Automatischer Türkreis mit PIR - Touchless Door

Neben sozialer Distanzierung und Masken ist die andere wichtige Sache, die die Welt nach COVID-19 zur Umsetzung gezwungen hat, berührungslos zu werden. Dies wird für die vielen öffentlichen Geräte wie Türen empfohlen. Händedesinfektionsmittel , Tasten, Schalter usw., um die Verbreitung von Viren einzuschränken, die durch physisches Berühren von Tasten und Griffen verursacht werden können.

Der Artikel bemüht sich, das berührungslose oder berührungslose Konzept für Türen zu unterstützen, indem das Türsystem aufgerüstet wird elektronisches Türsystem , die auf menschliche Anwesenheit reagieren und die Öffnungs- und Schließvorgänge ausschließlich ohne manuelles Ziehen oder Drücken der Tür ausführen können.

Schaltungsbeschreibung

Die berührungslose Türschaltung, die auf einer menschlichen PIR-Erkennung basiert, ist in der obigen Abbildung dargestellt.

Lassen Sie uns anhand der folgenden Punkte lernen, wie es funktioniert:

Das Design verwendet die folgenden Hauptkomponenten:

• PIR-Sensor
• DPDT / SPDT-Relais
• IC 4093
• Magnetisch Reed-Schalter

PIR-Versammlung : Das linke kuppelförmige Gerät auf der linken Seite, das auf einer grünen Leiterplatte montiert ist, ist das passive Infrarot- oder das PIR-Modul. Das Modul erkennt die von einem menschlichen Körper ausgehende Infrarot-Heatmap und wandelt sie an ihrem Ausgangsanschluss in ein positives Potential um.

Wie zu sehen ist, hat das Modul 3 Pinbelegungen, nämlich Vcc oder den positiven Versorgungsstift, den OUT, der das Ausgangspotential als Reaktion auf eine menschliche Anwesenheit innerhalb seines Erfassungsbereichs erzeugt, und den Vss-Pinbelegung, der die Masse oder den negativen Versorgungsstift des ist Gerät.

In der obigen Abbildung werden die 3 Pinbelegungen des PIR direkt mit einem Strombegrenzer-1k-Widerstand und einem Verstärkertransistor gelötet.

Der 1k bietet eine schnelle und zuverlässige Kompatibilität des PIR mit der 12-V-Versorgung, da es sich im Grunde genommen um ein 5-V-Gerät handelt und eine direkte 12-V-Verbindung zu einer dauerhaften Beschädigung des Geräts führen kann. Der Transistor arbeitet wie ein Verstärker, der den Niedrigstrom- und Niederspannungsausgang des PIR auf einen ausreichend höheren Pegel für den Betrieb eines Relais umwandelt.

Die direkte Montage der genannten Teile an den Stiften des PIR gewährleistet ein garantiertes und zuverlässiges Funktionieren des PIR, ohne dass spezielle Leiterplatten oder Stabilisierungselemente erforderlich sind.

Relais funktioniert : Das mit dem PIR-Transistor verbundene Relais schaltet sich ein, wenn der PIR einen Menschen erkennt, und schaltet sich aus, wenn sich ein Mensch von seinem Erfassungsbereich entfernt. Dieses Relais ist ein DPDT-Relais mit zwei Sätzen von N / O- und N / C-Kontakten.

Diese Kontakte sind mit einem Antriebsmotor verdrahtet, um a Vorwärts- und Rückwärtsrotation als Reaktion auf die Aktivierung und Deaktivierung des DPDT-Relais.

Es gibt auch ein zweites Relais vom Typ SPDT, dh mit einem einzigen Satz von N / O-, N / C-Kontakten. Dieses Relais versorgt die DPDT-Relaiskontakte und den Motor positiv, so dass diese Versorgung unterbrochen wird, wenn der Motor an beiden Enden der Öffnungs- / Schließgrenzen an der Tür zieht.

NAND Gates : Die Schaltung verwendet 4 NAND-Gatter vom IC 4093, die das SPDT-Relais für die erforderliche Deaktivierung des Motors steuern, sobald die Tür an den äußersten Enden ihrer Bewegung gerollt wird.

Reed Relais : In dieser automatischen berührungslosen PIR-Türsteuerschaltung werden zwei Reed-Relaisschalter verwendet. Die Reed-Schalter liefern die erforderlichen elektrischen Signale an die NAND-Gatter, um sicherzustellen, dass der Motor abgeschaltet wird, wenn die Tür über ihre beiden Grenzen gezogen wird.

Schaltung arbeitet im Detail

Die Polarität der Motorkabel ist so mit dem DPDT-Relais verbunden, dass die N / C- oder normalerweise geschlossenen Kontakte das Schließen der Tür ermöglichen und die N / O- oder die normalerweise offenen Kontakte das Öffnen der Tür ermöglichen.

Nehmen wir an, dass sich die berührungslose Tür in einer vollständig geschlossenen Position befindet und sich kein Mensch im Erfassungsbereich des PIR befindet.

In dieser Position befindet sich das DPDT-Relais im deaktivierten Zustand, wobei seine Kontakte über ihren N / C-Punkten ruhen.

Der Reedschalter S1 ist auch in geeigneter Weise von außen so positioniert, dass er beim Schließen der Tür mit einem am Rand der Tür installierten Magneten ausgerichtet ist.

