Avtomatsko vezje vrat z uporabo PIR - brezžičnih vrat

Skupaj z družbenim distanciranjem in maskami je druga pomembna stvar, po kateri je svet po COVID-19 prisilil svet, da gre brez dotika. To je priporočljivo za številne javne naprave, kot so vrata, razkužila za roke , gumbi, stikala itd., da se omeji širjenje virusov, ki jih lahko povzroči fizični dotik gumbov in ročajev.

Članek si prizadeva podpreti koncept vrat brez dotika ali brez dotika z nadgradnjo sistema vrat v elektronski sistem vrat , ki se lahko odzove na človeško prisotnost in izvaja operacije odpiranja in zapiranja izključno brez potrebe po ročnem vlečenju ali potiskanju vrat.

Opis vezja

Brezkontaktno vezje vrat, ki temelji na zaznavanju človeka PIR, je prikazano na zgornji sliki.

Naučimo se njegovega dela s pomočjo naslednjih točk:

Zasnova deluje z uporabo naslednjih glavnih komponent:

• PIR senzor
• Releji DPDT / SPDT
• IC 4093
• Magnetno Reed stikala

PIR skupščina : Leva stranska bela kupolasta naprava, nameščena na zelenem tiskanem vezju, je pasivni infrardeči modul ali PIR modul. Modul zazna infrardeči toplotni zemljevid, ki izhaja iz človeškega telesa, in ga na svojem izhodnem terminalu pretvori v pozitiven potencial.

Kot je razvidno, ima modul 3 izrezke, in sicer Vcc ali pozitivni napajalni zatič, OUT, ki ustvarja izhodni potencial kot odziv na človeško prisotnost znotraj območja zaznavanja, in izhod Vss, ki je ozemljitveni ali negativni napajalni zatič naprave.

Na zgornji sliki so trije izhodi PIR-ja neposredno napolnjeni z uporom omejevalnika toka 1k in ojačevalnim tranzistorjem.

1k zagotavlja hitro in zanesljivo združljivost PIR z 12 V napajanjem, saj je v osnovi 5 V naprava, 12 V neposredna povezava pa lahko povzroči trajno poškodbo naprave. Tranzistor deluje kot ojačevalnik, ki pretvori nizkonapetostni in nizkonapetostni izhod iz PIR v ustrezno višjo raven za delovanje releja.

Neposredna montaža omenjenih delov na zatiče PIR zagotavlja zagotovljeno in zanesljivo delovanje PIR brez potrebe po posebnih PCB ali stabilizacijskih elementih.

Rele deluje : Rele, povezan s PIR tranzistorjem, se vklopi, ko PIR zazna človeka, in izklopi, ko se človek odmakne od območja zaznavanja. Ta rele je tipa DPDT, ki ima dva sklopa N / O in N / C kontaktov.

Ti kontakti so povezani z močnostnim motorjem, da se omogoči a vrtenje naprej in nazaj kot odgovor na vklop in izklop releja DPDT.

Obstaja tudi drugi rele, ki je tipa SPDT, kar pomeni z enim kompletom N / O, N / C kontaktov. Ta rele zagotavlja pozitivno napajanje kontaktov releja DPDT in motorja, tako da se ta napajanje izklopi vsakič, ko motor potegne vrata na obeh koncih meja odpiranja / zapiranja.

Vrata NAND : Vezje uporablja 4 vrata NAND iz IC 4093, ki krmilijo rele SPDT za zahtevano deaktiviranje motorja takoj, ko se vrata zasukajo na skrajnih koncih poti.

Reed rele : V tem avtomatskem brezkontaktnem vezju krmilnika vrat PIR se uporabljata dva trstična relejna stikala. Trstična stikala zagotavljajo potrebne električne signale do vrat NAND, da zagotovijo izklop motorja, ko vrata potegnete čez obe meji.

Podrobnosti vezja

Polarnost žic motorja je povezana z relejem DPDT tako, da N / C ali normalno zaprti kontakti omogočajo zapiranje vrat, N / O ali normalno odprti kontakti pa odpiranje vrat.

Predpostavimo, da so brezžična vrata v popolnoma zaprtem položaju in da v območju zaznavanja PIR ni človeka.

V tem položaju je rele DPDT v deaktiviranem stanju, njegovi kontakti pa počivajo na svojih N / C točkah.

Tudi trstično stikalo S1 je nameščeno zunaj tako, da se vrata, ko se zaprejo, poravnajo z magnetom, nameščenim na robu vrat.

