Circuit de désinfectant à ultrasons pour les mains

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Le circuit de désinfectant à ultrasons pour les mains détecte la présence de la main humaine à travers des ondes ultrasonores réfléchies et déclenche momentanément une pompe à solénoïde de relais pour distribuer le liquide de désinfection sur les mains de l'utilisateur.

Le projet utilise le module de capteur à ultrasons HC-SR04 populaire pour la fonction de détection requise.



Utilisation de HC-SR04

Le module de capteur à ultrasons HC-SR04 est construit à l'aide de deux transducteurs à ultrasons spécialisés conçus pour fonctionner et répondre à une fréquence d'environ 40 kHz.

Le module dispose de 4 broches pour la configuration dans le circuit pilote prévu.



Les broches d'alimentation sont indiquées par les broches Vcc et Gnd. Où Vcc est l'entrée positive 5V pour le module, et le Gnd est censé être connecté à la ligne négative de l'alimentation d'entrée.

La broche de déclenchement fonctionne avec une impulsion de 10 us qui active les deux transducteurs pour transmettre et recevoir l'onde ultrasonore réfléchie.

Lorsqu'une série de signaux réfléchis est détectée, la broche «Echo» devient haute pour initier le relais externe ou le solénoïde ou toute charge préférée.

Interfaçage HC-SR04 avec Arduino

Afin de traiter le module HC-SR04 et de lui permettre de fonctionner comme un détecteur de proximité à ultrasons de précision, nous avons besoin d'une unité de microcontrôleur telle qu'un Arduino pour cette tâche.

Lorsqu'il est correctement programmé avec le code comme indiqué ci-dessous, l'Arduino devient compatible avec le HC-SR04, pour la détection de proximité de la main prévue et l'activation du mécanisme de distribution de désinfectant.

Le schéma de câblage d'interface de l'Arduino avec HC-SR04 et l'étage de relais peut être vu dans le schéma suivant:

Détails opérationnels

La procédure de fonctionnement de ce circuit de désinfectant à ultrasons pour les mains est simple et peut être comprise avec les points suivants:

L'Arduino fournit l'impulsion d'activation 10 us à l'impulsion de déclenchement des modules HC-SR04, ce qui permet au module d'envoyer et de recevoir le train d'impulsions réfléchi de la cible, qui est la main de l'utilisateur.

Ces données réfléchies sont envoyées au rduino à partir de la broche Echo du module HC-SR04.

L'Arduino traite le signal et permet une sortie CC stable à la broche 7 de la carte, qui est connectée à l'étage de commande de relais via une résistance de 10 k et un condensateur de 100 uF.

La broche n ° 7 d'Arduino est censée rester haute tant que les modules HC-SR04 continuent de détecter la main de l'utilisateur dans la proximité définie.

Cela signifie que le reay restera également allumé pendant cette période, ce que nous ne voulons pas.

Pour s'assurer que le relais et le mécanisme de distribution ou la pompe attachée ne fonctionnent que pendant quelques secondes, un condensateur est placé en série avec la base du BC547.

Lorsque la broche n ° 7 devient haute en raison de la présence d'une main humaine, le BC547 ne conduit que tant que sa base 100 uF est complètement chargée, ce qui se produit en quelques secondes.

Une fois que le 100 uF est complètement chargé, la base BC547 est empêchée de l'entraînement de la base, et elle cesse de conduire, éteignant le relais et désactivant le mécanisme de distribution de désinfectant pour les mains attaché.

Lorsque la main est retirée, le HC-SR04 arrête d'envoyer le signal d'écho à l'Arduino, qui retourne sa broche # 7 à zéro logique.

À ce stade, le condensateur de base de 100 uF commence à se décharger via la broche Arduino n ° 7 et la résistance de terre 10k du côté droit.

Code de programme

Le code de programme complet pour le circuit de désinfectant à ultrasons pour les mains décrit ci-dessus utilisant HC-SR04 et Arduino est donné ci-dessous:


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)
}

Avertissement: Le circuit de désinfectant pour les mains à ultrasons proposé n'a pas été testé pratiquement par l'auteur. L'idée a été inspirée de Cet article , et modifié de manière appropriée pour activer la fonction MARCHE / ARRÊT momentanée requise pour la pompe de distribution ou le solénoïde.




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