Automatický obvod dverí pomocou PIR - bezdotykové dvere

Spolu so sociálnymi dištanciami a maskami je ďalšou dôležitou vecou, ​​ktorú éra po COVID-19 prinútila svet implementovať, zostať bezdotyková. Toto sa odporúča pre mnoho verejných zariadení, ako sú dvere, dezinfekčné prostriedky na ruky , tlačidlá, prepínače atď., aby sa zabránilo šíreniu vírusov, ktoré môžu byť spôsobené fyzickým dotykom tlačidiel a rukovätí.

Tento článok sa usiluje podporiť koncepciu dverí bezdotykovo alebo bezdotykovo inovovaním dverového systému na elektronický dverový systém , ktoré môžu reagovať na prítomnosť človeka a vykonávať otváranie a zatváranie výlučne bez potreby ručného zatiahnutia alebo zatlačenia dverí.

Popis obvodu

Bezdotykový obvod dverí založený na detekcii človeka PIR je znázornený na obrázku vyššie.

Naučme sa jeho prácu pomocou nasledujúcich bodov:

Pri návrhu sa používajú tieto hlavné komponenty:

• PIR senzor
• Relé DPDT / SPDT
• IC 4093
• Magnetické Jazýčkové spínače

Zhromaždenie PIR : Ľavé bočné zariadenie v tvare kupoly, namontované na zelenom PCB, je pasívna infračervená alebo modul PIR. Modul detekuje infračervenú tepelnú mapu vychádzajúcu z ľudského tela a prevádza ich na pozitívny potenciál na výstupnej svorke.

Ako je vidieť, modul má 3 pinouty, tj Vcc alebo kladný napájací kolík, OUT, ktoré produkujú výstupný potenciál v reakcii na prítomnosť človeka v jeho detekčnom rozsahu, a Vss pinout, ktorý predstavuje uzemnenie alebo záporný napájací kolík zariadenie.

Na vyššie uvedenom obrázku sú 3 vývody PIR priamo zapojené pomocou rezistora obmedzovača prúdu 1 k a tranzistora zosilňovača.

1k poskytuje rýchlu a spoľahlivú kompatibilitu pre PIR s napájaním 12 V, pretože sa v zásade jedná o 5 V zariadenie a priame 12 V pripojenie môže spôsobiť trvalé poškodenie zariadenia. Tranzistor pracuje ako zosilňovač, ktorý prevádza nízkonapäťový a nízkonapäťový výstup z PIR na adekvátne vyššiu úroveň pre prevádzku relé.

Priama montáž spomínaných dielov na čapy PIR zaisťuje zaručené a spoľahlivé fungovanie PIR bez potreby akýchkoľvek špeciálnych PCB alebo stabilizačných prvkov.

Relé pracuje : Relé spojené s PIR tranzistorom sa zapne, keď PIR detekuje človeka, a vypne sa, keď sa človek vzdiali od svojho detekčného rozsahu. Toto relé je typu DPDT, ktoré má dve sady spínacích a rozpínacích kontaktov.

Tieto kontakty sú zapojené pomocou výkonového motora, aby umožnili a rotácia dopredu a dozadu v reakcii na aktiváciu a deaktiváciu relé DPDT.

K dispozícii je tiež druhé ďalšie relé, ktoré je typu SPDT, to znamená s jednou sadou kontaktov N / O, N / C. Toto relé poskytuje kladné napájanie kontaktov relé DPDT a motora, takže toto napájanie je prerušené, kedykoľvek motor zatiahne dvere za obidva konce medzných hodnôt otvorenia / zatvorenia.

Brány NAND : Obvod používa 4 brány NAND z IC 4093, ktoré riadia relé SPDT pre požadovanú deaktiváciu motora, akonáhle sú dvere rolované na ich krajných koncoch.

Jazýčkové relé : V tomto automatickom bezdotykovom obvode ovládača dverí PIR sa používajú dva jazýčkové reléové spínače. Jazýčkové spínače poskytujú potrebné elektrické signály do brán NAND, aby sa zabezpečilo vypnutie motora pri pretiahnutí dverí cez ich obidve hranice.

Okruh v detailoch

Polarita vodičov motora je spojená s relé DPDT tak, že N / C alebo normálne zatvorené kontakty umožňujú zatvorenie dverí a N / O alebo normálne otvorené kontakty umožňujú otvorenie dverí.

Predpokladajme, že bezdotykové dvere sú v úplne uzavretej polohe a v dosahu detekcie PIR sa nenachádza žiadna ľudská bytosť.

V tejto polohe je relé DPDT v deaktivovanom stave a jeho kontakty spočívajú na ich rozpínacích bodoch.

Tiež jazýčkový spínač SI je vhodne umiestnený zvonka tak, že keď sa dvere zatvoria, vyrovná sa s magnetom nainštalovaným na okraji dverí.

