社会的距離とマスクに加えて、COVID-19後の時代が世界に実装を強いたもう一つの主要なことは、タッチレスになることです。これは、ドアなどの多くの公共機器に推奨されています。 手指消毒剤 、ボタン、スイッチなど、ボタンやハンドルに物理的に触れることによって引き起こされる可能性のあるウイルスの拡散を制限します。
この記事では、ドアシステムをにアップグレードすることにより、ドアのタッチレスまたはタッチフリーの概念をサポートするよう努めています。 電子ドアシステム 、人間の存在に反応し、ドアを手動で引いたり押したりすることなく、開閉操作を排他的に実行できます。
回路の説明
上図に、PIR人間検知によるタッチレスドア回路を示します。
次の点を参考にして、その動作を学びましょう。
この設計は、次の主要コンポーネントを使用して機能します。
PIRアセンブリ ：緑色のPCBに取り付けられた左側の白いドーム型のデバイスは、パッシブ赤外線またはPIRモジュールです。このモジュールは、人体から放射される赤外線ヒートマップを検出し、出力端子でそれらを正の電位に変換します。
“単相電気とは ”
見てわかるように、モジュールには3つのピン配列、つまりVccまたは正の電源ピン、検出範囲内の人間の存在に応答して出力電位を生成するOUT、およびアースまたは負の電源ピンであるVssピン配列があります。端末。
上の図では、PIRの3つのピン配列は、電流リミッター1k抵抗とアンプトランジスタで直接スライドされています。
1kは基本的に5Vデバイスであり、12 Vの直接接続はデバイスの恒久的な損傷を引き起こす可能性があるため、PIRと12V電源との迅速で信頼性の高い互換性を提供します。トランジスタは、PIRからの低電流、低電圧出力をリレーを動作させるのに十分高いレベルに変換する増幅器のように機能します。
上記の部品をPIRのピンに直接組み立てることで、特別なPCBや安定化要素を必要とせずに、PIRの確実で信頼性の高い動作が保証されます。
リレー動作 ：PIRトランジスタに接続されたリレーは、PIRが人間を検出するとオンになり、人間が検出範囲から離れるとオフになります。このリレーは、N / O接点とN / C接点が2セットあるDPDTタイプです。
これらの接点はパワーモーターで配線されており、 前後回転 DPDTリレーのアクティブ化と非アクティブ化に応答して。
SPDTタイプのもう1つのリレーもあります。これは、N / O、N / C接点の単一のセットを意味します。このリレーは、DPDTリレー接点とモーターに正の電源を供給し、モーターが開閉限界の両端でドアを引くたびにこの電源が遮断されるようにします。
NANDゲート ：回路はIC 4093からの4つのNANDゲートを使用します。これは、ドアが移動の両端で回転するとすぐに、モーターの必要な非アクティブ化のためにSPDTリレーを制御します。
リードリレー ：この自動タッチレスPIRドアコントローラー回路では、2つのリードリレースイッチが使用されています。リードスイッチは、NANDゲートに必要な電気信号を提供して、ドアがいずれかの限界を超えて引っ張られたときにモーターが確実に遮断されるようにします。
詳細に動作する回路
モーターワイヤの極性は、N / Cまたは通常閉接点がドアを閉じることができ、N / Oまたは通常開接点がドアを開くことができるようにDPDTリレーに接続されています。
“交流を直流に変えるもの ”
タッチレスドアが完全に閉じた位置にあり、PIRの検出範囲内に人間がいないと仮定しましょう。
この位置では、DPDTリレーは非アクティブ状態にあり、接点はN / Cポイントを横切って静止しています。
また、リードスイッチＳ１は、ドアが閉じたときにドアの端に取り付けられた磁石と整列するように、外部に適切に配置されている。
同様に、S2リードスイッチは、ドアが開いた位置にあるときに、ドアに関連付けられた別の磁石に応答するように配置されています。
したがって、S1は現在 磁石で は、閉じた状態で導通状態にあります。
また、PIRがオフに切り替えられるため、8050トランジスタもオフになり、ゲートA1の入力がハイになります。
NANDゲートはインバーターとして配線されているため、この状況でのA3の出力はローまたは0Vになります。
この0Vにより、BC557がオンになり、S1を介してゲートA4の2つの入力に正の電源が供給されます。
その結果、A4ゲートがローになるか、0 Vになり、BC547と関連するリレースイッチがオフのままになります。これにより、DPDTリレーへの供給が遮断され、ドアモーターは非アクティブのままになります。
これで、システム全体がスタンバイ位置で待機します。
ここで、人間がドアに近づき、PIRの範囲内に入ったとします。ザ・ PIRスイッチがオンになります 、N / O位置でDPTリレーをアクティブにします。
また、PIRがアクティブになると、ゲートA1の入力にLow信号が現れ、A3の出力がHighになります。
このアクションにより、BC557がオフになり、A4の入力が取得されます。 0および1ロジック 入力で出力をハイにし、BC547および関連するSPDTリレーをアクティブにします。
SPDTは、DPDTとモーターに必要な電源を供給します。
モーターがすばやく作動し、ドアを開いた位置で回転させ始めます。
ドアが完全に開くと、S2リードがアクティブになり、A4のそれぞれの入力にロジック1が表示されます。もう一方の入力はすでにハイまたは1であり、A4の出力はローになり、BC547とSPDTがオフになります。
すぐに供給が遮断され、モーターが停止します。
これで、その人はドアに入り、PIRの範囲外に移動します。
PIRがオフになり、DPDTがモーターの動作を逆にするはずのN / C接点に切り替わります。これにより、入力A1でハイ、A3の出力でローが発生します。これにより、A4の入力はそれぞれ0と0のロジックを取得し、その出力をハイにして、BC547とSPDTリレーをオンにします。
SPDTは、DPDTとモーターへの供給を開始し、モーターがドアを閉位置に向かって引き始めます。
ここで、S2が開き、A4のそれぞれの入力でローが発生しますが、0と1がA4出力をハイに保つため、A4には影響しません。
最後に、ドアが閉位置に達すると、リードリレーS1が導通し、システム全体が停止してスタンバイ状態になります。
自動スライド式タッチレスゲート操作
上記の説明タッチレスドアの概念は、自動タッチフリーの実装にも効果的に適用できます。 スライディングゲートシステム 。
ゲートシステムのメカニズムは、上の図で視覚化できます。
ゲートは、いくつかの車輪の助けを借りてスライドします。
ゲートの前端には1つの車輪が取り付けられており、ゲートが金属製の線路を自由に転がるように支えています。
歯車の形をしたもう一方の車輪は、その歯がゲートの下部に取り付けられた水平歯車の歯と結合するようにモーターシャフトに取り付けられています。
ここで、モーターが動作すると、歯車が水平歯車の歯を噛み、ゲートアセンブリを、モーター歯車の時計回りまたは反時計回りの動きによって決定される方向に向かって回転させます。
標準ドアをタッチレスドアにアップグレードする
通常または標準のドアシステムをタッチレスバージョンに変換するには、次の簡単なモータープルプッシュメカニズムを使用できます。
ここでは、シャフトが中央と両端で別々のヒンジで結合されていることがわかります。これにより、シャフトを柔軟にし、モーターディスクの回転に応じてドアを引いたり押したりできるようにするために必要な角度で曲げることができます。 。
磁石とリードリレーはモーターディスク全体に取り付けられており、ドアの開閉時にそれぞれの磁石とリードスイッチが所定の角度で整列します。
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