Автоматический рукомойник
Постоянное удорожание коммунальных услуг заставляет искать все новые способы экономии воды и электричества. Предлагаемое фотоэлектронное устройство (рис.1) позволяет автоматизировать процесс умывания и включать воду только в те моменты, когда руки находятся под краном.
Рис. 1. Принципиальная схема фотоэлектронного устройства
Устройство состоит из генератора коротких импульсов на элементах DD1.2. DD1.6, ключа на транзисторе VT1, схема которого взята из [1], фотодатчика с усилителем на микросхеме DD4, счетчика задержки на DD3 и RS-триггера на DD2.1 и DD2.2.
Короткие импульсы излучаются ИК-светодиодом HL1. При приближении рук к датчику, отраженное от них излучение воспринимается фотодиодом VD1. Импульсы усиливаются микросхемой DD4 и с выхода 10 микросхемы подаются на вход 13 элемента DD2.4. На вход 12 DD2.4 подаются синхронизирующие импульсы с генератора. Когда они совпадают с выходными импульсами DD4, на выходе 11 DD2.4 появляется логический «0», который переключает RS-триггер на элементах DD2.1, DD2.2 в единичное состояние («1» на выходе 3). Тогда открывается транзистор VT2 и включается электроклапан водяного крана КМ1.
Если руки из-под крана убрать, импульсы с вывода 10 DD4 прекращаются, на входах R счетчиков DD3.1 и DD3.2 устанавливается «0», и, тем самым, разрешается работа счетчиков, заполнение которых происходит импульсами с генератора. Как только «1» появляется на выходе 12 DD3, RS-триггер сбрасывается, и клапан закрывается. Задержка сделана для того, чтобы кран не выключался при кратковременном убирании рук, например, при намыливании. Это время можно увеличить, если вход 1 DD1.1 подключить к выводу 13 или 14 DD3, или уменьшить, подсоединив этот вход к выходу 6 (5) DD3. Убирать счетчики не рекомендую, так как без них возможна неустойчивая работа электроклапана.
Размещают устройство на стене таким образом, чтобы клапан надежно срабатывал при поднесении рук к крану и отключался при их убирании. Чувствительность фотодатчика регулируют подстроечным резистором R7.
Рис. 2. Печатная плата фотоэлектронного устройства
Устройство собирается на односторонней печатной плате размерами 28×84 мм (рис.2). Микросхему DD4 и светодиод VD1 обязательно экранируют тонкой жестью с обеих сторон печатной платы.
Литература:
Ю.Виноградов. Инфракрасный датчик присутствия. — Радио, 2002, N1 С.26.
Источник
Как сделать умывальник для дачи с подогревом своими руками — инструкция
Пожалуй, нет ни одного дачного участка, на котором бы ни был смонтирован душ. Покупной или самодельный, но он обязательно есть (о нем мы писали здесь). Но любое посещение дачи заключается не только в приготовлении шашлыков, на ней нужно еще и работать. Следовательно, приходится постоянно мыть руки, а делать это под душем вряд ли удобно.
Тем более что и посуду нужно мыть. Под душем этого делать никто не станет, да и температура воды не такая, чтобы смыть жир. Под краном, холодной, тоже много не намоешь. Поэтому умывальник с подогревом – отличный вариант для любого дачника.
Можно, конечно, и приобрести, но стоимость самых дешевых моделей начинается с 2 400 рублей. Но все дешевые модели – из пластика, причем не только резервуар, поэтому – на любителя.
Если есть желание, то можно сделать несложную конструкцию своими руками. Это дает возможность поместить ее так, как хочется, а не ориентироваться на габариты покупных изделий. Они все исполнены в виде единой «сборки», и если учесть довольно небольшие размеры большинства наших садовых домиков, это не всегда удобно.
Отвлекаться на такую традиционную «композицию», как рукомойник + табуретка + таз, не будем. Рассмотрим более современный и функциональный вариант.
