Outre la distanciation sociale et les masques, l'autre chose majeure que l'ère post COVID-19 a contraint le monde à mettre en œuvre est de rester sans contact. Ceci est recommandé pour les nombreux appareils publics, tels que les portes, désinfectants pour les mains , boutons, commutateurs, etc. afin de limiter la propagation des virus qui peuvent être causés par le contact physique des boutons et des poignées.
L'article fait un effort pour soutenir le concept sans contact ou sans contact pour les portes, en améliorant le système de porte en système de porte électronique , qui peut répondre à une présence humaine et effectuer les opérations d'ouverture et de fermeture exclusivement sans avoir besoin de tirer ou de pousser manuellement la porte.
Description du circuit
Le circuit de porte sans contact basé sur une détection humaine PIR est illustré dans la figure ci-dessus.
Apprenons son fonctionnement à l'aide des points suivants:
La conception fonctionne en utilisant les principaux composants suivants:
- Capteur PIR
- Relais DPDT / SPDT
- IC 4093
- Magnétique Commutateurs Reed
Assemblée PIR : Le dispositif en forme de dôme blanc côté gauche, monté sur un PCB vert, est le module passif infrarouge ou PIR. Le module détecte la carte thermique infrarouge émanant d'un corps humain et les convertit en un potentiel positif à sa borne de sortie.
Comme on peut le voir, le module a 3 broches à savoir Vcc ou la broche d'alimentation positive, la sortie OUT qui produit le potentiel de sortie en réponse à une présence humaine dans sa plage de détection, et le brochage Vss qui est la masse ou la broche d'alimentation négative du dispositif.
Dans la figure ci-dessus, les 3 broches du PIR sont directement reliées par une résistance de limitation de courant 1k et un transistor amplificateur.
Le 1k offre une compatibilité rapide et fiable pour le PIR avec l'alimentation 12 V, car il s'agit fondamentalement d'un appareil 5 V, et une connexion directe 12 V peut provoquer un endommagement permanent de l'appareil. Le transistor fonctionne comme un amplificateur qui convertit la sortie à faible courant et basse tension du PIR en un niveau suffisamment plus élevé pour faire fonctionner un relais.
L'assemblage direct des pièces mentionnées sur les broches du PIR assure un fonctionnement garanti et fiable du PIR sans besoin de PCB spécial ou d'éléments stabilisateurs.
Relais fonctionnant : Le relais connecté au transistor PIR s'allume lorsque le PIR détecte un humain et s'éteint lorsqu'un humain s'éloigne de sa plage de détection. Ce relais est de type DPDT qui possède deux jeux de contacts N / O et N / C.
Ces contacts sont câblés avec un moteur de puissance pour permettre un rotation avant et arrière en réponse à l'activation et à la désactivation du relais DPDT.
Il y a aussi un deuxième autre relais qui est de type SPDT, c'est-à-dire avec un seul jeu de contacts N / O, N / C. Ce relais fournit l'alimentation positive aux contacts du relais DPDT et au moteur, de sorte que cette alimentation est coupée chaque fois que le moteur tire la porte aux deux extrémités des limites d'ouverture / fermeture.
Portes NAND : Le circuit utilise 4 portes NAND de l'IC 4093, qui contrôlent le relais SPDT pour la désactivation requise du moteur dès que la porte est enroulée aux extrémités extrêmes de sa course.
Relais Reed : Deux commutateurs de relais Reed sont utilisés dans ce circuit de contrôleur de porte PIR automatique sans contact. Les commutateurs Reed fournissent les signaux électriques nécessaires aux portes NAND pour s'assurer que le moteur est arrêté lorsque la porte est tirée à travers leurs deux limites.
Circuit fonctionnant dans les détails
La polarité des fils du moteur est connectée au relais DPDT de telle sorte que les contacts N / F ou normalement fermés permettent la fermeture de la porte, et le N / O ou les contacts normalement ouverts permettent l'ouverture de la porte.
Supposons que la porte sans contact soit dans une position complètement fermée et qu'aucun être humain ne soit présent dans la plage de détection du PIR.
Dans cette position, le relais DPDT est dans l'état désactivé avec ses contacts reposant sur leurs points N / C.
De plus, le commutateur Reed S1 est positionné de manière appropriée à l'extérieur de telle sorte que lorsque la porte se ferme, il s'aligne avec un aimant installé au bord de la porte.
