Page 50 - 毫米波助攻 加速落實5G藍圖

DESIGN IDEAS
利用雙計時器系統提供非接觸式給水
作者:Praveen Kr. Agrawal 和 S. V. Nakhe，Raja Ramanna 先進技術中心
圖1:這種基於雙計時器的非接觸式給水裝置使用兩個獨立的感測器，當IR發射器和偵測器之間的光 路徑中斷時，隨即產生觸發訊號。
非接觸式盥洗台的水龍頭可以在 不具疾病傳播風險的情況下給水， 這在對抗新冠肺炎(COVID-19)病 毒的「戰疫」中發揮著重要作用。 目前，全球大多數盥洗台的水龍 頭都是手動操作的，而本文的設 計實例提供了一種簡單、經濟高 效的改造解決方案來實現非接觸 式給水裝置。
非接觸式水龍頭控制裝置還 有助於減少洗手過程中的水量浪 費，因為大多數人傾向於在醫療機 構推薦的「20秒」正確洗手期間， 全程保持水龍頭開啟。本文介紹 的這款解決方案不僅可靠且易於 用常見元件實現，也只需對現有 設置進行很少的改動。
MRD 821)上。 限流電阻R以及R10
時間常數，從而使U2從其輸出接 腳(分別為6和10)產生脈衝寬度 為5秒和20秒的訊號。U2的輸出 訊號被饋送到U1中的兩對緩衝 器中(3/6、4/6和5/6、6/6)，它們 以並聯方式提供驅動電晶體Q1 (TIP122)所需的電流，從而驅動 水閥電磁閥。
電子電路原理圖如圖1所示。 該電路有兩個獨立的感測器，當其 紅外線(IR)發射器和偵測器之間的 光路徑中斷時，兩個感測器將會產 生觸發訊號。第一個觸發訊號會將 水管打開5秒讓使用者足以打濕雙 手。第二個觸發訊號再讓水流持續 20秒，讓使用者徹底並沖洗雙手。 只需調整電阻電容組合(R3、C7或 R4、C8)，即可輕鬆因應需求調整 計時。
(560Ω、1/4W)將IR發射器的正向 電流限制在約20mA，從而足以確 保在發射器和偵測器之間不超過 150mm距離處可靠地運行。該電 路採用+12VDC單電源供電，探測 器D2和D4在反向偏置條件下作 業。偵測器的輸出(即陰極接腳)連 接到六同相緩衝器(U1，CD4050) 的輸入(接腳3和5)。U1 (接腳2 和4)的輸出被饋送到雙施密特 (Schmidt)觸發器(U2，CD4098)， 後者被配置為上升沿(+Ve)觸發和 單穩態工作(不可重新觸發)。
根據接收到的輸入訊號，驅動 訊號通過二極體D6或D7(IN4148) 以及電阻R9 (3.3kΩ)到達電晶體。 電容C1~C6用於降低電源雜訊的 影響。指示燈LED1、LED2和LED3 用作電源開啓、5秒(濕手模式)和 20秒(洗手模式)的狀態訊號。Q1 的集電極引出到電路電源連接器 (CN2)的一個接腳，而另一個接腳
兩個偵測器電路都使用IR發 射二極體(D1、D3=OSRAM SFH 484，λp=880nm)作為發射器。固 定IR發射器的支架對齊，以確保其 窄輸出光束(半角=±8°)垂直落在 各自的偵測器(D2、D4=Motorola
元件R3、C7(1MΩ、10μF)和 R4、C8 (4.7MΩ、10μF)用來產生
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