Что необходимо подобрать и смонтировать
- Резервуар.
- Несущую стойку.
- Столешницу.
- Систему сбора и стока жидкости.
- Подогрев.
Нет смысла останавливаться на процессе изготовления всех этих составных частей умывальника. Во-первых, проще не бывает, поэтому ничего нового читатель здесь не узнает. Во-вторых, если понадобится, то каждый и сам сообразит, как ему лучше (и из чего) все это сделать.
Понятно, что всех, зашедших на эту страницу, волнует «центральный» момент в этой технологии – как сделать подогрев? Остальное, действительно, мало кому интересно. Вот о нем, о подогреве, и поговорим.
Электрический
Самый простой способ – вмонтировать в резервуар ТЭН. Сейчас такой ассортимент этих изделий, что подобрать нужный проблемы не составит. Кстати, цена начинается от 280 рублей, так что есть с чем сравнить (2 400!). Каждый знаком с такими электрическими приборами, как эл/чайник, эл/самовар и ряд других. Принцип подогрева воды везде одинаковый.
Для большей безопасности, раз это будет «самоделка», в качестве резервуара можно использовать пластиковую емкость с толстыми стенками. Данный материал легко обрабатывается, поэтому «врезать» кран и поставить нагревательный элемент – не проблема. Нужно только предусмотреть резиновые прокладки, чтобы исключить протечки воды. Здесь вариантов много – канистра, бочка, ванна, куб. На любой объем и разнообразных форм.
На рисунке показан подобный умывальник промышленного производства, но принцип работы у него аналогичен нашему.
Один нюанс. Желательно установить ТЭН горизонтально, с креплением на боковой стенке и поближе к днищу. Во-первых, это будет гарантией, что он не перегорит от того, что его включили, не проверив уровень воды. Во-вторых, контакты нагревателя (места присоединения проводов) в этом случае будут сбоку, а не снизу, где мы будем мыть руки. Ведь понятно, что так безопаснее.
Можно упомянуть, например, о солнечных батареях, при помощи которых также обеспечивается нагрев воды. Но более сложные устройства для подогрева сможет сделать только человек, который профессионально разбирается в подобных вопросах, который постоянно что-то изобретает, конструирует. А таким людям «подкидывать» идеи бессмысленно. У них в запасе всегда свои варианты.
Источник
Схема автоматизации водяного умывальника, реагирующего на поднесение рук
Это схема автомата для автоматического умывальника, подносим руки к месту под краником и автоматически включается подача воды. Руки убрали -вода выключается.
Датчиком служит инфракрасный датчик, работающий на пересечение луча. С одной стороны установлен фотоприемник, с другой — ИК светодиод. и той другое такое как в системах дистанционного управления телевизорами и другой аппаратурой.
Принципиальная схема
Оптический датчик состоит из стандартного фотоприемника типа SFH506-38 (или любого аналога) и инфракрасного светодиода. На инверторах D1.3-D1.4 сделан мультивибратор, который генерирует импульсы частотой около 38 кГц (данная частота соответствует паспортной частоте фотоприемника, если применяется фотоприемник с другой резонансной частотой, то и соответственно другой должна быть частота этого мультивибратора).
Импульсы с выхода мультивибратора поступают на транзистор VT2. а в его коллекторной цепи включен ИК-светодиод. Здесь требуется относительно небольшая дальность чувствительности датчика, практически не более 0,5-1 метра, поэтому давать на ИК-светодиод такой большой ток как пульте дистанционного управления не только нет смысла.
Ток ограничивается резистором R4 сопротивление которого подбирается экспериментальным путем. После налаживания величина R4 может оказаться значительно отличающейся от указанной на схеме.
Рис. 1. Принципиальная схема автоматизации водяного умывальника, реагирующего на поднесение рук.
