자동 손 소독제 회로 – 완전 비접촉식

이 기사에서는 사용자의 손에 살균 액을 터치없이 또는 비접촉으로 분배 할 수있는 저비용의 완전 자동 손 소독제 디스펜서 회로를 만드는 방법을 배웁니다.

이 비접촉식 손 소독제 회로를 사용하면 소독제 병 펌프를 수동으로 작동하거나 만질 필요없이 손에있는 소독액에 자동으로 접근 할 수 있습니다. 이 기능은 살균제 병과 작동 부품을 물리적으로 만져도 바이러스가 확산되지 않도록합니다.

그러나 자동으로 작동하려면 시스템이 디스펜서 장치 아래에 사람이나 사람의 손이 있는지 감지하기 위해 일종의 센서가 필요합니다.

이를 위해 우리는 가장 기본적인 인간 센서 장치를 사용합니다. PIR 또는 수동 적외선 장치 .

기본 작업 세부 정보

PIR은 인체의 적외선 열을 감지하고 출력 핀에서 해당 전기 펄스를 생성하도록 설계되었습니다.

이 펄스는 원샷 타이머를 활성화하는 데 사용됩니다. 릴레이 드라이버 단계 릴레이를 일시적으로 활성화하고 스프링이 장착 된 솔레노이드에 전원을 공급합니다.

솔레노이드는 살균제 병의 펌프 샤프트를 밀어 사용자의 손에 액체를 분배합니다. 개념은 다음 이미지에서 시각화 할 수 있습니다.

위 이미지의 솔레노이드는 단 안정 회로의 출력에 연결됩니다.

단 안정 회로는 순간적인 입력 트리거에 응답하여 순간적으로 높은 출력을 발생시키는 구성입니다. 출력은 입력 트리거 기간에 관계없이 미리 결정된 고정 기간 동안 높게 유지됩니다.

이 자동 소독제 디스펜서 회로에서는 접근하는 사람의 손이 PIR에 의해 감지되는 즉시 단 안정이 PIR에 의해 트리거됩니다.

단 안정은 RC 타이밍 구성 요소에 의해 결정된대로 잠시 동안 솔레노이드를 활성화합니다.

솔레노이드가 활성화되면 중앙 스핀들이 수직 방향으로 빠르게 밀고 당겨서 살균제 병의 펌프 핸들을 한 번 누르십시오.

이것은 결국 병이 사용자의 손에 살균 액체를 분배하게합니다.

사용자가 시스템에서 손을 떼면 PIR이 종료되고 단 안정은 다른 사용자가 PIR 범위에 손을 가져와 절차를 반복 할 때까지 전체 시스템을 비활성화합니다.

제안 된 자동 손 소독제 분배 장치를위한 단 안정 트리거링 회로는 트랜지스터 화 된 단 안정을 사용하거나 인기있는 IC 555 기반 단 안정 회로 .

다음 논의에서 두 가지 변형에 대해 논의 할 것입니다.

트랜지스터 손 소독제 디스펜서 회로

트랜지스터 화 된 버전의 회로는 매우 간단 해 보입니다. PIR 장치가 사람의 개입을 감지하면 C1을 통해 T1의베이스로 펄스를 전송하고 보냅니다.

C1을 통과하는 전류는 T1을 즉시 활성화하고 T2와 솔레노이드 펌프도 활성화합니다.

그 동안 C1은 T1의베이스로의 추가 전류 입력을 신속하게 충전하고 방지하여 PIR 출력에서 ​​반복되는 DC 펄스를 차단합니다. 이렇게하면 시스템이 각 감지에 대해 일시적으로 만 작동 한 다음 손을 떼고 새주기가 시작될 때까지 시스템이 종료됩니다.

T1 / T2의이 원샷 활성화는 연결된 솔레노이드 부하가 활성화되어 자기 스핀들에서 단일 푸시-풀 동작을 생성하도록합니다.

스핀들은 소독제 펌프 핸들을 작동하여 사용자의 손에 소독액을 한 번 분주합니다.

