广告

利用双定时器系统提供非接触式给水解决方案

2022-06-13 16:34:24 Praveen Kr. Agrawal和S. V. Nakhe   阅读:
目前,世界上大多数洗脸盆水龙头都是手动操作的,但是本设计实例提供了一种简单、经济高效的改造解决方案来实现非接触式给水装置。

非接触式洗脸盆水龙头可以在没有传播疾病风险的情况下给水,这在抗击新冠病毒的战斗中发挥着重要作用。目前,世界上大多数洗脸盆水龙头都是手动操作的,但是本设计实例提供了一种简单、经济高效的改造解决方案来实现非接触式给水装置。ZmAednc

非接触式水龙头控制装置还有助于减少洗手过程中的水量浪费,因为大多数人倾向于在医疗机构推荐的整个20s时间内保持水龙头打开。本解决方案可靠且易于用常用元器件实现,只需对现有设置进行很少的修改。ZmAednc

电子电路原理图如图1所示。该电路有两个独立的传感器,当它们的红外(IR)发射器和检测器之间的光路中断时,它们会产生触发信号。第一个触发信号会将水管打开5s而足以让用户打湿手。第二个触发信号可以使水流持续20s,从而让用户彻底洗手和冲洗双手。通过调整电阻电容组合(R3、C7或R4、C8),可以轻松调整定时以适应当地要求。ZmAednc

ZmAednc

图1:这种基于双定时器的非接触式给水装置使用两个独立的传感器,当IR发射器和检测器之间的光路中断时,它们会产生触发信号。ZmAednc

两个检测器电路都使用红外发射二极管(D1、D3=OSRAM SFH 484,λp=880nm)作为发射器。固定IR发射器的支架已对齐,以确保它们的窄输出光束(半角=±8°)垂直落在各自的探测器(D2、D4=Motorola MRD 821)上。ZmAednc

限流电阻R6和R10(560Ω、1/4W)将IR发射器的正向电流限制在约20mA,从而足以确保发射器和检测器之间能够在距离不超过150mm时可靠运行。该电路采用+12VDC单电源供电,探测器D2和D4在反向偏置条件下工作。检测器的输出(即阴极引脚)连接到六同相缓冲器(U1,CD4050)的输入(引脚3和5)。U1(引脚2和4)的输出被馈送到双施密特触发器(U2,CD4098),后者被配置为上升沿(+Ve)触发和单稳态工作(不可重新触发)。ZmAednc

元件R3、C7(1MΩ、10μF)和R4、C8(4.7MΩ、10μF)用来产生时间常数,从而使U2从其输出引脚(分别为6和10)产生脉冲宽度为5s和20s的信号。U2的输出信号被馈送到U1中的两对缓冲器中(3/6、4/6和5/6、6/6),它们以并联方式提供驱动晶体管Q1(TIP122)所需的电流,从而驱动水阀电磁阀。根据接收到的输入信号,驱动信号通过二极管D6或D7(IN4148)以及电阻R9(3.3kΩ)到达晶体管。电容C1~C6用于降低电源噪声的影响。指示灯LED1、LED2和LED3用作电源开启、5秒(湿手模式)和20秒(洗手模式)的状态信号。Q1的集电极引出到电路电源连接器(CN2)的一个引脚,而另一个引脚则连接到+12VDCZmAednc

阀门执行器的电磁线圈(S)连接到CN2和常闭1/2"电磁阀之间(12VDC、350mA,可从Adrafuit Industries公司购买)。该组件与洗脸盆水龙头串联连接,如图1所示,因此电磁阀现在就可以控制水流。二极管D5(IN4002)是与CN2并联连接的,从而保护晶体管Q1免受电磁阀关闭期间出现的反电动势电压尖峰的影响。ZmAednc

在非接触式给水解决方案中,两个光学传感器(D1-D2和D3-D4)可以方便地放置在洗脸盆附近。当用户在任意一个传感器附近挥手并中断D1和D2之间的IR辐射时,电路会在U2的输出引脚6处产生一个5s的脉冲,从而驱动晶体管Q1,进而激励电磁线圈(S),产生5s的水流。同样,如果在D2和D4之间检测到中断,电磁线圈将由晶体管Q2激励,产生20s的水流,这样就可用来完成医学认可的洗手过程。ZmAednc

Praveen Kr. Agrawal和S. V. Nakhe在印度印多尔的Raja Ramanna先进技术中心工作。ZmAednc

(原文刊登于EDN美国版,参考链接:Dual-timer-based system provides contactless water-dispensing solution,由Franklin Zhao编译。)ZmAednc

本文为《电子技术设计》2022年6月刊杂志文章,版权所有,禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里ZmAednc

