Automatisch deurcircuit met PIR - Touchless Door

Naast sociale afstandelijkheid en maskers, is het andere belangrijke ding dat het post COVID-19-tijdperk de wereld heeft gedwongen om te implementeren, contactloos worden. Dit wordt aanbevolen voor de vele openbare apparaten, zoals deuren, handdesinfecterende middelen , knoppen, schakelaars enz. om de verspreiding van virussen te beperken die kunnen worden veroorzaakt door het fysiek aanraken van knoppen en handgrepen.

Het artikel spant zich in om het contactloze of contactloze concept voor deuren te ondersteunen door het deursysteem te upgraden naar elektronisch deursysteem , die kunnen reageren op een menselijke aanwezigheid en de openings- en sluitingshandelingen uitsluitend kunnen uitvoeren zonder handmatig aan de deur te hoeven trekken of duwen.

Circuit Beschrijving

Het contactloze deurcircuit op basis van een PIR-menselijke detectie wordt weergegeven in de bovenstaande afbeelding.

Laten we 'zijn werking leren kennen met behulp van de volgende punten:

Het ontwerp werkt met behulp van de volgende hoofdcomponenten:

• PIR-sensor
• DPDT / SPDT-relais
• IC 4093
• Magnetisch Reed-schakelaars

PIR-montage : Het witte koepelvormige apparaat aan de linkerkant, gemonteerd op een groene printplaat, is de passieve infrarood- of de PIR-module. De module detecteert de infrarood heatmap die afkomstig is van een menselijk lichaam en zet deze om in een positief potentiaal op de uitgang.

Zoals te zien is, heeft de module 3 pinouts, namelijk Vcc of de positieve voedingspin, de OUT die het uitgangspotentiaal produceert als reactie op een menselijke aanwezigheid binnen zijn detectiebereik, en de Vss pinout die de aarde of de negatieve voedingspin is van de apparaat.

In de bovenstaande figuur zijn de 3 pinouts van de PIR direct doorverbonden met een stroombegrenzer 1k weerstand en een versterkertransistor.

De 1k biedt een snelle en betrouwbare compatibiliteit voor de PIR met de 12 V-voeding, aangezien het in wezen een 5 V-apparaat is en een directe 12 V-aansluiting een permanente schade aan het apparaat kan veroorzaken. De transistor werkt als een versterker die de lage stroom en de lage spanning van de PIR omzet naar een voldoende hoger niveau om een ​​relais te laten werken.

De directe montage van de genoemde onderdelen op de pinnen van de PIR zorgt voor een gegarandeerde en betrouwbare werking van de PIR zonder de noodzaak van een speciale printplaat of stabilisatie-elementen.

Relais werken : Het relais dat is verbonden met de PIR-transistor schakelt AAN wanneer de PIR een mens detecteert en schakelt UIT wanneer een mens zich buiten zijn detectiebereik beweegt. Dit relais is van het type DPDT met twee sets N / O- en N / C-contacten.

Deze contacten zijn bedraad met een vermogensmotor om een voorwaartse en achterwaartse rotatie als reactie op de activering en deactivering van het DPDT-relais.

Er is ook een tweede relais van het type SPDT, dat wil zeggen met een enkele set N / O, N / C-contacten. Dit relais zorgt voor de positieve voeding naar de DPDT-relaiscontacten en de motor, zodat deze voeding wordt UITGESCHAKELD wanneer de motor de deur aan beide uiteinden van de open / dicht-limieten trekt.

NAND-poorten : Het circuit maakt gebruik van 4 NAND-poorten van de IC 4093, die het SPDT-relais aansturen voor de vereiste deactivering van de motor zodra de deur aan de uiteinden van de beweging wordt gerold.

Reed-relais : Twee reed-relaisschakelaars worden gebruikt in dit automatische, contactloze PIR-deurcontrollercircuit. De reed-schakelaars leveren de nodige elektrische signalen aan de NAND-poorten om ervoor te zorgen dat de motor wordt uitgeschakeld wanneer de deur over hun grenzen wordt getrokken.

Circuit werkt in details

De polariteit van de motordraden is zo verbonden met het DPDT-relais dat de N / C of normaal gesloten contacten het sluiten van de deur mogelijk maken, en de N / O of de normaal geopende contacten het openen van de deur mogelijk maken.

Laten we aannemen dat de contactloze deur zich in een volledig gesloten positie bevindt en dat er geen mens aanwezig is binnen het detectiebereik van de PIR.

In deze positie bevindt het DPDT-relais zich in de gedeactiveerde toestand met zijn contacten rustend over hun N / C-punten.

Ook is de reedschakelaar S1 op geschikte wijze extern gepositioneerd, zodat wanneer de deur sluit, deze uitgelijnd is met een magneet die aan de rand van de deur is geïnstalleerd.

