Het ultrasone handreinigingscircuit detecteert de aanwezigheid van menselijke hand door gereflecteerde ultrasone golven, en activeert tijdelijk een relais-solenoïdepomp voor het afgeven van de reinigingsvloeistof op de handen van de gebruiker.
Het project maakt gebruik van de populaire HC-SR04 ultrasone sensormodule voor de vereiste detectiefunctie.
Met behulp van HC-SR04
De HC-SR04 ultrasone sensormodule is gebouwd met behulp van een aantal gespecialiseerde ultrasone transducers die geschikt zijn om te werken en te reageren met een frequentie van ongeveer 40 kHz.
De module heeft 4 pinouts voor configuratie in het beoogde stuurcircuit.
De supply pinouts zijn aangegeven met Vcc en Gnd pinnen. Waarbij Vcc de positieve 5V-ingang voor de module is, en de Gnd hoort te zijn verbonden met de negatieve lijn van de ingangsvoeding.
De trigger pin werkt met een 10 us puls die de twee transducers activeert voor het verzenden en ontvangen van de gereflecteerde ultrasone golf.
Wanneer een reeks gereflecteerde signalen wordt gedetecteerd, wordt de 'Echo'-pin hoog voor het initiëren van het externe relais of de solenoïde of een andere gewenste belasting.
Koppeling van HC-SR04 met Arduino
Om de HC-SR04-module te verwerken en deze in staat te stellen te werken als een nauwkeurige ultrasone naderingsdetector, hebben we een microcontroller-eenheid zoals een Arduino nodig voor de taak.
Indien correct geprogrammeerd met de onderstaande code, wordt de Arduino compatibel met de HC-SR04, voor de beoogde detectie van de nabijheid van de hand en activering van het afgiftemechanisme van het ontsmettingsmiddel.
Het aansluitschema van de Arduino met HC-SR04 en de relaisfase is te zien in het volgende diagram:
Operationele details
De operationele procedure van dit ultrasone handdesinfectiecircuit is eenvoudig en kan worden begrepen met de volgende punten:
De Arduino levert de 10 us activeringspuls aan de triggerpuls van de HC-SR04-modules, waardoor de module de gereflecteerde pulstrein van het doelwit, de hand van de gebruiker, kan verzenden en ontvangen.
Deze gereflecteerde gegevens worden naar de rduino gestuurd vanaf de Echo-pin van de HC-SR04-module.
De Arduino verwerkt het signaal en maakt een stabiele DC-output mogelijk op pin7 van het bord, die via een 10k-weerstand en een 100uF-condensator is verbonden met de relay-driverfase.
De pin # 7 van Arduino moet hoog blijven zolang de HC-SR04-modules de hand van de gebruiker binnen de ingestelde nabijheid blijven detecteren.
Dit betekent dat de reay tijdens deze periode ook AAN blijft staan, wat we niet willen.
Om ervoor te zorgen dat het relais en het hulpstukafgiftemechanisme of de pomp slechts enkele seconden werken, wordt een condensator in serie geplaatst met de basis van de BC547.
Wanneer pin # 7 hoog wordt door de aanwezigheid van een menselijke hand, geleidt de BC547 alleen zolang de basis 100uF volledig is opgeladen, wat binnen een paar seconden gebeurt.
Zodra de 100uF volledig is opgeladen, wordt de BC547-basis geblokkeerd van de basisaandrijving en stopt deze met geleiden, schakelt het relais UIT en wordt het bevestigde afgiftemechanisme voor handdesinfectie uitgeschakeld.
Wanneer de hand wordt verwijderd, stopt de HC-SR04 met het verzenden van het echosignaal naar de Arduino, die pin # 7 omdraait naar logisch nul.
Op dit punt begint de basiscondensator van 100uF te worden ontladen via de Arduino-pin # 7 en de rechter 10k grondweerstand.
Programmacode
De volledige programmacode voor het hierboven besproken ultrasone handreinigingscircuit met HC-SR04 en Arduino wordt hieronder gegeven:
Waarschuwing: Het voorgestelde ultrasone handreinigingscircuit is praktisch niet getest door de auteur. Het idee is geïnspireerd op Dit artikel , en op de juiste wijze aangepast om de vereiste tijdelijke AAN / UIT-functie voor de dispenserpomp of de solenoïde mogelijk te maken.
Vorige: Body Hum Sensor Alarm Circuit Volgende: Combineer transistorparen snel met behulp van dit circuit
