在本文中，我們將學習如何制作低成本但全自動的洗手液分配器電路，該電路將允許在用戶手上以非接觸式或非接觸式分配消毒液。

這種非接觸式洗手液回路便于用戶自動訪問手上的消毒液，而無需手動操作或觸摸消毒液瓶泵。該功能可確保病毒沒有機會通過物理接觸消毒劑瓶及其操作部件進行傳播。

但是，要實現自動化，系統將需要某種傳感器來檢測分配器單元下方是否存在人或人手。

為此，我們采用最基本的人體傳感器單元，即PIR或被動紅外設備。

基本工作細節

PIR 設計用于檢測人體的紅外熱量，并在其輸出引腳上產生相應的電脈沖。

該脈沖用于激活基于單觸發計時器的繼電器驅動器級，該級暫時激活繼電器，并為彈簧加載的電磁閥供電。

電磁閥推動消毒劑瓶的泵軸，將液體分配到用戶手中。下圖中可以可視化該概念。

上圖中的電磁閥連接到單穩態電路的輸出。

單穩態電路是一種響應瞬時輸入觸發而產生瞬時高輸出的配置。無論輸入觸發持續時間如何，輸出在預定的固定周期內都保持高電平。

在這個自動消毒器分配器電路中，一旦PIR檢測到接近的人手，單穩態就會由PIR觸發。

單穩態反過來在由其RC定時組件決定的某個時刻激活電磁閥。

電磁閥的激活使其中心主軸在垂直方向上快速推拉，按壓消毒劑瓶的泵手柄一次。

這最終導致瓶子將消毒液分配到用戶手中。

一旦用戶將手從系統中抽出，PIR 就會關閉，單穩態也會停用整個系統，直到另一個用戶將手伸入 PIR 的范圍內重復該過程。

所提出的自動洗手液分配單元的單穩態觸發電路可以使用晶體管單穩態或通過流行的基于IC 555的單穩態電路進行設計。

我們將在以下討論中討論這兩種變體：

晶體管洗手液分配器電路

電路的晶體管版本看起來非常簡單。當 PIR 設備檢測到人為干預時，它會傳導并通過 C1 將脈沖發送到 T1 的底部。

通過 C1 的電流立即激活 T1，T2 進而激活 T《》 和電磁泵。

同時，C1 快速充電并防止任何進一步的電流進入 T1 的基極，從而阻止來自 PIR

輸出的重復直流脈沖。這可確保系統在每次檢測中僅暫時工作，然后關閉，直到手被移開并啟動新的循環。

T1/T2 的這種一次性激活可確保連接的電磁閥負載激活，以在其磁性主軸上產生單個推挽動作。

主軸操作消毒泵手柄，在用戶手上分配單劑量的消毒液。

您可以注意到螺線管連接在晶體管的發射極側，而不是常規集電極側。發射極連接實際上確保電磁閥在響應 10uF 電容器 C2

的充電時通過溫和的軟啟動推動激活。

如果它連接在集電極側，將導致電磁閥被突然推力推動，這可能看起來不是很令人印象深刻。

簡化上述設計

上述晶體管無接觸洗手液可以通過使用繼電器進一步簡化，如以下設計所示：

使用 IC 555

上圖顯示了一個標準的IC 555單穩態電路。此時，當引腳2接地時，會導致輸出引腳3在由R1、C1值或其乘積決定的時間段內變為高電平。

在這種自動消毒器分配器設計中，R1，C1被計算為產生大約1秒的輸出高電平，以響應引腳2上的低信號。

當 PIR 檢測到人手時，它會導通并打開 BC547 晶體管，進而觸發 IC 的引腳 2。

這會立即導致引腳 3 變為高電平并激活 TIP142 晶體管和連接的電磁閥，在電磁閥軸上產生 1

秒的長推力，然后關閉上拉。拉力是由電磁閥軸上附加的彈簧張力產生的。

同樣，在這個版本中，還可以看到電磁閥連接在晶體管的發射極側，以便根據C3的充電響應在電磁閥軸上實現柔和推力。

整個系統的動畫視圖可以在以下 GIF 圖像中可視化。

紅外反射傳感器 TCRT5000

由于 PIR 是一種相對昂貴的傳感器，因此制造自動洗手液的更便宜的替代方案可能是使用 IR 反射傳感器 TCRT5000。

該傳感器是紅外光電二極管發射器和紅外光電接收器并排包裝在單個封裝內的簡單組合，如下所示：

該接近紅外傳感器模塊的特性可以從以下數據中了解：

從傳感器的內部布局圖中，我們可以清楚地看到，該模塊由一個向目標發射紅外信號的光電二極管和一個相鄰的光電晶體管接收器組成，該光電晶體管接收器的位置用于接收來自目標的反射紅外信號。

為了在自動洗手液機中調整傳感器，我們可以再次實現基于主力的IC 555單穩態，如下所示：

該電路是不言自明的，但是如果您在理解細節時遇到問題，您可以隨時使用下面的評論框發起討論。

使用 HC-SR04 和 IC555

上面顯示的電路可用于通過超聲波接近檢測器模塊HC-SR04和幾個IC 555電路實現自動消毒器分配器。

左側IC 555配置為非穩態多諧振蕩器，而右側IC 555電路配置為單穩態多諧振蕩器。

必須計算非穩態 RA、RB、C 分量值，才能從該 IC 的引腳 10 實現 60us 導通和 3us 關斷 PWM。

必須調整單穩態的RA和C定時分量，以從該級的引腳1產生3秒高的單脈沖輸出。

該輸出可用于根據設計要求為點膠泵、電機、電磁閥等供電。