Op dezelfde manier wordt de S2 reed-schakelaar gepositioneerd om te reageren met een andere magneet die bij de deur hoort, wanneer de deur zich in de open positie bevindt.

Dus S1 bevindt zich nu in de buurt van de door magnet , bevindt zich in de gesloten en geleidende toestand.

Omdat de PIR is uitgeschakeld, wordt de 8050-transistor ook uitgeschakeld, waardoor de ingang van poort A1 hoog is.

Omdat de NAND-poorten zijn bedraad als omvormers, wordt de output van A3 in deze situatie laag of 0 V.

Deze 0 V zorgt ervoor dat de BC557 AAN gaat, en via S1 een positieve voeding toevoegt aan de twee ingangen van poort A4.

A4 poort wordt daardoor laag, of 0 V waardoor de BC547 en het bijbehorende relais UIT schakelen. Hierdoor wordt de voeding naar het DPDT-relais onderbroken en blijft de deurmotor gedeactiveerd.

Het hele systeem wacht nu in een standby-positie.

Stel nu dat een mens de deur nadert en binnen het PIR-bereik komt. De PIR schakelt AAN , waardoor het DPT-relais in de N / O-positie wordt geactiveerd.

De PIR-activering zorgt er ook voor dat er een laag signaal verschijnt aan de ingang van poort A1, waardoor de uitgang van A3 hoog wordt.

Deze actie schakelt de BC557 UIT, waardoor de invoer van A4 te halen is 0 en 1 logica aan de ingangen, waardoor de uitgang hoog wordt en de BC547 en het bijbehorende SPDT-relais worden geactiveerd.

De SPDT zorgt nu voor de benodigde voeding voor de DPDT en de motor.

De motor wordt snel geactiveerd en begint de deur in geopende positie te rollen.

Zodra de deur volledig open is, wordt S2 reed geactiveerd, waardoor een logische 1 verschijnt aan de respectieve ingang van A4. De andere input is al hoog of 1, de output van A4 wordt laag, waardoor de BC547 en de SPDT UIT gaan.

De toevoer wordt onmiddellijk afgesloten en de motor stopt.

De persoon komt nu de deur binnen en gaat vooruit buiten het bereik van de PIR.

De PIR schakelt nu UIT en schakelt de DPDT naar de N / C-contacten die de motorwerking moeten omkeren. Dit veroorzaakt ook een high aan de ingang A1 en een low aan de uitgang van A3. Dit resulteert in de ingangen van A4 om respectievelijk 0 en 0 logica te krijgen, de uitgang hoog te draaien en de BC547 en het SPDT-relais in te schakelen.

De SPDT initieert de toevoer naar de DPDT en de motor zodat de motor nu de deur naar de gesloten positie begint te trekken.

Hier opent de S2 waardoor er een dieptepunt ontstaat bij de respectievelijke ingang van A4, maar dat heeft geen invloed op de A4, aangezien een 0 en 1 nog steeds de A4-uitgang hoog houden.

Ten slotte, wanneer de deur de gesloten positie bereikt, geleidt het reedrelais S1 en komt het hele systeem tot stilstand en in een standby-toestand.

Automatische schuifdeur zonder contact

Bovenstaande toelichting contactloos deurconcept zou ook effectief kunnen worden toegepast voor het implementeren van een automatisch contactloos deurconcept schuifpoortsysteem ​

Het mechanisme van het poortsysteem is te zien in de bovenstaande figuur.

Het hek is verschuifbaar met behulp van een paar wielen.

Aan de voorkant van de poort is een wiel gemonteerd dat de poort ondersteunt om vrij over de metalen rail te rollen.

Het andere wiel in de vorm van een tandwiel is zodanig op de motoras gemonteerd dat de tanden ervan in verbinding staan ​​met de tanden van het horizontale tandwiel dat aan de onderkant van de poort is aangebracht.

Nu, terwijl de motor werkt, bijt het tandwiel de horizontale tandwieltanden en dwingt het poortsamenstel in de richting te rollen zoals bepaald door de beweging met de klok mee of tegen de klok in van het motortandwiel.

Een standaarddeur upgraden naar een contactloze deur

Voor het ombouwen van een gewoon of standaard deursysteem naar een contactloze versie zou het volgende eenvoudige motor trek-drukmechanisme kunnen worden gebruikt.

Hier kunnen we zien dat een as in het midden en de uiteinden zijn verbonden door afzonderlijke scharnieren, waardoor de as flexibel kan zijn en onder de vereiste hoeken kan buigen om het trekken of duwen van de deur mogelijk te maken als reactie op de rotatie van de motorschijf .

De magneten en reedrelais zijn over de motorschijf aangebracht, zodat de respectievelijke magneten en de reedschakelaars met elkaar uitgelijnd zijn tijdens het openen en sluiten van de deur onder de vooraf bepaalde hoeken.