责编:Franklin
本文为电子技术设计原创文章,未经授权禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • Melexis发布先进的磁性位置传感器芯片 Melexis今日宣布,推出全新的绝对磁性位置传感器芯片MLX90376,具备强大的杂散场抗干扰能力(SFI),适用于360°旋转汽车应用。
  • 了解机器感知:激光雷达、3D视觉和地理空间AI 随着人工智能(AI)和物理世界的交叉,以及自主技术采用的增加,有人可能会提出质疑,机器及其目前脆弱的模型如何能以人类的方式感知世界。借助于诸如激光雷达、雷达和摄像头等自动驾驶汽车上所使用的传感器技术,机器已开始能收集实时数据来为决策提供信息,并适应现实世界的场景。
  • 基于全新测量原理的二氧化碳传感器,清洁空气的好时机 除了代表水的H2O之外,代表二氧化碳的CO2可说是最闻名的化学组分。CO2传感器测量空气中的二氧化碳浓度,以便在超过浓度时作出应对。最新的型款相比先前的产品更小巧且更便宜。
  • 面向3D物体检测和碰撞预测的自动驾驶汽车仿真测试 汽车OEM及其关键技术合作伙伴已经在开发和测试真正的自动驾驶汽车——5级自动驾驶汽车——这种汽车可以在没有人类驾驶员的情况下沿着开阔的道路行驶。这在一定程度上是通过由机器学习算法驱动的传感器融合技术实现的。
  • 意法半导体生物识别支付平台获EMVCo 认证,有助于机构 意法半导体完整的技术平台获得行业认证,整合嵌入式安全单元和超低功耗通用微控制器,具有经济、强大的安全保护功能
  • 自动驾驶汽车的实现基础 汽车行业正在为2级(脚离开油门或刹车)和3级(手离开方向盘)车辆提供高级驾驶员辅助系统(ADAS)的首批实现方案,尽管从4级(眼睛离开道路)到5级(全自动驾驶)车辆的自动驾驶(AD)系统还处于努力开发当中。事实证明,这一挑战比几年前所预期的要更加困难。
  • 传感器和处理器如何打造更智能、更自主的机器人? 自主机器人是智能机器,无需人工控制或干预即可理解其环境并从中导航。尽管自主机器人技术相对较新,但已在工厂、仓库、城市和家庭等领域中广泛应用。例如,自主机器人可用于在仓库周围运输货物,或执行最后一英里配送,而其他类型的机器人可用于家庭吸尘清洁或修剪草坪。
  • 新能源汽车前景及其低碳化和数字化发展 英飞凌安全互联系统事业部汽车级Wi-Fi/BT及安全产品应用市场管理经理杨大稳分享了英飞凌对新能源汽车前景的预期,还针对未来的安全出行、汽车电子电气架构和数字化演变等话题做了分析和讨论。
  • 2022世界杯梅西和他的阿根廷大爆冷,VAR技术对足球比赛 阿根廷1:2不敌赛前被认为小组最弱的沙特阿拉伯队,成了卡塔尔世界杯开赛以来最大的冷门。上半场阿根廷队的3次进球统统被取消,此外,阿根廷还被吹了7次越位,创造世界杯纪录,阿根廷球迷在社交媒体上表示,如果不是VAR(视频助理裁判)过多的介入,上半场沙特就被阿根廷打花了,就不会出现下半场逆转的情况。VAR (视频辅助裁判)技术对足球比赛是否利大于弊?
  • 被波士顿动力起诉抄袭机器狗,幽灵机器人公司回应 近日,机器人领域赫赫有名的波士顿动力的一份专利诉讼案备受行业内外关注。据EDN电子技术设计了解,2022年11月11日,波士顿动力公司向特拉华州联邦法院提交了申请,对Ghost Robotics幽灵机器人公司的Vision60和Sprint40四足动物提出了异议,称幽灵机器人侵犯了其Spot四足机器人的七项专利。
  • 低碳+数字化重塑未来汽车价值链,英飞凌详解三大细分技 英飞凌已经看到未来电动车市场的快速发展以及汽车数字化的加速到来,因此也针对汽车核心驱动、智能座舱、自动驾驶等维度提前部署了配套方案并持续扩大投资,以匹配汽车市场的飞速演变。
  • 如何用MEMS仿真模型设计地震仪 由于地震传感器网络分布较少(或有限),地震事件的表征和监测之间可能会发生延迟。解决这一问题的其中一种方法是使用基于MEMS的地震传感器作为传统传感网络的补充。MEMS传感器体积小,价格实惠,适用于局部监测,也可以提高地震监测能力。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了