De même, l'interrupteur à lames S2 est positionné pour répondre avec un autre aimant associé à la porte, lorsque la porte est en position ouverte.
Ainsi, S1 étant maintenant à proximité immédiate du par aimant , est à l'état fermé et conducteur.
De plus, étant donné que le PIR est désactivé, le transistor 8050 est également désactivé, ce qui fait que l'entrée de la porte A1 est haute.
Étant donné que les portes NAND sont câblées comme des onduleurs, la sortie de A3 dans cette situation devient faible ou 0 V.
Ce 0 V provoque la mise en marche du BC557 et applique une alimentation positive via S1 aux deux entrées de la porte A4.
En conséquence, la porte A4 devient basse, ou 0 V maintenant le BC547 et le relais associé à OFF. Ceci coupe l'alimentation du relais DPDT et le moteur de porte reste désactivé.
L'ensemble du système attend maintenant en position d'attente.
Maintenant, supposons qu'un humain s'approche de la porte et se trouve dans la plage PIR. Le PIR commutateurs ON , en activant le relais DPT en position N / O.
L'activation PIR provoque également l'apparition d'un signal bas à l'entrée de la porte A1, ce qui à son tour fait passer la sortie de A3 à l'état haut.
Cette action éteint le BC557, provoquant l'entrée de A4 0 et 1 logique à ses entrées, ce qui rend la sortie haute et active le BC547 et le relais SPDT associé.
Le SPDT fournit maintenant l'alimentation nécessaire au DPDT et au moteur.
Le moteur s'active rapidement et commence à faire rouler la porte en position ouverte.
Une fois la porte complètement ouverte, le reed S2 s'active, provoquant l'apparition d'un 1 logique à l'entrée respective de A4. L'autre entrée étant déjà haute ou 1, la sortie de A4 devient basse, provoquant la désactivation du BC547 et du SPDT.
L'alimentation est immédiatement coupée et le moteur s'arrête.
La personne entre maintenant dans la porte et sort de la portée du PIR.
Le PIR s'éteint maintenant, commutant le DPDT vers les contacts N / C qui sont censés inverser le fonctionnement du moteur. Cela provoque également un haut à l'entrée A1 et un bas à la sortie de A3. Il en résulte que les entrées de A4 obtiennent respectivement 0 et 0 logiques, mettant sa sortie à l'état haut et activant BC547 et le relais SPDT.
Le SPDT lance l'alimentation du DPDT et du moteur de sorte que le moteur commence maintenant à tirer la porte vers la position fermée.
Ici, le S2 s'ouvre provoquant un bas à l'entrée respective de A4, mais cela n'affecte pas le A4, car un 0 et un 1 maintiennent toujours la sortie A4 au niveau haut.
Enfin, lorsque la porte atteint la position fermée, le relais Reed S1 conduit et l'ensemble du système s'arrête et se met en veille.
Fonctionnement automatique de la porte coulissante sans contact
Le concept de porte sans contact explicatif ci-dessus pourrait également être appliqué efficacement pour mettre en œuvre un système sans contact automatique système de portail coulissant .
Le mécanisme du système de porte peut être visualisé dans la figure ci-dessus.
La porte est coulissante à l'aide de deux roues.
Une roue est montée à l'extrémité avant de la porte qui soutient la porte pour rouler librement à travers la voie ferrée métallique.
L'autre roue qui est en forme d'engrenage est montée sur l'arbre du moteur de telle sorte que ses dents se couplent avec les dents de l'engrenage horizontal installé en bas de la grille.
Maintenant, lorsque le moteur fonctionne, la roue dentée mord les dents d'engrenage horizontales et force l'ensemble de porte à rouler dans la direction déterminée par le mouvement dans le sens horaire ou anti-horaire de la roue dentée du moteur.
Transformer une porte standard en une porte sans contact
Pour convertir un système de porte ordinaire ou standard en une version sans contact, le mécanisme de traction-poussée à moteur simple suivant peut être utilisé.
Ici, nous pouvons voir qu'un arbre est joint au milieu et les extrémités par des charnières séparées, ce qui permet à l'arbre d'être flexible et de se plier aux angles requis pour permettre la traction ou la poussée de la porte en réponse à la rotation du disque moteur. .
Les aimants et les relais Reed sont montés à travers le disque du moteur, de sorte que les aimants respectifs et les interrupteurs Reed s'alignent les uns avec les autres pendant l'ouverture et la fermeture de la porte aux angles prédéterminés.
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