Ultrahangos kézfertőtlenítő áramkör

Az ultrahangos kézfertőtlenítő áramkör visszavert ultrahangos hullámokon keresztül észleli az emberi kéz jelenlétét, és egy relé mágnesszelepet indít el pillanatnyilag a fertőtlenítő folyadék adagolására a felhasználó kezére.

A projekt a népszerű érzékelési funkcióhoz a népszerű HC-SR04 ultrahangos érzékelő modult használja.

HC-SR04 használatával

A HC-SR04 ultrahangos érzékelő modul néhány speciális ultrahangos jelátalakítóval működik, amelyek 40 kHz körüli frekvencián működnek és reagálnak.

A modul 4 tűvel rendelkezik a kívánt meghajtó áramkörbe történő konfiguráláshoz.

A tápkábeleket Vcc és Gnd csapokkal jelöljük. Ahol a Vcc a modul pozitív 5 V-os bemenete, és a Gnd-et feltételezhetően a bemeneti tápegység negatív vezetékéhez kell kötni.

A ravasztüske 10 us impulzussal működik, amely aktiválja a két átalakítót a visszavert ultrahangos hullám továbbítására és fogadására.

Amikor visszaverődő jelek sorozatát észlelik, az 'Echo' tű magas lesz a külső relé vagy a mágnesszelep vagy bármely előnyös terhelés beindításához.

A HC-SR04 összekapcsolása az Arduinóval

A HC-SR04 modul feldolgozásához és annak precíziós ultrahangos közelségi detektorként történő működéséhez egy mikrovezérlő egységre van szükségünk, például egy Arduino-ra.

Ha az alábbi kóddal megfelelően beprogramozták, az Arduino kompatibilis lesz a HC-SR04-tel a kéz kézi közelségének észleléséhez és a fertőtlenítő adagoló mechanizmusának aktiválásához.

Az Arduino és a HC-SR04 közötti kapcsolási rajz és a relé fokozata a következő ábrán látható:

Működési részletek

Ennek az ultrahangos kézfertőtlenítő áramkörnek az üzemeltetési eljárása egyszerű és a következő pontokkal érthető:

Az Arduino a 10 us aktivációs impulzust biztosítja a HC-SR04 modulok kiváltó impulzusához, amely lehetővé teszi a modul számára, hogy küldje és fogadja a visszavert impulzus vonatot a céltól, amely a felhasználó keze.

Ezeket a visszavert adatokat a HC-SR04 modul Echo tűjéből küldjük az rduino-nak.

Az Arduino feldolgozza a jelet, és stabil DC kimenetet tesz lehetővé a kártya 7-es érintkezőjénél, amelyet egy 10k-os ellenálláson és egy 100uF-os kondenzátoron keresztül kötnek össze a relé meghajtó fokozatával.

Az Arduino # 7 tűje állítólag magasan marad, amíg a HC-SR04 modulok továbbra is észlelik a felhasználói kezet a beállított közelségen belül.

Ez azt jelenti, hogy a reay is bekapcsolva marad ebben az időszakban, amit nem akarunk.

Annak érdekében, hogy a relét és a mellékelt mechnaizmust vagy szivattyút csak néhány másodpercig működtessék, egy kondenzátort sorba helyeznek a BC547 aljzatával.

Amikor a # 7 tű az emberi kéz jelenléte miatt magasra válik, a BC547 csak addig vezet, amíg az alapja 100uF teljesen fel van töltve, ami néhány másodpercen belül megtörténik.

Miután a 100uF teljesen feltöltődött, a BC547 aljzatot az alap meghajtóból letiltják, és leállítja a vezetést, kikapcsolja a relét és letiltja a mellékelt kézfertőtlenítő adagoló mechanizmust.

Amikor a kéz eltávolításra kerül, a HC-SR04 abbahagyja az Echo jel küldését az Arduino-nak, amely a # 7-es tűt logikai nullára fordítja.

Ezen a ponton a 100uF alapkondenzátor az Arduino # 7-es csapon és a jobb oldali 10k-os földellenálláson keresztül kezd lemerülni.

Programkód

A HC-SR04 és Arduino alkalmazásával a fent tárgyalt ultrahangos kézfertőtlenítő áramkör teljes programkódját az alábbiakban adjuk meg:


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)
}


Figyelem: A javasolt ultrahangos kézfertőtlenítő áramkört a szerző gyakorlatilag nem tesztelte. Az ötlet ihlette ez a cikk , és megfelelően módosították, hogy lehetővé tegyék a szükséges pillanatnyi BE / KI funkciót az adagolószivattyúhoz vagy a mágnesszelephez.