Automatisk dørkrets ved bruk av PIR - berøringsfri dør

Sammen med sosial distansering og masker, er den andre store tingen etter COVID-19-tiden tvunget verden til å implementere, å gå berøringsfri. Dette anbefales for de mange offentlige enhetene, for eksempel dører, håndrensere , knapper, brytere osv. for å begrense spredningen av virus som kan være forårsaket av fysisk berøring av knapper og håndtak.

Artikkelen gjør en innsats for å støtte det berøringsfrie eller berøringsfrie konseptet for dører, ved å oppgradere dørsystemet til elektronisk dørsystem , som kan svare på menneskelig tilstedeværelse og utføre åpnings- og lukkingsoperasjoner utelukkende uten behov for manuell trekking eller skyving av døren.

Kretsbeskrivelse

Den berøringsløse dørkretsen basert på en PIR menneskelig deteksjon er vist i figuren ovenfor.

La oss lære å arbeide ved hjelp av følgende punkter:

Designet fungerer ved å bruke følgende hovedkomponenter:

• PIR-sensor
• DPDT / SPDT-reléer
• IC 4093
• Magnetisk Reed-brytere

PIR-samling : Den hvite kuppelformede enheten på venstre side, montert på et grønt PCB, er Passive Infra Red eller PIR-modulen. Modulen oppdager det infrarøde varmekartet som kommer fra en menneskekropp og omdanner dem til et positivt potensial ved utgangsterminalen.

Som det fremgår har modulen 3 pinouts, nemlig Vcc eller den positive tilførselspinnen, OUT som produserer utgangspotensialet som svar på en menneskelig tilstedeværelse innenfor deteksjonsområdet, og Vss pinout som er bakken eller den negative tilførselspinnen til enhet.

I figuren over er de 3 pinouts av PIR direkte sldret med en strømbegrenser 1k motstand og en forsterker transistor.

1k gir en rask og pålitelig kompatibilitet for PIR med 12 V-forsyning, siden det i utgangspunktet er en 5 V-enhet, og 12 V direkte tilkobling kan forårsake permanent skade på enheten. Transistoren fungerer som en forsterker som konverterer lavstrøm, lavspenningsutgang fra PIR til et tilstrekkelig høyere nivå for drift av et relé.

Den direkte monteringen av de nevnte delene på PIR-pinnene sørger for en garantert og pålitelig bearbeiding av PIR uten behov for spesielle PCB eller stabiliserende elementer.

Reléarbeid : Reléet som er koblet til PIR-transistoren slås PÅ når PIR oppdager et menneske, og slås AV når et menneske beveger seg bort fra deteksjonsområdet. Dette reléet er av DPDT-type som har to sett med N / O- og N / C-kontakter.

Disse kontaktene er koblet til en motor for å aktivere en forover og bakoverrotasjon som svar på aktivering og deaktivering av DPDT-reléet.

Det er også et annet relé som er en SPDT-type, noe som betyr med et enkelt sett N / O, N / C-kontakter. Dette reléet gir den positive forsyningen til DPDT-relékontaktene og motoren, slik at denne forsyningen blir slått AV når motoren trekker døren i begge ender av åpne / lukkede grenser.

NAND Gates : Kretsen bruker 4 NAND-porter fra IC 4093, som styrer SPDT-reléet for nødvendig deaktivering av motoren så snart døren er rullet i ytterenden av den.

Reed Relay : To sivrelébrytere brukes i denne automatiske berøringsløse PIR-dørkontrollkretsen. Reed-bryterne gir de nødvendige elektriske signalene til NAND-portene for å sikre at motoren blir slått av når døren trekkes over begge grensene.

Kretsarbeid i detaljer

Motorledningenes polaritet er koblet til DPDT-reléet på en slik måte at N / C eller normalt lukkede kontakter muliggjør lukking av døren, og N / O eller de normalt åpne kontaktene muliggjør åpning av døren.

La oss anta at den berøringsløse døren er i en helt lukket posisjon, og at det ikke er noe menneske til stede innenfor deteksjonsområdet til PIR.

I denne posisjonen er DPDT-reléet i deaktivert tilstand med kontaktene som hviler over N / C-punktene.

