Obwód ultradźwiękowego środka odkażającego do rąk wykrywa obecność ludzkiej dłoni za pomocą odbitych fal ultradźwiękowych i na chwilę uruchamia przekaźnikową pompę elektromagnetyczną w celu dozowania płynu odkażającego na dłonie użytkownika.
Projekt wykorzystuje popularny moduł czujnika ultradźwiękowego HC-SR04 dla wymaganej funkcji wykrywania.
Korzystanie z HC-SR04
Moduł czujnika ultradźwiękowego HC-SR04 jest zbudowany z kilku specjalistycznych przetworników ultradźwiękowych przystosowanych do pracy i reagowania na częstotliwości około 40 kHz.
Moduł ma 4 wyprowadzenia do konfiguracji w odpowiednim obwodzie sterownika.
Wyprowadzenia zasilania są oznaczone pinami Vcc i Gnd. Gdzie Vcc jest dodatnim wejściem 5 V dla modułu, a Gnd ma być połączony z ujemną linią zasilania wejściowego.
Kołek wyzwalający działa z impulsem 10 us, który aktywuje dwa przetworniki do przesyłania i odbierania odbitej fali ultradźwiękowej.
Po wykryciu serii odbitych sygnałów styk „Echo” staje się wysoki w celu zainicjowania przekaźnika zewnętrznego lub elektromagnesu lub dowolnego preferowanego obciążenia.
Połączenie HC-SR04 z Arduino
Aby przetworzyć moduł HC-SR04 i umożliwić mu pracę jako precyzyjny ultradźwiękowy detektor zbliżeniowy, potrzebujemy do tego zadania mikrokontrolera, takiego jak Arduino.
Po odpowiednim zaprogramowaniu z kodem podanym poniżej, Arduino staje się kompatybilne z HC-SR04, dla zamierzonego wykrywania bliskości dłoni i aktywacji mechanizmu dozowania środka dezynfekującego.
Schemat połączeń Arduino z HC-SR04 i stopniem przekaźnikowym można zobaczyć na poniższym schemacie:
Szczegóły operacyjne
Procedura działania tego ultradźwiękowego obwodu odkażacza do rąk jest prosta i można ją zrozumieć w następujących punktach:
Arduino dostarcza impuls aktywacyjny 10 us do impulsów wyzwalających moduły HC-SR04, co umożliwia modułowi wysyłanie i odbieranie ciągu impulsów odbitych od celu, jakim jest ręka użytkownika.
Te odbite dane są wysyłane do rduino z pinu Echo modułu HC-SR04.
Arduino przetwarza sygnał i zapewnia stabilne wyjście DC na pinie 7 płytki, które jest połączone ze stopniem sterownika przekaźnika poprzez rezystor 10k i kondensator 100uF.
Pin # 7 Arduino ma pozostać wysoki tak długo, jak długo moduły HC-SR04 nadal wykrywają rękę użytkownika w ustawionej bliskości.
Oznacza to, że przekaźnik również pozostanie włączony w tym okresie, czego nie chcemy.
Aby mieć pewność, że przekaźnik i dołączony mechanizm dozujący lub pompa działają tylko przez kilka sekund, kondensator jest połączony szeregowo z podstawą BC547.
Kiedy pin # 7 staje się wysoki z powodu obecności ludzkiej ręki, BC547 przewodzi tylko tak długo, jak jego podstawa 100uF jest w pełni naładowana, co dzieje się w ciągu kilku sekund.
Gdy 100uF jest w pełni naładowany, podstawa BC547 zostaje zablokowana w napędzie podstawowym i przestaje przewodzić, wyłączając przekaźnik i dezaktywując dołączony mechanizm dozowania środka odkażającego do rąk.
Po zdjęciu ręki HC-SR04 przestaje wysyłać sygnał echa do Arduino, które przełącza pin nr 7 na logiczne zero.
W tym momencie kondensator bazowy 100uF zaczyna się rozładowywać przez pin nr 7 Arduino i rezystor masowy 10k po prawej stronie.
Kod programu
Cały kod programu dla omówionego powyżej obwodu ultradźwiękowego środka do dezynfekcji rąk wykorzystującego HC-SR04 i Arduino jest podany poniżej:
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)
}
Ostrzeżenie: Proponowany obwód ultradźwiękowego środka do dezynfekcji rąk nie został przez autora praktycznie przetestowany. Pomysł został zainspirowany Ten artykuł i odpowiednio zmodyfikowane, aby umożliwić wymaganą chwilową funkcję WŁ. / WYŁ. pompy dozownika lub elektromagnesu.
Poprzedni: Obwód alarmowy czujnika wilgotności ciała Dalej: Szybko dopasuj pary tranzystorów za pomocą tego obwodu