솔레노이드는 일반 컬렉터 측이 아닌 트랜지스터의 이미 터 측에 연결되어 있음을 알 수 있습니다. 이미 터 연결은 실제로 10uF 커패시터 C2의 충전에 응답하여 부드러운 소프트 스타트 푸시로 솔레노이드가 활성화되도록합니다.

컬렉터 측에서 연결하면 솔레노이드가 갑작스런 추력으로 밀려서 그다지 인상적이지 않을 수 있습니다.

위의 디자인 단순화

위의 트랜지스터 화 된 비접촉식 손 소독제는 다음 설계에 표시된 것처럼 릴레이를 사용하여 더욱 단순화 할 수 있습니다.

IC 555 사용

위의 그림은 표준 IC 555 단 안정 회로를 보여줍니다. 여기서 pin2가 접지되면 R1, C1 값 또는 해당 제품에 의해 결정된 기간 동안 출력 pin3이 하이로 이동합니다.

이 자동 살균제 디스펜서 설계에서 R1, C1은 pin2의 낮은 신호에 응답하여 약 1 초 높은 출력을 생성하도록 계산됩니다.

PIR이 사람의 손을 감지하면 BC547 트랜지스터를 전도하고 켜고 IC의 핀 2를 트리거합니다.

이로 인해 pin3이 즉시 높아지고 TIP142 트랜지스터와 연결된 솔레노이드가 활성화되어 1 초 동안 길게 밀고 나서 솔레노이드 샤프트에 셧다운 풀업이 발생합니다. 풀은 솔레노이드 샤프트에 부착 된 스프링 장력에 의해 생성됩니다. .

다시 말하지만,이 버전에서는 C3의 충전 응답에 따라 솔레노이드 샤프트에 부드러운 추력을 허용하기 위해 트랜지스터의 이미 터 측에 솔레노이드가 연결된 것을 볼 수 있습니다.

전체 시스템의 애니메이션보기는 다음 GIF 이미지로 시각화 할 수 있습니다.

적외선 반사 센서 TCRT5000

PIR은 비교적 고가의 센서이므로 자동 손 소독제를 만드는 더 저렴한 대안은 IR 반사 센서 TCRT5000을 사용하는 것입니다.

이 센서는 아래 그림과 같이 단일 패키지 안에 나란히 포장 된 IR 포토 다이오드 송신기와 IR 포토 수신기의 간단한 조합입니다.

이 근접 IR 센서 모듈의 특성은 다음 데이터에서 이해할 수 있습니다.

센서의 내부 레이아웃 다이어그램에서 모듈이 타겟을 향해 IR 신호를 방출하는 포토 다이오드와 타겟에서 반사 된 IR 신호를 수신하도록 배치 된 인접한 포토 트랜지스터 수신기로 구성되어 있음을 분명히 알 수 있습니다.

자동 손 소독기 기계에 센서를 적용하기 위해 아래 그림과 같이 작업 마 IC 555 기반 단 안정을 다시 구현할 수 있습니다.

회로는 매우 자명하지만 세부 사항을 이해하는 데 문제가있는 경우 언제든지 토론을 시작할 때 아래의 주석 상자를 사용하여 자유롭게 사용할 수 있습니다.

HC-SR04 및 IC555 사용

위에 표시된 회로는 초음파 근접 감지기 모듈 HC-SR04 및 몇 개의 IC 555 회로를 통해 자동 소독제 디스펜서를 구현하는 데 사용할 수 있습니다.

좌측 IC (555)는 안정 멀티 바이브레이터로 구성되고 우측 IC (555) 회로는 단 안정 멀티 바이브레이터로 배선된다.

이 IC의 pin3에서 10us ON 및 60us OFF PWM을 활성화하려면 불안정한 RA, RB, C 구성 요소 값을 계산해야합니다.

단 안정의 RA 및 C 타이밍 구성 요소는이 단계의 pin3에서 1 초의 높은 원샷 출력을 생성하도록 조정되어야합니다.

이 출력은 설계 요구 사항에 따라 디스펜스 펌프, 모터, 솔레노이드 등에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다.