PIR kullanarak Otomatik Kapı Devresi - Temassız Kapı

Sosyal mesafe ve maskelerin yanı sıra, COVID-19 sonrası dönemin dünyayı uygulamaya zorladığı diğer önemli şey, temassız hareket etmek. Bu, kapılar gibi birçok genel cihaz için önerilmektedir. el dezenfektanları Düğmelere ve kollara fiziksel dokunuştan kaynaklanabilecek virüslerin yayılmasını sınırlamak için düğmeler, anahtarlar vb.

Makale, kapı sistemini yükselterek kapılar için dokunmasız veya dokunmasız konseptini desteklemek için çaba sarf ediyor. elektronik kapı sistemi Bir insan varlığına cevap verebilen ve kapının elle çekilmesine veya itilmesine gerek kalmadan sadece açma ve kapama işlemlerini gerçekleştirebilen.

Devre Tanımı

PIR insan algılamasına dayalı temassız kapı devresi yukarıdaki şekilde gösterilmektedir.

Çalışmasını aşağıdaki noktaların yardımıyla öğrenelim:

Tasarım, aşağıdaki ana bileşenleri kullanarak çalışır:

• PIR sensörü
• DPDT / SPDT röleleri
• IC 4093
• Manyetik Reed Anahtarları

PIR Meclisi : Yeşil PCB üzerine monte edilmiş sol taraftaki beyaz kubbe şeklindeki cihaz Pasif Kızılötesi veya PIR modülüdür. Modül, bir insan vücudundan çıkan kızılötesi ısı haritasını tespit eder ve bunları çıkış terminalinde pozitif bir potansiyele dönüştürür.

Görülebileceği gibi, modülün 3 pin çıkışı, yani Vcc veya pozitif besleme pini vardır, algılama aralığı içindeki bir insan varlığına yanıt olarak çıkış potansiyeli üreten OUT ve şunun toprak veya negatif besleme pini olan Vss pin çıkışı cihaz.

Yukarıdaki şekilde, PIR'ın 3 pin çıkışı, doğrudan bir akım sınırlayıcı 1k direnç ve bir amplifikatör transistörü ile azaltılır.

1k, temelde 5 V'luk bir cihaz olduğundan ve 12 V'luk doğrudan bağlantı cihazda kalıcı bir hasara neden olabileceğinden, 12 V besleme ile PIR için hızlı ve güvenilir bir uyumluluk sağlar. Transistör, düşük akım, düşük voltaj çıkışını PIR'dan bir röleyi çalıştırmak için yeterince yüksek bir seviyeye dönüştüren bir amplifikatör gibi çalışır.

Bahsedilen parçaların PIR'ın pimlerine doğrudan montajı, herhangi bir özel PCB veya stabilize edici elemana ihtiyaç duymadan PIR'ın garantili ve güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlar.

Röle Çalışması : PIR transistörüne bağlanan röle, PIR bir insan algıladığında AÇIK konuma geçer ve bir insan algılama aralığından uzaklaştığında KAPALI konuma geçer. Bu röle, iki set N / O ve N / C kontağına sahip bir DPDT türüdür.

Bu kontaklar, bir güç motoruyla kablolanmıştır. ileri ve geri dönüş DPDT rölesinin etkinleştirilmesine ve devre dışı bırakılmasına yanıt olarak.

Ayrıca bir SPDT tipi olan, yani tek bir N / O, N / C kontağı seti olan ikinci bir röle daha vardır. Bu röle, DPDT röle kontaklarına ve motora pozitif besleme sağlar, öyle ki motor, kapıyı açma / kapama limitlerinin her iki ucundan çektiğinde bu besleme KAPALI olur.

NAND Kapıları : Devre, kapı hareketinin en uç noktalarında yuvarlanır döndürülmez motorun gerekli devre dışı bırakılması için SPDT rölesini kontrol eden IC 4093'ten 4 NAND geçidi kullanır.

Reed Röle : Bu otomatik temassız PIR kapı kontrol devresinde iki adet dilli röle anahtarı kullanılır. Reed anahtarları, kapı her iki sınırından da çekildiğinde motorun kapatılmasını sağlamak için NAND kapılarına gerekli elektrik sinyallerini sağlar.

Ayrıntılı Çalışma Devre

Motor kablolarının polaritesi DPDT rölesine, N / C veya normalde kapalı kontaklar kapının kapanmasını sağlayacak ve N / O veya normalde açık kontaklar kapının açılmasını sağlayacak şekilde bağlanır.

Temassız kapının tamamen kapalı bir konumda olduğunu ve PIR'ın algılama menzilinde hiç insan olmadığını varsayalım.

Bu pozisyonda, DPDT rölesi, kontakları N / C noktalarında duracak şekilde devre dışı bırakılmış durumdadır.

Ayrıca, kamış anahtarı S1, kapı kapandığında kapının kenarına yerleştirilmiş bir mıknatısla hizalanacak şekilde harici olarak uygun şekilde konumlandırılır.

