Автоматическая дверная цепь с использованием PIR - бесконтактная дверь

Наряду с социальным дистанцированием и масками, еще одна важная вещь, которую эпоха после COVID-19 вынудила мир реализовать, - это отказ от прикосновений. Это рекомендуется для многих общественных устройств, таких как двери, дезинфицирующие средства для рук , кнопки, переключатели и т. д., чтобы ограничить распространение вирусов, которое может быть вызвано физическим прикосновением к кнопкам и ручкам.

В статье делается попытка поддержать бесконтактную или бесконтактную концепцию дверей путем модернизации дверной системы до электронная дверная система , которые могут реагировать на присутствие человека и выполнять операции открывания и закрывания исключительно без необходимости вручную тянуть или толкать дверь.

Описание схемы

Схема бесконтактной двери, основанная на обнаружении человека PIR, показана на рисунке выше.

Давайте изучим его работу с помощью следующих пунктов:

В конструкции использованы следующие основные компоненты:

• Датчик PIR
• Реле DPDT / SPDT
• IC 4093
• Магнитный Герконовые переключатели

PIR сборка : Левое устройство в форме белого купола, установленное на зеленой плате, является пассивным инфракрасным или пассивным инфракрасным модулем. Модуль обнаруживает инфракрасную тепловую карту, исходящую от человеческого тела, и преобразует их в положительный потенциал на своем выходном терминале.

Как можно видеть, модуль имеет 3 распиновки, а именно Vcc или положительный вывод питания, OUT, который создает выходной потенциал в ответ на присутствие человека в пределах его диапазона обнаружения, и вывод Vss, который является заземлением или отрицательным выводом питания устройство.

На приведенном выше рисунке 3 вывода PIR напрямую соединены с резистором ограничителя тока 1 кОм и транзистором усилителя.

1k обеспечивает быструю и надежную совместимость PIR с источником питания 12 В, поскольку это в основном устройство 5 В, а прямое подключение 12 В может вызвать необратимое повреждение устройства. Транзистор работает как усилитель, который преобразует слабый ток и низкое напряжение на выходе PIR в более высокий уровень для управления реле.

Непосредственная сборка упомянутых деталей на штырях PIR обеспечивает гарантированную и надежную работу PIR без необходимости использования каких-либо специальных печатных плат или стабилизирующих элементов.

Реле рабочее : Реле, подключенное к транзистору PIR, включается, когда PIR обнаруживает человека, и выключается, когда человек удаляется из зоны его обнаружения. Это реле типа DPDT, которое имеет два набора замыкающих и замыкающих контактов.

Эти контакты соединены с силовым двигателем, что позволяет прямое и обратное вращение в ответ на активацию и деактивацию реле DPDT.

Также есть второе реле типа SPDT, то есть с одним набором замыкающих и замыкающих контактов. Это реле обеспечивает положительное питание на контакты реле DPDT и двигатель, так что это питание отключается, когда двигатель тянет дверь на обоих концах пределов открытия / закрытия.

NAND Gates : Схема использует 4 логических элемента И-НЕ из IC 4093, которые управляют реле SPDT для требуемого отключения двигателя, как только дверь откатывается в крайних концах ее хода.

Герконовое реле : В этой цепи автоматического бесконтактного дверного контроллера PIR используются два геркона. Герконовые переключатели подают необходимые электрические сигналы к воротам И-НЕ, чтобы гарантировать, что двигатель отключится, когда дверь перейдет за их пределы.

Схема работы в деталях

Полярность проводов двигателя подключается к реле DPDT таким образом, что замыкающие или нормально закрытые контакты позволяют закрывать дверь, а замыкающие или нормально открытые контакты позволяют открывать дверь.

Предположим, что бесконтактная дверь находится в полностью закрытом положении и в зоне обнаружения PIR нет людей.

В этом положении реле DPDT находится в деактивированном состоянии, а его контакты находятся в местах размыкания.

Кроме того, герконовый переключатель S1 удобно расположен снаружи так, чтобы при закрытии двери он совпадал с магнитом, установленным на краю двери.