Podobne je jazýčkový spínač S2 umiestnený tak, aby reagoval s ďalším magnetom spojeným s dverami, keď sú dvere v otvorenej polohe.

Takže S1 je teraz v tesnej blízkosti s magnetom , je v uzavretom a vodivom stave.

Pretože je PIR vypnutý, tranzistor 8050 je tiež vypnutý, čo spôsobí, že vstup brány A1 bude vysoký.

Pretože brány NAND sú zapojené ako invertory, výstup A3 sa v tejto situácii zmení na nízky alebo 0 V.

Táto 0 V spôsobí, že sa BC557 zapne a na dva vstupy brány A4 privádza kladné napájanie cez S1.

Výsledkom je, že brána A4 sa zníži na 0 alebo 0 V a BC547 a príslušné relé sa vypnú. Toto preruší napájanie relé DPDT a motor brány zostane deaktivovaný.

Celý systém teraz čaká v pohotovostnej polohe.

Teraz predpokladajme, že sa človek priblíži k dverám a bude v dosahu PIR. The PIR sa zapne , aktiváciou relé DPT v polohe N / O.

Aktivácia PIR tiež spôsobí, že sa na vstupe brány A1 objaví nízky signál, čo následne spôsobí, že výstup A3 bude vysoký.

Táto akcia vypne BC557 a spôsobí získanie vstupu A4 0 a 1 logika na svojich vstupoch, čím sa zvýši jeho vysoký výkon a aktivuje BC547 a príslušné relé SPDT.

SPDT teraz poskytuje potrebné napájanie DPDT a motora.

Motor sa rýchlo aktivuje a začne rolovať dvere v otvorenej polohe.

Akonáhle sú dvere úplne otvorené, aktivuje sa jazýček S2, čo spôsobí, že sa logika 1 objaví na príslušnom vstupe A4. Keď je druhý vstup už vysoký alebo 1, výstup A4 sa zníži, čo spôsobí vypnutie BC547 a SPDT.

Prívod sa okamžite preruší a motor sa zastaví.

Osoba teraz vstupuje do dverí a pohybuje sa dopredu z dosahu PIR.

PIR sa teraz vypne a prepne DPDT smerom k rozpínacím kontaktom, ktoré majú zvrátiť chod motora. To tiež spôsobuje vysoké na vstupe A1 a nízke na výstupe A3. To má za následok, že na vstupoch A4 bude logika 0 a 0, otočenie výstupu bude vysoké a zapnutie BC547 a relé SPDT.

SPDT iniciuje napájanie DPDT a motora, takže motor teraz začne ťahať dvere do zatvorenej polohy.

Tu sa otvorí S2, čo spôsobí nízku hodnotu pri príslušnom vstupe A4, čo však neovplyvní A4, pretože 0 a 1 stále udržujú výstup A4 vysoký.

Nakoniec, keď dvere dosiahnu zatvorenú polohu, vedie jazýčkové relé S1 a celý systém sa zastaví a je v pohotovostnom stave.

Automatická posuvná bezdotyková brána

Vyššie uvedené vysvetlenie konceptu bezdotykových dverí je možné efektívne uplatniť aj pri implementácii automatického bezdotykového ovládania systém posuvných brán .

Mechanizmus pre bránový systém je možné vizualizovať na vyššie uvedenom obrázku.

Brána je posuvná pomocou dvojice kolies.

Na prednom konci brány je namontované jedno koleso, ktoré podporuje bránu, aby sa mohla voľne kotúľať cez koľajnicu s kovovým koľajiskom.

Druhé koleso, ktoré je v prevodovom stupni, je namontované na hriadeli motora tak, aby sa jeho zuby spájali so zubami vodorovného ozubeného kolesa inštalovaného v spodnej časti brány.

Teraz, keď motor pracuje, ozubené koleso hryzie vodorovné zuby ozubeného kolesa a núti zostavu brány rolovať smerom, ktorý je určený pohybom ozubeného kolesa motora v smere alebo proti smeru hodinových ručičiek.

Modernizácia štandardných dverí na bezdotykové dvere

Na prestavbu bežného alebo štandardného dverového systému na bezdotykovú verziu je možné použiť nasledujúci jednoduchý mechanizmus ťahania a zatláčania motora.

Tu vidíme, že v strede a koncoch je spojený hriadeľ prostredníctvom samostatných pántov, ktoré umožňujú, aby bol hriadeľ pružný a ohýbal sa v požadovaných uhloch, čo umožňuje ťahanie alebo tlačenie dverí v reakcii na otáčanie disku motora .

Magnety a jazýčkové relé sú namontované na disku motora tak, aby sa príslušné magnety a jazýčkové spínače navzájom vyrovnali počas otvárania a zatvárania dverí vo vopred určených uhloch.