Benzer şekilde, S2 dilli anahtar, kapı açık konumdayken kapı ile ilişkili başka bir mıknatısla yanıt verecek şekilde konumlandırılmıştır.

Böylece, S1 artık mıknatısla kapalı ve iletken durumdadır.

Ayrıca, PIR KAPALI konuma getirildiği için, 8050 transistörü de KAPALI hale getirilerek A1 kapısı girişinin yüksek olmasına neden olur.

NAND geçitleri inverter olarak kablolandığından, bu durumda A3'ün çıkışı düşük veya 0 V'a döner.

Bu 0 V, BC557'nin AÇIK konuma gelmesine ve A4 kapısının iki girişine S1 yoluyla pozitif bir besleme uygulamasına neden olur.

Sonuç olarak A4 geçidi, BC547'yi ve ilgili röle anahtarını KAPALI tutarak düşük veya 0 V'a döner. Bu, DPDT rölesine giden beslemeyi keser ve kapı motoru devre dışı kalır.

Tüm sistem artık bekleme konumunda bekler.

Şimdi, bir insanın kapıya yaklaştığını ve PIR menziline girdiğini varsayalım. PIR açılır , N / O konumunda DPT rölesinin etkinleştirilmesi.

PIR aktivasyonu ayrıca A1 kapısının girişinde düşük bir sinyalin görünmesine neden olur ve bu da A3 çıkışının yüksek olmasına neden olur.

Bu işlem BC557'yi KAPALI konuma getirerek A4 girişinin 0 ve 1 mantık girişlerinde, çıkışı yüksek hale getirir ve BC547 ile ilgili SPDT rölesini etkinleştirir.

SPDT artık DPDT'ye ve motora gerekli beslemeyi sağlar.

Motor hızla devreye girer ve kapıyı açık konumda döndürmeye başlar.

Kapı tamamen açıldığında, S2 kamışı etkinleşir ve A4'ün ilgili girişinde mantık 1'in görünmesine neden olur. Diğer giriş zaten yüksek veya 1 olduğunda, A4'ün çıkışı düşük hale gelir ve BC547 ve SPDT'nin KAPALI olmasına neden olur.

Besleme hemen kesilir ve motor durur.

Kişi şimdi kapıya girer ve PIR'ın menzilinin dışına çıkar.

PIR şimdi KAPALI konuma geçer ve DPDT'yi motor çalışmasını tersine çevirmesi beklenen N / C kontaklarına doğru çevirir. Bu aynı zamanda A1 girişinde yüksek ve A3 çıkışında düşük bir duruma neden olur. Bu, A4 girişlerinin sırasıyla 0 ve 0 mantığını almasına, çıkışını yüksek hale getirmesine ve BC547 ve SPDT rölesini AÇIK konuma getirmesine neden olur.

SPDT, DPDT'ye ve motora beslemeyi başlatır, böylece motor artık kapıyı kapalı konuma doğru çekmeye başlar.

Burada, S2 açılır ve A4'ün ilgili girişinde bir düşüşe neden olur, ancak bu A4'ü etkilemez, çünkü 0 ve 1 hala A4 çıktısını yüksek tutar.

Son olarak, kapı kapalı konuma ulaştığında, kamış rölesi S1 iletken olur ve tüm sistem durur ve bekleme durumuna gelir.

Otomatik Kayar Temassız Kapı Çalışması

Yukarıdaki açıklama temassız kapı konsepti, otomatik bir dokunmasız uygulama için de etkili bir şekilde uygulanabilir. sürgülü kapı sistemi .

Kapı sistemi için mekanizma yukarıdaki şekilde görselleştirilebilir.

Kapı, bir çift tekerlek yardımıyla kaydırılır.

Kapının ön ucuna, kapının metal ray hattı boyunca serbestçe yuvarlanmasını destekleyen bir tekerlek takılmıştır.

Dişli şeklindeki diğer tekerlek, dişleri kapının altına yerleştirilmiş yatay dişlinin dişleri ile birleşecek şekilde motor şaftına takılır.

Şimdi, motor çalışırken, dişli çark yatay dişli dişlerini ısırır ve kapak tertibatını, motor dişli çarkının saat yönünde veya saat yönünün tersine hareketiyle belirlenen yöne doğru dönmeye zorlar.

Standart Bir Kapıyı Temassız Kapıya Yükseltmek

Sıradan veya standart bir kapı sistemini temassız bir versiyona dönüştürmek için, aşağıdaki basit motor çekme-itme mekanizması kullanılabilir.

Burada, bir milin ortada ve uçlarda ayrı menteşelerle birleştirildiğini görebiliriz, bu da milin, motor diskinin dönmesine yanıt olarak kapının çekilmesini veya itilmesini sağlamak için milin gerekli açılarda bükülmesini ve esnek olmasını sağlar .

Mıknatıslar ve kamış röleleri, kapının önceden belirlenmiş açılarda açılması ve kapanması sırasında ilgili mıknatıslar ve kamış anahtarları birbiriyle hizalanacak şekilde motor diskinin karşısına yerleştirilir.