Podobno je trstično stikalo S2 nameščeno tako, da reagira z drugim magnetom, povezanim z vrati, ko so vrata v odprtem položaju.

Tako je S1 zdaj v neposredni bližini z magnetom , je v zaprtem in prevodnem stanju.

Ker je PIR izključen, je izklopljen tudi tranzistor 8050, zaradi česar je vhod vrat A1 visok.

Ker so vrata NAND ožičena kot pretvorniki, izhod A3 v tem primeru postane nizek ali 0 V.

Ta 0 V povzroči, da se BC557 vklopi in na S2 vhod pozitivnega napajanja vhoda A4.

Vrata A4 se posledično izklopijo za 0 V ali ohranijo BC547 in pripadajoče relejsko stikalo izklopljeno. S tem se prekine dovod releja DPDT in motor vrat ostane izključen.

Celoten sistem zdaj čaka v stanju pripravljenosti.

Recimo, da se človek približa vratom in je v območju PIR. The PIR vklopi , aktiviranje releja DPT v položaju N / O.

Aktivacija PIR povzroči tudi, da se na vhodu vrat A1 pojavi nizek signal, kar povzroči, da se izhod A3 dvigne visoko.

To dejanje izklopi BC557, zaradi česar se vhod A4 preklopi 0 in 1 logika na svojih vhodih, kar poveča izhod in aktivira BC547 in pripadajoči rele SPDT.

SPDT zdaj zagotavlja potrebno napajanje DPDT in motorja.

Motor se hitro aktivira in začne valjati vrata v odprtem položaju.

Ko so vrata popolnoma odprta, se aktivira jeziček S2, zaradi česar se na ustreznem vhodu A4 prikaže logika 1. Drugi vhod je že visok ali 1, izhod A4 postane nizek, zaradi česar se BC547 in SPDT izklopita.

Dovod se takoj prekine in motor se ustavi.

Oseba zdaj vstopi v vrata in se premakne izven dosega PIR.

PIR se zdaj izklopi in preklopi DPDT na N / C kontakte, ki naj bi obrnili delovanje motorja. To povzroči tudi visoko na vhodu A1 in nizko na izhodu A3. Rezultat tega je, da vhodi A4 dobijo logiko 0 oziroma 0, izhod izklopi visoko in vklopi BC547 in rele SPDT.

SPDT sproži napajanje DPDT in motorja, tako da motor začne vleči vrata proti zaprtemu položaju.

Tu se odpre S2, ki povzroči nizko vrednost na ustreznem vhodu A4, vendar to ne vpliva na A4, saj 0 in 1 še vedno ohranjata izhod A4 visok.

Končno, ko vrata dosežejo zaprt položaj, sproži trsni rele S1 in celoten sistem se ustavi in ​​je v stanju pripravljenosti.

Samodejno drsenje drsnih vrat

Zgornjo razlago koncepta brezžičnih vrat bi lahko učinkovito uporabili tudi za uporabo samodejnega brezžičnega dotika sistem drsnih vrat .

Mehanizem za sistem vrat je mogoče prikazati na zgornji sliki.

Vrata so drsna s pomočjo nekaj koles.

Na sprednjem koncu vrat je nameščeno eno kolo, ki podpira vrata, da se prosto kotalijo po kovinski tirnici.

Drugo kolo, ki je v obliki zobnika, je nameščeno na gredi motorja tako, da se njegovi zobje spajajo z zobmi vodoravnega zobnika, nameščenega na dnu vrat.

Zdaj, ko motor deluje, zobnik ugrizne vodoravne zobnike zobnika in prisili sklop vrat, da se kotali proti smeri, kot jo določa gibanje kolesa motorja v smeri urnega kazalca ali v nasprotni smeri urnega kazalca.

Nadgradnja standardnih vrat v vrata brez dotika

Za pretvorbo običajnega ali standardnega sistema vrat v brezkontaktno različico bi lahko uporabili naslednji preprost vlečno-potisni mehanizem motorja.

Tu lahko vidimo, da je gred na sredini in koncih spojena skozi ločene tečaje, kar omogoča, da je gred prožna in upognjena pod zahtevanimi koti, da omogoči vlečenje ali potiskanje vrat kot odziv na vrtenje motornega diska .

Magneti in trstični releji so nameščeni čez motorni disk, tako da se ustrezni magneti in trstična stikala med poravnavo med odpiranjem in zapiranjem vrat pod vnaprej določenimi koti med seboj poravnajo.