Схема ультразвукового дезинфицирующего средства для рук

Схема ультразвукового дезинфицирующего средства для рук определяет присутствие человеческой руки посредством отраженных ультразвуковых волн и мгновенно запускает релейный соленоидный насос для подачи дезинфицирующей жидкости на руки пользователя.

В проекте используется популярный модуль ультразвукового датчика HC-SR04 для выполнения необходимой функции считывания.

Использование HC-SR04

Модуль ультразвукового датчика HC-SR04 построен с использованием пары специализированных ультразвуковых преобразователей, рассчитанных на работу и отклик на частоте около 40 кГц.

Модуль имеет 4 распиновки для настройки в предполагаемую схему драйвера.

Распиновка питания обозначена контактами Vcc и Gnd. Где Vcc - это положительный вход 5 В для модуля, а Gnd должен быть подключен к отрицательной линии входного источника питания.

Триггерный штифт работает с импульсом 10 мкс, который активирует два преобразователя для передачи и приема отраженной ультразвуковой волны.

Когда обнаруживается серия отраженных сигналов, вывод «Echo» становится высоким для включения внешнего реле, соленоида или любой предпочтительной нагрузки.

Взаимодействие HC-SR04 с Arduino

Чтобы обработать модуль HC-SR04 и позволить ему работать как прецизионный ультразвуковой датчик приближения, нам понадобится микроконтроллер, такой как Arduino, для этой задачи.

При соответствующем программировании кода, как указано ниже, Arduino становится совместимым с HC-SR04 для предполагаемого обнаружения приближения руки и активации механизма выдачи дезинфицирующего средства.

Схема подключения Arduino к HC-SR04 и релейному каскаду представлена ​​на следующей схеме:

Операционные детали

Процедура работы этого ультразвукового дезинфицирующего средства для рук проста и понятна по следующим пунктам:

Arduino подает импульс активации 10 мкс на импульс запуска модуля HC-SR04, который позволяет модулю отправлять и принимать серию отраженных импульсов от цели, которой является рука пользователя.

Эти отраженные данные отправляются на rduino с вывода Echo модуля HC-SR04.

Arduino обрабатывает сигнал и обеспечивает стабильный выход постоянного тока на выводе 7 платы, который подключен к каскаду драйвера реле через резистор 10 кОм и конденсатор 100 мкФ.

Контакт № 7 Arduino должен оставаться на высоком уровне, пока модули HC-SR04 продолжают обнаруживать руку пользователя в пределах установленной близости.

Это означает, что reay также будет оставаться включенным в течение этого периода, чего мы не хотим.

Чтобы реле и приставной раздаточный механизм или насос срабатывали только на несколько секунд, конденсатор помещается последовательно с основанием BC547.

Когда контакт № 7 становится высоким из-за присутствия человеческой руки, BC547 проводит только до тех пор, пока его база 100 мкФ полностью заряжена, что происходит в течение нескольких секунд.

Как только 100 мкФ полностью заряжены, база BC547 блокируется от основного привода, и она перестает проводить ток, выключая реле и отключая прикрепленный механизм выдачи дезинфицирующего средства для рук.

Когда рука убирается, HC-SR04 перестает посылать сигнал Echo на Arduino, который переводит свой вывод №7 на логический ноль.

В этот момент базовый конденсатор 100 мкФ начинает разряжаться через вывод № 7 Arduino и правый резистор заземления 10 кОм.

Программный код

Полный программный код для описанной выше схемы ультразвукового дезинфицирующего средства для рук с использованием HC-SR04 и Arduino приведен ниже:


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)
}


Предупреждение: Предлагаемая схема ультразвукового дезинфицирующего средства для рук автором практически не тестировалась. Идея была вдохновлена Эта статья , и соответствующим образом модифицирован для включения требуемой функции мгновенного включения / выключения дозирующего насоса или соленоида.