Automatisk dørkredsløb ved hjælp af PIR - berøringsfri dør

Sammen med social distancering og masker er den anden vigtige ting, som COVID-19-æraen har tvunget verden til at gennemføre, at gå berøringsfri. Dette anbefales til de mange offentlige enheder, såsom døre, håndrensere , knapper, kontakter osv. for at begrænse spredningen af ​​vira, der kan være forårsaget af fysisk berøring af knapper og håndtag.

Artiklen bestræber sig på at understøtte det berøringsfri eller berøringsfri koncept for døre ved at opgradere dørsystemet til elektronisk dørsystem , som kan reagere på menneskelig tilstedeværelse og udføre åbnings- og lukningsoperationer udelukkende uden behov for manuel trækning eller skubning af døren.

Kredsløbsbeskrivelse

Det berøringsløse dørkredsløb baseret på en PIR-menneskelig detektion er vist i ovenstående figur.

Lad os lære at arbejde med følgende punkter:

Designet fungerer ved hjælp af følgende hovedkomponenter:

• PIR-sensor
• DPDT / SPDT-relæer
• IC 4093
• Magnetisk Reed-switche

PIR-samling : Den hvide kuppelformede enhed på venstre side monteret på et grønt printkort er Passiv infrarød eller PIR-modulet. Modulet registrerer det infrarøde varmekort, der stammer fra en menneskelig krop og omdanner dem til et positivt potentiale ved sin udgangsterminal.

Som det kan ses, har modulet 3 pinouts, nemlig Vcc eller den positive forsyningsstift, OUT'en, der producerer outputpotentialet som reaktion på en menneskelig tilstedeværelse inden for dets detektionsområde, og Vss pinout, der er jorden eller den negative forsyningspind på enhed.

I ovenstående figur er PIR's 3 pinouts direkte sldret med en strømbegrænser 1k modstand og en forstærker transistor.

1k giver en hurtig og pålidelig kompatibilitet for PIR med 12 V-forsyningen, da det grundlæggende er en 5 V-enhed, og 12 V direkte forbindelse kan forårsage permanent skade på enheden. Transistoren fungerer som en forstærker, der konverterer lavstrøm, lavspændingsoutput fra PIR til et tilstrækkeligt højere niveau til betjening af et relæ.

Den direkte samling af de nævnte dele på PIR-stifterne garanterer en garanteret og pålidelig bearbejdning af PIR uden behov for specielle printkort eller stabiliserende elementer.

Relæ fungerer : Relæet forbundet med PIR-transistoren tænder, når PIR registrerer et menneske, og slukker, når et menneske bevæger sig væk fra detektionsområdet. Dette relæ er af DPDT-type, der har to sæt N / O- og N / C-kontakter.

Disse kontakter er forbundet med en motor for at aktivere en rotation fremad og bagud som reaktion på aktivering og deaktivering af DPDT-relæet.

Der er også et andet andet relæ, som er en SPDT-type, hvilket betyder med et enkelt sæt N / O, N / C-kontakter. Dette relæ giver den positive forsyning til DPDT-relækontakterne og motoren, således at denne forsyning afbrydes, når motoren trækker døren i begge ender af åbne / lukke grænserne.

NAND-porte : Kredsløbet bruger 4 NAND-porte fra IC 4093, som styrer SPDT-relæet til den nødvendige deaktivering af motoren, så snart døren er rullet i den yderste ende af kørslen.

Reed Relay : To reedrelæafbrydere bruges i dette automatiske berøringsløse PIR-dørkontrolkredsløb. Reed-afbrydere giver de nødvendige elektriske signaler til NAND-porte for at sikre, at motoren er slukket, når døren trækkes over deres begge grænser.

Kredsløb arbejder i detaljer

Motordrådernes polaritet er forbundet med DPDT-relæet på en sådan måde, at N / C eller normalt lukkede kontakter muliggør lukning af døren, og N / O eller de normalt åbne kontakter muliggør åbning af døren.

Lad os antage, at den berøringsløse dør er i en helt lukket position, og intet menneske er til stede inden for PIR's detektionsområde.

I denne position er DPDT-relæet i deaktiveret tilstand med sine kontakter hvilende over deres N / C-punkter.

