วงจรเจลทำความสะอาดมืออัลตราโซนิก

วงจรเจลทำความสะอาดมืออัลตราโซนิกจะตรวจจับการมีอยู่ของมือมนุษย์ผ่านคลื่นอัลตราโซนิกที่สะท้อนออกมาและเรียกปั๊มโซลินอยด์รีเลย์ชั่วขณะเพื่อจ่ายน้ำยาฆ่าเชื้อในมือของผู้ใช้

โครงการนี้ใช้โมดูลเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก HC-SR04 ยอดนิยมสำหรับฟังก์ชันการตรวจจับที่ต้องการ

ใช้ HC-SR04

โมดูลเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก HC-SR04 ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกเฉพาะสองสามตัวที่ได้รับการจัดอันดับให้ทำงานและตอบสนองที่ความถี่ประมาณ 40 kHz

โมดูลมีพิน 4 พินสำหรับกำหนดค่าลงในวงจรไดรเวอร์ที่ต้องการ

พินของแหล่งจ่ายจะระบุด้วยหมุด Vcc และ Gnd โดยที่ Vcc เป็นอินพุต 5V บวกสำหรับโมดูลและ Gnd ควรจะเชื่อมต่อกับสายลบของแหล่งจ่ายไฟอินพุต

ทริกเกอร์พินทำงานร่วมกับพัลส์ 10 us ซึ่งเปิดใช้งานทรานสดิวเซอร์สองตัวเพื่อส่งและรับคลื่นอัลตราโซนิกที่สะท้อนกลับ

เมื่อตรวจพบสัญญาณสะท้อนหลายชุดพิน 'Echo' จะสูงเพื่อเริ่มรีเลย์ภายนอกหรือโซลินอยด์หรือโหลดที่ต้องการ

การเชื่อมต่อ HC-SR04 กับ Arduino

ในการประมวลผลโมดูล HC-SR04 และทำให้สามารถทำงานเป็นเครื่องตรวจจับความใกล้เคียงแบบอัลตราโซนิกได้อย่างแม่นยำเราจำเป็นต้องมีหน่วยไมโครคอนโทรลเลอร์เช่น Arduino

เมื่อตั้งโปรแกรมด้วยรหัสอย่างเหมาะสมตามที่ระบุด้านล่าง Arduino จะเข้ากันได้กับ HC-SR04 สำหรับการตรวจจับความใกล้เคียงของมือที่ตั้งใจไว้และการเปิดใช้งานกลไกการจ่ายน้ำยาฆ่าเชื้อ

แผนภาพการต่อสายไฟของ Arduino กับ HC-SR04 และขั้นตอนการถ่ายทอดสามารถดูได้ในแผนภาพต่อไปนี้:

รายละเอียดการดำเนินงาน

ขั้นตอนการปฏิบัติงานของวงจรเจลทำความสะอาดมืออัลตราโซนิกนี้ทำได้ง่ายและสามารถเข้าใจได้ด้วยประเด็นต่อไปนี้:

Arduino มอบพัลส์การเปิดใช้งาน 10 us ให้กับโมดูล HC-SR04 ทริกเกอร์พัลส์ซึ่งช่วยให้โมดูลสามารถส่งและรับพัลส์ที่สะท้อนจากเป้าหมายซึ่งเป็นมือของผู้ใช้

ข้อมูลที่สะท้อนนี้จะถูกส่งไปยัง rduino จากขา Echo ของโมดูล HC-SR04

Arduino ประมวลผลสัญญาณและเปิดใช้งานเอาต์พุต DC ที่เสถียรที่พิน 7 ของบอร์ดซึ่งเชื่อมต่อกับสเตจไดรเวอร์รีเลย์ผ่านตัวต้านทาน 10k และตัวเก็บประจุ 100uF

พิน # 7 ของ Arduino ควรจะอยู่ในระดับสูงตราบเท่าที่โมดูล HC-SR04 ยังคงตรวจจับมือผู้ใช้ภายในระยะใกล้ที่กำหนด

ซึ่งหมายความว่า reay จะยังคงเปิดอยู่ในช่วงเวลานี้ซึ่งเราไม่ต้องการ

เพื่อให้แน่ใจว่ารีเลย์และ mechnaism จ่ายที่แนบมาหรือปั๊มทำงานเพียงไม่กี่วินาทีตัวเก็บประจุจะอยู่ในอนุกรมกับฐานของ BC547

เมื่อพิน # 7 อยู่ในระดับสูงเนื่องจากมีมือมนุษย์ BC547 จะดำเนินการตราบเท่าที่ฐาน 100uF ชาร์จเต็มซึ่งจะเกิดขึ้นภายในไม่กี่วินาที

เมื่อชาร์จเต็ม 100uF ฐาน BC547 จะถูกยับยั้งจากไดรฟ์ฐานและจะหยุดทำงานปิดรีเลย์และปิดกลไกการจ่ายเจลทำความสะอาดมือที่แนบมา

เมื่อเอามือออก HC-SR04 จะหยุดส่งสัญญาณ Echo ไปยัง Arduino ซึ่งจะพลิกพิน # 7 เป็นศูนย์ลอจิก

ณ จุดนี้ตัวเก็บประจุฐาน 100uF จะเริ่มปล่อยผ่านขา Arduino # 7 และตัวต้านทานกราวด์ 10k ด้านขวา

รหัสโปรแกรม

รหัสโปรแกรมทั้งหมดสำหรับวงจรเจลทำความสะอาดมืออัลตราโซนิกที่กล่าวถึงข้างต้นโดยใช้ HC-SR04 และ Arduino มีดังต่อไปนี้:


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)
}


คำเตือน: วงจรเจลทำความสะอาดมืออัลตราโซนิกที่เสนอยังไม่ได้รับการทดสอบโดยผู้เขียน แนวคิดนี้ได้รับแรงบันดาลใจมาจาก บทความนี้ และแก้ไขอย่างเหมาะสมสำหรับการเปิดใช้งานฟังก์ชันเปิด / ปิดชั่วขณะที่จำเป็นสำหรับปั๊มจ่ายหรือโซลินอยด์