Точно так же геркон S2 расположен так, чтобы реагировать с другим магнитом, связанным с дверью, когда дверь находится в открытом положении.

Таким образом, S1 теперь находится в непосредственной близости от магнитом , находится в закрытом и проводящем состоянии.

Кроме того, поскольку PIR выключен, транзистор 8050 также выключен, в результате чего вход затвора A1 становится высоким.

Поскольку вентили И-НЕ подключены как инверторы, выход A3 в этой ситуации становится низким или 0 В.

Этот 0 В заставляет BC557 включаться и подавать положительное питание через S1 на два входа логического элемента A4.

Затвор A4 в результате становится низким или 0 В, в результате чего BC547 и соответствующее реле выключаются. Это отключает питание реле DPDT, и мотор двери остается отключенным.

Теперь вся система находится в режиме ожидания.

Теперь предположим, что человек подходит к двери и попадает в зону действия PIR. В PIR включается , активируя реле DPT в положении N / O.

Активация PIR также вызывает появление низкого сигнала на входе логического элемента A1, что, в свою очередь, приводит к тому, что выход A3 становится высоким.

Это действие выключает BC557, в результате чего вход A4 становится 0 и 1 логика на его входах, что повышает его выход и активирует BC547 и связанное с ним реле SPDT.

Теперь SPDT обеспечивает необходимое питание для DPDT и двигателя.

Мотор быстро активируется и начинает откатывать дверь в открытом положении.

Как только дверь полностью открыта, срабатывает язычок S2, вызывая появление логической 1 на соответствующем входе A4. Другой вход уже имеет высокий уровень или 1, выход A4 становится низким, в результате чего BC547 и SPDT выключаются.

Подача немедленно отключается, и двигатель останавливается.

Человек входит в дверь и выходит из зоны действия PIR.

Теперь PIR отключается, переключая DPDT на замыкающие контакты, которые должны реверсировать работу двигателя. Это также вызывает высокий уровень на входе A1 и низкий уровень на выходе A3. Это приводит к тому, что входы A4 получают логические 0 и 0 соответственно, повышая уровень его выхода и включая BC547 и реле SPDT.

SPDT инициирует подачу питания на DPDT и двигатель, так что теперь двигатель начинает тянуть дверь в закрытое положение.

Здесь S2 открывается, вызывая низкий уровень на соответствующем входе A4, но это не влияет на A4, поскольку 0 и 1 по-прежнему поддерживают высокий уровень на выходе A4.

Наконец, когда дверь достигает закрытого положения, герконовое реле S1 срабатывает, и вся система останавливается и переводится в состояние ожидания.

Автоматические раздвижные бесконтактные ворота

Приведенное выше объяснение концепции бесконтактной двери также можно эффективно применить для реализации автоматического бесконтактного система откатных ворот .

Механизм воротной системы можно визуализировать на рисунке выше.

Ворота сдвигаются с помощью пары колес.

Одно колесо установлено на переднем конце ворот, которое поддерживает ворота, чтобы свободно катиться по металлическому рельсовому пути.

Другое колесо, имеющее форму шестерни, установлено на валу двигателя так, что его зубья соединяются с зубьями горизонтальной шестерни, установленной в нижней части шибера.

Теперь, когда двигатель работает, зубчатое колесо зажимает горизонтальные зубья шестерни и заставляет узел заслонки катиться в направлении, определяемом движением зубчатого колеса двигателя по или против часовой стрелки.

Модернизация стандартной двери до бесконтактной двери

Для преобразования обычной или стандартной дверной системы в бесконтактную версию можно использовать следующий простой моторный механизм тяги-толкания.

Здесь мы можем видеть, что вал соединен посередине, а концы соединены отдельными шарнирами, что позволяет валу быть гибким и изгибаться под необходимыми углами, чтобы можно было тянуть или толкать дверь в ответ на вращение диска двигателя. .

Магниты и герконовые реле установлены поперек моторного диска, так что соответствующие магниты и герконовые переключатели выровнены друг с другом во время открытия и закрытия двери под заданными углами.