Reed-afbryderen S1 er også passende placeret udvendigt således, at når døren lukkes, justeres den med en magnet, der er installeret ved kanten af ​​døren.

Tilsvarende er S2 reed-switch placeret til at reagere med en anden magnet forbundet med døren, når døren er i åben position.

Således er S1 nu tæt på ved magnet , er i lukket og ledende tilstand.

Da PIR også er trukket fra, er 8050-transistoren også OFF, hvilket får indgangen til gate A1 til at være høj.

Da NAND-porte er kablet som invertere, bliver output af A3 i denne situation lav eller 0 V.

Denne 0 V får BC557 til at tænde og anvender en positiv forsyning via S1 til de to indgange på porten A4.

A4-porten bliver som et resultat lav, eller 0 V holder BC547 og den tilhørende relæafbryder OFF. Dette afbryder forsyningen til DPDT-relæet, og dørmotoren forbliver deaktiveret.

Hele systemet venter nu i standby-position.

Antag nu, at et menneske nærmer sig døren og kommer inden for PIR-området. Det PIR tændes , aktivering af DPT-relæet i N / O-position.

PIR-aktivering får også et lavt signal til at vises ved indgangen til gate A1, hvilket igen får output af A3 til at gå højt.

Denne handling slukker BC557, hvilket får input af A4 til at blive 0 og 1 logik ved sine indgange, som gør det output højt og aktiverer BC547 og det tilknyttede SPDT-relæ.

SPDT leverer nu den nødvendige forsyning til DPDT og motoren.

Motoren aktiveres hurtigt og begynder at rulle døren i åben position.

Når døren er helt åben, aktiveres S2 reed, hvilket får en logik 1 til at vises ved den respektive A4-indgang. Den anden indgang er allerede høj eller 1, output af A4 bliver lav, hvilket får BC547 og SPDT til at slukke.

Forsyningen afbrydes straks, og motoren stopper.

Personen kommer nu ind i døren og bevæger sig ud af området for PIR.

PIR slukker nu og skifter DPDT mod N / C-kontakterne, som formodes at vende motordriften. Dette medfører også et højt ved input A1 og et lavt ved output af A3. Dette resulterer i, at A4-indgangene får henholdsvis 0 og 0-logik, drejer dens output højt og tænder BC547 og SPDT-relæet.

SPDT initierer forsyningen til DPDT og motoren, så motoren nu begynder at trække døren mod den lukkede position.

Her åbner S2 og forårsager en lav ved den respektive A4-indgang, men det påvirker ikke A4, da en 0 og 1 stadig holder A4-udgangen høj.

Til sidst, når døren når lukket position, leder reedrelæet S1, og hele systemet standser og er i standbytilstand.

Automatisk glidende berøringsfri portbetjening

Ovenstående forklaring berøringsfri dørkoncept kunne også anvendes effektivt til implementering af en automatisk berøringsfri skydeportesystem .

Mekanismen til gate-systemet kan visualiseres i ovenstående figur.

Porten glider ved hjælp af et par hjul.

Et hjul er monteret i den forreste ende af porten, som understøtter porten til at rulle frit over metalskinnesporet.

Det andet hjul, der er i gearform, er monteret på motorakslen, således at dens tænder kobles sammen med tænderne på det vandrette gear, der er installeret i bunden af ​​porten.

Når motoren kører nu, bider gearhjulet de vandrette tandhjulstænder og tvinger portkonstruktionen til at rulle mod den retning, der bestemmes af motordrevhjulet med eller mod urets bevægelse.

Opgradering af en standarddør til en berøringsfri dør

Til konvertering af et almindeligt eller et standard dørsystem til en berøringsløs version kunne følgende enkle motor-pull-push-mekanisme anvendes.

Her kan vi se, at en aksel er forbundet i midten og enderne gennem separate hængsler, som gør det muligt for akslen at være fleksibel og bøje i de krævede vinkler for at muliggøre træk eller skubbet af døren som reaktion på motorskivens rotation .

Magneterne og reedrelæerne er monteret på tværs af motordisken, således at de respektive magneter og reedkontakterne er på linje med hinanden under åbning og lukning af døren i de forudbestemte vinkler.