Излученный ИК-светодиодом свет при отсутствии препятствия в виде рук человека попадает на фотоприемник HF1. Поэтому на выходе SF1 возникает логический ноль (выходной ключ SF1 открыт). На выходе D1.1 — единица, на выходе D1.2 — ноль. Транзистор VT1 закрыт и реле К1 выключено. Напряжение на водопроводный электроклапан не поступает.
Клапан закрыт. Если человек подносит руки к кранику умывальника, его руки перекрывают ИК-луч ИК-свет перестает поступать на фотоприемник, и выходной ключ фотоприемника SF1 закрывается. Поэтому на выходе SF1 возникает логическая единица. На выходе D1 1 — ноль.
На выходе инвертора D1 2 появляется логическая единица. Транзистор VT1 открывается и реле К1 включает электроклапан. Он открывается и вода начинает литься.
Если руки убрать, ИК-свет опять поступает на SF1. На его выходе снова появляется логический ноль. На выходе D1 2 -ноль. Транзистор VT1 закрывается и реле выключает питание клапана.
Он закрывается и вода перестает течь.
Детали и печатная плата
Источник питания выполнен на основе готового маломощного силового трансформатора Т1 типа ALG 110-220V 60/50HZ 9-0-9V 150mA (списано все с его крепежной скобы).
Трансформатор Ш-образный с сердечником из стальных пластин. К сети подключаете толстые красный и черный провода (желтый толстый заизолировать и не использовать), к диодам VD4 и VD5 идут тонкие оранжевые провода, а тонкий черный — к общему минусу вторичной цепи.
Поскольку трансформатор имеет двойную вторичную обмотку выпрямитель сделан по двухполупериодной схеме. Если будет другой трансформатор, например, с одинарной вторичной обмоткой на 9V переменного тока, то потребуется мостовая схема выпрямителя.
Реле К1 типа J118-1C, с обмоткой на 12V и контактами на 220V / ЗА Можно использовать другое аналогичное реле, но это может потребовать переделки разводки платы, либо установить реле за пределами платы.
Схема платы приводится на рисунке 2. Фотоприемник SF1 лежит и смотрит вверх перпендикулярно плате ИК-светодиод расположен за пределами платы. Он расположен напротив фотоприемника, так чтобы руки человека оказывались на линии между ними. Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 16V.
Стабилитрон VD1 — импортный, стеклянный, на корпусе написано «5V1», напряжение стабилизации 5,1V. Нужен любой стабилитрон на напряжение от 4,7 до 5,5V.
Транзисторы и диоды можно заменить любыми аналогами. Светодиод типа -АЛ147А, инфракрасный для пультов ДУ. Можно заменить любым соответствующего назначения (подбор R4 при налаживании необходим в любом случае).
Корпус готовый, он приобретен в магазине радиодеталей. Пластмассовый, размерами 130x60x80 мм с «ушами» для крепления на стене. В нем необходимо просверлить окно для фотоприемника и закрыть его пластиной из прозрачной пластмассы.
Светодиод у меня установлен в стене. Для этого в стене просверлено отверстие диаметром около 7 мм при помощи перфоратора. В это отверстие установлен ИК-светодиод и в это же отверстие выведены провода от него. Которые под пластиковой отделкой стены проложены к основному блоку, расположенному напротив светодиода.
Рис. 2. Печатная плата для схемы автомата.
Собрав все. нужно заменить резистор R4 переменным и отрегулируйте его сопротивление так, чтобы клапан включался только когда руки человека находятся под краником.
При этом, если руки убрать клапан должен выключаться. Проверять нужно с водой, потому что она хоть и прозрачная, но все же оказывает некоторое сопротивление ИК-лучу.
Источник
Автоматический умывальник
Призыв экономить воду сейчас, когда существуют такие вещи, как счетчики потребления воды, весьма актуален. Этот автомат предназначен для включения воды только тогда, когда руки находятся в зоне под краном. Схема довольно проста и представляет собой фотоэлектронное реле с задержкой выключения, на выходе которого включен электроклапан, управляющий подачей воды (в дачном варианте это может быть и реле, включающее электронасос).
