Sirkuit Pembersih Tangan Ultrasonik

Sirkuit pembersih tangan ultrasonik mendeteksi keberadaan tangan manusia melalui gelombang ultrasonik yang dipantulkan, dan memicu pompa solenoid relai sesaat untuk mengeluarkan cairan pembersih di tangan pengguna.

Proyek ini menggunakan modul sensor ultrasonik HC-SR04 yang populer untuk fungsi penginderaan yang diperlukan.

Menggunakan HC-SR04

Modul sensor ultrasonik HC-SR04 dibangun dengan menggunakan beberapa transduser ultrasonik khusus yang dinilai berfungsi dan merespons pada frekuensi sekitar 40 kHz.

Modul ini memiliki 4 pinout untuk dikonfigurasi ke sirkuit driver yang dimaksud.

Pinout suplai ditunjukkan dengan pin Vcc dan Gnd. Di mana Vcc adalah input 5V positif untuk modul, dan Gnd seharusnya dihubungkan dengan garis negatif dari catu daya input.

Pin pemicu bekerja dengan pulsa 10 us yang mengaktifkan dua transduser untuk mentransmisikan dan menerima gelombang ultrasonik yang dipantulkan.

Ketika serangkaian sinyal yang dipantulkan terdeteksi, pin 'Echo' menjadi tinggi untuk memulai relai eksternal atau solenoid atau beban yang diinginkan.

Menghubungkan HC-SR04 dengan Arduino

Untuk mengolah modul HC-SR04, dan memungkinkannya bekerja sebagai pendeteksi kedekatan ultrasonik yang presisi, diperlukan unit mikrokontroler seperti Arduino untuk tugas tersebut.

Ketika diprogram dengan tepat dengan kode seperti yang diberikan di bawah ini, Arduino menjadi kompatibel dengan HC-SR04, untuk deteksi kedekatan tangan yang dimaksudkan dan aktivasi mekanisme pengeluaran pembersih.

Diagram pengkabelan interfacing Arduino dengan HC-SR04 dan tahap relay dapat dilihat pada diagram berikut:

Rincian Operasional

Prosedur pengoperasian rangkaian pembersih tangan ultrasonik ini sederhana, dan dapat dipahami dengan poin-poin berikut:

Arduino menyediakan pulsa aktivasi 10 us ke pulsa pemicu modul HC-SR04, yang memungkinkan modul mengirim dan menerima rangkaian pulsa pantulan dari target, yang merupakan tangan pengguna.

Data yang dipantulkan ini dikirim ke rduino dari pin Echo modul HC-SR04.

Arduino memproses sinyal dan mengaktifkan output DC yang stabil pada pin7 papan, yang dihubungkan dengan tahap driver relai melalui resistor 10k dan kapasitor 100uF.

Pin # 7 Arduino seharusnya tetap tinggi selama modul HC-SR04 terus mendeteksi tangan pengguna dalam jarak yang ditentukan.

Ini berarti reay juga akan tetap AKTIF selama periode ini, yang tidak kami inginkan.

Untuk memastikan bahwa relai dan mekanisme pengeluaran atau pompa yang terpasang hanya bekerja selama beberapa detik, sebuah kapasitor dipasang secara seri dengan alas BC547.

Ketika pin # 7 menjadi tinggi karena adanya tangan manusia, BC547 hanya bekerja selama basisnya 100uF terisi penuh, yang terjadi dalam beberapa detik.

Setelah 100uF terisi penuh, basis BC547 dihambat dari drive dasar, dan itu berhenti bekerja, mematikan relai dan menonaktifkan mekanisme pengeluaran pembersih tangan yang terpasang.

Saat tangan dilepas, HC-SR04 berhenti mengirim sinyal Gema ke Arduino, yang membalik pin # 7 ke logika nol.

Pada titik ini, kapasitor dasar 100uF mulai dibuang melalui pin Arduino # 7 dan resistor ground 10k sisi kanan.

Kode Program

Seluruh kode program untuk rangkaian pembersih tangan ultrasonik yang dibahas di atas menggunakan HC-SR04 dan Arduino diberikan di bawah ini:


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)
}


Peringatan: Rangkaian pembersih tangan ultrasonik yang diusulkan belum diuji secara praktis oleh penulis. Ide itu terinspirasi dari artikel ini , dan dimodifikasi secara tepat untuk mengaktifkan fungsi ON / OFF sesaat yang diperlukan untuk pompa dispenser, atau solenoid.