Ултразвукова схема за дезинфекция на ръце

Ултразвуковата дезинфектант за ръце открива присъствието на човешка ръка чрез отразени ултразвукови вълни и задейства за момент реле соленоидна помпа за дозиране на дезинфекциращата течност в ръцете на потребителя.

Проектът използва популярния модул за ултразвуков сензор HC-SR04 за необходимата сензорна функция.

Използване на HC-SR04

Модулът за ултразвуков сензор HC-SR04 е изграден чрез няколко специализирани ултразвукови преобразуватели, оценени да работят и да реагират на честота около 40 kHz.

Модулът има 4 извода за конфигуриране в предвидената схема на драйвера.

Пиновете на захранването са обозначени с щифтове Vcc и Gnd. Където Vcc е положителният 5V вход за модула, а Gnd се предполага, че е свързан с отрицателната линия на входното захранване.

Задействащият щифт работи с 10 us импулс, който активира двата преобразувателя за предаване и приемане на отразената ултразвукова вълна.

Когато се открие поредица от отразени сигнали, щифтът „Echo“ става висок за иницииране на външното реле или соленоида или някакъв предпочитан товар.

Взаимодействие на HC-SR04 с Arduino

За да обработим модула HC-SR04 и да му даде възможност да работи като прецизен ултразвуков детектор за близост, за задачата ни е необходим микроконтролер, като Arduino.

Когато е програмиран по подходящ начин с кода, както е даден по-долу, Arduino става съвместим с HC-SR04, за предвиденото разпознаване на близостта на ръка и активиране на механизма за дозиране на дезинфектант.

Схемата за свързване на Arduino с HC-SR04 и етапа на релето може да се види на следната схема:

Оперативни подробности

Оперативната процедура на тази ултразвукова верига за дезинфекция на ръце е проста и може да се разбере със следните точки:

Arduino осигурява импулс за активиране 10 на импулса за задействане на модулите HC-SR04, който позволява на модула да изпраща и приема отразения импулсен блок от целта, която е ръката на потребителя

Тези отразени данни се изпращат към rduino от Echo щифта на модула HC-SR04.

Arduino обработва сигнала и дава възможност за стабилен DC изход на щифт 7 на платката, който е свързан със степента на релейния драйвер чрез 10k резистор и кондензатор 100uF.

Пин № 7 на Arduino трябва да остане висок, докато модулите HC-SR04 продължават да откриват ръката на потребителя в рамките на зададената близост.

Това означава, че реята също ще остане включена през този период, което ние не искаме.

За да сте сигурни, че релето и приспособлението за дозиране на механизма или помпата се задействат само за няколко секунди, кондензатор се поставя последователно с основата на BC547.

Когато щифт # 7 стане висок поради присъствието на човешка ръка, BC547 провежда само докато основната му база 100uF е напълно заредена, което се случва в рамките на няколко секунди.

След като 100uF е напълно зареден, базата BC547 се блокира от базовото устройство и спира да провежда, изключва релето и деактивира прикрепения механизъм за дозиране на дезинфектант за ръце.

Когато ръката бъде премахната, HC-SR04 спира да изпраща ехо сигнала към Arduino, който преобръща своя пин # 7 до логическа нула.

В този момент базовият кондензатор 100uF започва да се разрежда чрез щифт Arduino # 7 и десния страничен 10k заземен резистор.

Код на програмата

Целият програмен код за обсъдената по-горе ултразвукова схема за дезинфекция на ръце, използваща HC-SR04 и Arduino, е даден по-долу:


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)
}


Внимание: Предложената ултразвукова схема за дезинфекция на ръце не е тествана практически от автора. Идеята е вдъхновена от тази статия , и модифициран по подходящ начин, за да даде възможност за необходимата моментна функция ON / OFF за дозаторната помпа или соленоида.