Reed-bryteren S1 er også passende plassert utvendig slik at når døren lukkes, justeres den med en magnet installert i kanten av døren.

Tilsvarende er S2 sivbryter posisjonert for å svare med en annen magnet assosiert med døren når døren er i åpen stilling.

Dermed er S1 nå i nærheten av av magnet , er i lukket og ledende tilstand.

Siden PIR er hekset AV, blir også 8050-transistoren slått AV, noe som får inngangen til porten A1 til å være høy.

Siden NAND-portene er kablet som omformere, blir produksjonen av A3 i denne situasjonen lav eller 0 V.

Denne 0 V får BC557 til å slå PÅ, og påfører en positiv forsyning via S1 til de to inngangene til porten A4.

A4-porten blir som et resultat lav, eller 0 V holder BC547 og tilhørende relébryter AV. Dette kutter forsyningen til DPDT-reléet, og portmotoren forblir deaktivert.

Hele systemet venter nå i standby-posisjon.

Anta at et menneske nærmer seg døren og kommer innenfor PIR-området. De PIR slår seg på , aktivere DPT-reléet i N / O-posisjon.

PIR-aktivering får også et lavt signal til å vises ved inngangen til gate A1, som igjen får utgangen til A3 til å gå høyt.

Denne handlingen slår AV BC557, noe som fører til at inngangen til A4 blir 0 og 1 logikk ved inngangene, som gjør at den gir høy effekt og aktiverer BC547 og tilhørende SPDT-relé.

SPDT gir nå den nødvendige forsyningen til DPDT og motoren.

Motoren aktiveres raskt og begynner å rulle døren i åpen stilling.

Når døren er helt åpen, aktiveres S2 siv, noe som får logikk 1 til å vises ved den respektive inngangen til A4. Den andre inngangen er allerede høy eller 1, og utgangen på A4 blir lav, noe som får BC547 og SPDT til å slå seg AV.

Tilførselen blir umiddelbart avbrutt og motoren stopper.

Personen kommer nå inn døren og beveger seg fremover utenfor PIR-området.

PIR slår seg nå AV og kobler DPDT mot N / C-kontaktene som skal reversere motoroperasjonen. Dette forårsaker også en høy på inngangen A1, og en lav ved utgangen på A3. Dette resulterer i at inngangene til A4 får henholdsvis 0 og 0-logikk, slår utgangen høyt og slår PÅ BC547 og SPDT-reléet.

SPDT initierer tilførselen til DPDT og motoren slik at motoren nå begynner å trekke døren mot lukket posisjon.

Her åpner S2 og forårsaker en lav ved den respektive inngangen til A4, men det påvirker ikke A4, siden en 0 og 1 fortsatt holder A4-utgangen høy.

Til slutt, når døren når lukket posisjon, leder sivreléet S1, og hele systemet stopper og er i standbytilstand.

Automatisk glidende berøringsfri portdrift

Ovennevnte forklaring berøringsfri dørkonsept kan også brukes effektivt for å implementere et automatisk berøringsfritt skyveport system .

Mekanismen for portsystemet kan visualiseres i figuren ovenfor.

Porten skyves ved hjelp av et par hjul.

Det ene hjulet er montert i frontenden av porten som støtter porten for å rulle fritt over metallskinnesporet.

Det andre hjulet som er i girform er montert på motorakselen slik at tennene kobles sammen med tennene på det horisontale giret som er installert nederst i porten.

Når motoren går, biter tannhjulet de vannrette tannhjulstennene og tvinger portenheten til å rulle mot retningen som bestemt av med eller mot urviseren på motorhjulet.

Oppgradering av en standarddør til en berøringsfri dør

For å konvertere et vanlig eller et standard dørsystem til en berøringsfri versjon, kan følgende enkle motordrivmekanisme brukes.

Her kan vi se at en aksel er sammenføyd i midten og endene gjennom separate hengsler, som gjør at akselen kan være fleksibel og bøye i de nødvendige vinklene for å muliggjøre trekking eller skyving av døren som svar på rotasjonen av motorskiven. .

Magneter og sivreléer er montert over motorskiven, slik at de respektive magneter og sivbryterne er på linje med hverandre under åpning og lukking av døren i de forutbestemte vinklene.