig hand under dispenserenheten.

För detta använder vi den mest grundläggande mänskliga sensorenheten som är PIR, eller en passiv infraröd enhet .

Grundläggande arbetsuppgifter

En PIR är utformad för att detektera den infraröda värmen från människokroppen och producera en motsvarande elektrisk puls vid dess utgångsstift.

Denna puls används för att aktivera en timer baserad på ett skott reläförare som aktiverar reläet tillfälligt och driver en fjäderbelastad solenoid.

Solenoiden skjuter pumpaxeln på en desinfektionsflaska för att dispensera vätskan i användarens händer. Konceptet kan visualiseras i följande bild.

“vad är en centrifugalbrytare ”

Magneten i bilden ovan är ansluten till utgången från en monostabil krets.

En monostabil krets är en konfiguration som orsakar en kortvarig hög uteffekt som svar på en momentan ingångsutlösare. Utgången förblir hög under en förutbestämd fast period oavsett ingångsutlösarens varaktighet.

I denna automatiska desinfektionskrets utlöses monostabil av en PIR så snart en närmande mänsklig hand detekteras av PIR.

Den monostabila aktiverar i sin tur solenoiden under ett ögonblick som bestäms av dess RC-tidskomponenter.

Aktiveringen av solenoiden gör att dess centrala spindel snabbt trycker och dras i vertikal riktning och trycker på pumphandtaget på desinfektionsflaskan en gång.

Detta får så småningom flaskan att dispensera desinficeringsvätskan i användarens hand.

När användaren drar tillbaka sin hand från systemet stängs PIR av och den monostabila inaktiverar också hela systemet tills en annan användare tar sin hand inom PIR-området för att upprepa proceduren.

Den monostabila utlösningskretsen för den föreslagna automatiska handdesinfektionsenheten kan utformas med hjälp av transistoriserad monostabil eller genom en populär IC 555-baserad monostabil krets .

Vi kommer att diskutera båda varianterna i följande diskussioner:

Transistoriserad handdesinfektionskrets

Den transistoriserade versionen av kretsen ser väldigt enkel ut. När PIR-enheten upptäcker en mänsklig ingripande leder den och skickar en puls till basen av T1 via C1.

Strömmen genom C1 aktiverar omedelbart T1, vilket i sin tur aktiverar T2 och även magnetpumpen.

Under tiden laddar C1 snabbt och förhindrar inträde av ytterligare ström till basen av T1, vilket blockerar de upprepade DC-pulserna från PIR-utgången. Detta säkerställer att systemet bara fungerar tillfälligt för varje upptäckt och sedan stängs av tills handen tas bort och en ny cykel initieras.

Denna one-shot-aktivering av T1 / T2 säkerställer att den anslutna solenoidbelastningen aktiveras för att generera en enda push-pull-åtgärd på sin magnetiska spindel.

Spindeln manövrerar desinficeringspumpens handtag för att dispensera en enda dos av desinfektionsvätskan på användarens hand.

Du kan märka att solenoiden är ansluten vid transistorns emitter-sida, istället för den vanliga kollektorsidan. Sändaranslutningen säkerställer faktiskt att solenoiden aktiveras med en mjuk mjukstartstryck som svar på laddningen av 10uF kondensatorn C2.

Om den är ansluten på kollektorsidan skulle det leda till att solenoiden skjuts med ett plötsligt tryck, vilket kanske inte ser särskilt imponerande ut.

Förenkla ovanstående design

Ovanstående transistoriserade kontacless handdesinfektionsmedel kan förenklas ytterligare genom att använda ett relä som visas i följande design:

Använda IC 555

Bilden ovan visar en standard IC 555 monostabil krets. Här, när pin2 är jordad, får utgången pin3 att gå högt under en period som bestäms av R1, C1-värdena eller deras produkt.

“vad är en gasreglage ”

I denna automatiska desinficeringsutformning beräknas R1, C1 producera en utgång på cirka 1 sekund, som svar på en låg signal vid pin2.

När PIR upptäcker en mänsklig hand leder och slår den på BC547-transistorn som i sin tur utlöser IC: ns pin2.

Detta gör att pin3 går omedelbart och aktiverar TIP142-transistorn och den anslutna solenoiden, genererar ett 1 sekunders långt tryck och sedan en avstängning av solenoidaxeln. .

I denna version kan även solenoiden ses ansluten vid transistorns emitter-sida för att möjliggöra en mjuk dragkraft på solenoidaxeln beroende på laddningssvaret på C3.

En animerad vy av hela systemet kan visualiseras i följande GIF-bild.

Infraröd reflekterande sensor TCRT5000

Eftersom PIR är en relativt dyr sensor kan ett billigare alternativ för att göra en automatisk handdesinfektionsmedel vara att använda den IR-reflekterande sensorn TCRT5000.

Sensorn är en enkel kombination av en IR-fotodiodsändare och en IR-fotomottagare packad sida vid sida, inuti ett enda paket som visas nedan:

Egenskaperna hos denna IR-sensormodul för närhet kan förstås från följande data:

Från sensorns interna layoutdiagram kan vi tydligt se att modulen består av en fotodiod som avger IR-signalen mot målet och en angränsande fototransistormottagare som är positionerad för att ta emot den reflekterade IR-signalen från målet.

För att anpassa sensorn i en automatisk handdesinfektionsmaskin kan vi återigen implementera vår arbetshäst IC 555-baserad monostabil, som visas nedan:

Kretsen är helt självförklarande, men om du har problem med att förstå detaljerna kan du alltid gärna använda kommentarrutan nedan för att inleda en diskussion.

Använda HC-SR04 och IC555

Kretsen som visas ovan kan användas för att implementera en automatisk desinfektionsdispenser via ultraljudsmätarmodulen, HC-SR04 och ett par IC 555-kretsar.

Den vänstra sidan IC 555 är konfigurerad som en astabel multivibrator medan den högra sidan IC 555-kretsen är kopplad som en monostabil multivibator.

De astabla RA-, RB-, C-komponentvärdena måste beräknas för att möjliggöra en 10us PÅ och 60us AV PWM från pin3 i denna IC.

RA- och C-timingkomponenterna för monostabilen måste justeras för att producera en 1 sekund hög one-shot-utgång från pin3 i detta steg.