In ähnlicher Weise ist der S2-Reed-Schalter so positioniert, dass er mit einem anderen der Tür zugeordneten Magneten reagiert, wenn sich die Tür in der geöffneten Position befindet.

Somit befindet sich S1 nun in unmittelbarer Nähe zum durch Magneten befindet sich im geschlossenen und leitenden Zustand.

Da der PIR ausgeschaltet ist, wird auch der 8050-Transistor ausgeschaltet, wodurch der Eingang des Gatters A1 hoch ist.

Da die NAND-Gatter als Inverter verdrahtet sind, wird der Ausgang von A3 in dieser Situation niedrig oder 0 V.

Diese 0 V bewirken, dass der BC557 einschaltet und eine positive Versorgung über S1 an die beiden Eingänge des Gatters A4 anlegt.

Das A4-Gate wird dadurch niedrig oder 0 V, wobei der BC547 und der zugehörige Relaisschalter ausgeschaltet bleiben. Dadurch wird die Versorgung des DPDT-Relais unterbrochen und der Türmotor bleibt deaktiviert.

Das gesamte System wartet jetzt in einer Standby-Position.

Angenommen, ein Mensch nähert sich der Tür und kommt in den PIR-Bereich. Das PIR schaltet sich ein Aktivieren des DPT-Relais in der Position N / O.

Die PIR-Aktivierung bewirkt auch, dass am Eingang des Gatters A1 ein niedriges Signal erscheint, was wiederum bewirkt, dass der Ausgang von A3 hoch geht.

Diese Aktion schaltet den BC557 aus, wodurch der Eingang von A4 erhalten wird 0 und 1 Logik an seinen Eingängen, wodurch der Ausgang hoch wird und der BC547 und das zugehörige SPDT-Relais aktiviert werden.

Das SPDT versorgt nun das DPDT und den Motor mit der erforderlichen Versorgung.

Der Motor wird schnell aktiviert und beginnt, die Tür in der geöffneten Position zu rollen.

Sobald die Tür vollständig geöffnet ist, wird das S2-Blatt aktiviert, wodurch am jeweiligen Eingang von A4 eine logische 1 angezeigt wird. Wenn der andere Eingang bereits hoch oder 1 ist, wird der Ausgang von A4 niedrig, wodurch der BC547 und der SPDT ausgeschaltet werden.

Die Versorgung wird sofort unterbrochen und der Motor stoppt.

Die Person betritt nun die Tür und bewegt sich außerhalb der Reichweite des PIR.

Der PIR schaltet sich jetzt aus und schaltet den DPDT in Richtung der N / C-Kontakte, die den Motorbetrieb umkehren sollen. Dies verursacht auch ein High am Eingang A1 und ein Low am Ausgang von A3. Dies führt dazu, dass die Eingänge von A4 eine 0- bzw. 0-Logik erhalten, ihren Ausgang hoch drehen und BC547 und das SPDT-Relais einschalten.

Das SPDT leitet die Versorgung des DPDT und des Motors ein, so dass der Motor nun beginnt, die Tür in Richtung der geschlossenen Position zu ziehen.

Hier öffnet sich der S2 und verursacht ein Low am jeweiligen Eingang von A4, aber das hat keinen Einfluss auf den A4, da eine 0 und 1 den A4-Ausgang immer noch hoch halten.

Wenn schließlich die Tür die geschlossene Position erreicht, leitet das Reed-Relais S1 und das gesamte System kommt zum Stillstand und befindet sich im Standby-Zustand.

Automatischer berührungsloser Schiebetorbetrieb

Das obige Erläuterungskonzept für berührungslose Türen könnte auch effektiv zur Implementierung einer automatischen berührungslosen Tür angewendet werden Schiebetorsystem .

Der Mechanismus für das Torsystem kann in der obigen Abbildung dargestellt werden.

Das Tor wird mit Hilfe einiger Räder verschoben.

Am vorderen Ende des Tors ist ein Rad angebracht, das das Tor so unterstützt, dass es frei über die Metallschiene rollt.

Das andere Rad, das in Zahnradform vorliegt, ist so auf der Motorwelle angebracht, dass seine Zähne mit den Zähnen des horizontalen Zahnrads koppeln, das am Boden des Tors installiert ist.

Während der Motor arbeitet, beißt das Zahnrad auf die horizontalen Zahnradzähne und zwingt die Toranordnung, in die Richtung zu rollen, die durch die Bewegung des Motorzahnrads im oder gegen den Uhrzeigersinn bestimmt wird.

Upgrade einer Standardtür zu einer berührungslosen Tür

Um ein gewöhnliches oder ein Standardtürsystem in eine berührungslose Version umzuwandeln, könnte der folgende einfache Motor-Pull-Push-Mechanismus verwendet werden.

Hier sehen wir, dass eine Welle in der Mitte und an den Enden durch separate Scharniere verbunden ist, wodurch die Welle flexibel ist und sich in den erforderlichen Winkeln biegt, um das Ziehen oder Drücken der Tür als Reaktion auf die Drehung der Motorscheibe zu ermöglichen .

Die Magnete und Reed-Relais sind so über die Motorscheibe montiert, dass die jeweiligen Magnete und die Reed-Schalter beim Öffnen und Schließen der Tür in den vorgegebenen Winkeln miteinander ausgerichtet sind.