Устройство состоит из генератора ИК-вспышек, следующих с частотой около 38 кГц и фотоприемника. И то и другое расположено в одном месте и направлено в сторону «зоны мойки рук». Светодиод и фотоприемник разделены между собой оптически, чтобы свет от ИК-светодиода не мог непосредственно попадать на фотоприемник, а только по пути отражения от препятствия расположенного в «зоне мойки рук».
При поднесении рук клапан включает воду, а при отдалении рук выключает ее спустя несколько секунд. Временная задержка позволяет избежать вибрации клапана от движения рук в этой зоне или кратковременного их перемещения из этой зоны.
Схема автомата гальванически развязана от электросети, поэтому нет опасности поражения током от попадания воды на датчики.
Схема выполнена на одной микросхеме К561ЛН2, содержащей шесть инверторов. На элементах D1.3-D1.4 выполнен мультивибратор, вырабатывающий импульсы частотой 38 кГц. Эти импульсы через два инвертора D1.5 и D1.6 поступают на составной транзистор VT3, в коллекторной цепи которого включен инфракрасный светодиод HL1 (для систем дистанционного управления). Ток через светодиод ограничивается резистором R8. Подбирая сопротивление R8 можно регулировать чувствительность автомата на дальность работы.
В то время, когда отражающей поверхности перед датчиком нет, напряжение на выходе ИК-фотоприемника F1 равно логической единице, так как свет от HL1 на него не поступает. На выходе D1.1 будет ноль и транзистор VT1 будет закрыт. Так как конденсатор СЗ заряжен, то на выходе D1.2 логический ноль, следовательно, составной транзистор VT2 закрыт и клапан выключен, — закрывает подачу воды.
Когда мы подносим руки (или ставим под кран кастрюлю) свет излучаемый ИК-свето-диодом HL1 отражается и попадает на фотоприемник F1. Фотоприемник принимает сигнал, фототок частотой 38 кГц отфильтровывает и детектирует. На выходе появляется логический ноль. Значит на выходе D1.1 будет единица. Транзистор VT1 откроется и цепочкой R4-VD2 разрядит конденсатор СЗ. Напряжение на СЗ упадет до логического нуля, а на выходе D1.2 появится единица, которая откроет составной транзистор VT2. Клапан будет включен (откроет воду).
Когда мы уберем руки (или кастрюлю) отражение луча прекратится, транзистор VT1 закроется, но напряжение на СЗ достигнет логической единицы не сразу, а спустя время, которое нужно, чтобы он зарядился через резистор R5. Это время составляет несколько секунд и его можно установить оптимально для каждого конкретного случая, подобрав соответствующим образом сопротивление резистора R5. Благодаря этой задержке клапан не вибрирует при перемещении рук в зоне перед краном.
Вообще, можно сделать датчик и так, чтобы он реагировал не на руки, а на присутствие человека возле крана, расположив его ниже или выше. Тогда вода будет включаться при подходе к умывальнику на предельно близкое расстояние.
Источник питания трансформаторный. Так как клапан рассчитан на номинальное напряжение 22-25V, то соответственно и сделан источник питания. Использован готовый трансформатор с двумя включенными последовательно вторичными обмотками по 9V каждая (таким образом 18V, а после выпрямления на мосте получается около 22-23V).
Конденсаторы С2 и С4 должны быть на напряжение не ниже 25V.
Фотоприемник и ИК-светодиод можно заменить другими аналогичными, то есть, предназначенными для систем дистанционного управления теле-видео-аудио-аппаратуры.
F1 и HL1 можно расположить на одной плате, но с разных сторон, причем так чтобы между ними была непрозрачная перегородка (из окрашенной и непротравленной части этой платы).
Налаживание на дальнодействие датчика — подбором сопротивления R8.
Лучков В.
Радиоконструктор, 01 2010г
Источник