基于HC-SR04的超声波洗手液电路

　　超声波洗手液电路通过反射的超声波检测人手的存在，并暂时触发继电器电磁泵，将消毒液分配到用户的手上。

　　该项目使用流行的HC-SR04超声波传感器模块来实现所需的传感功能。

　　使用 HC-SR04

　　HC-SR04超声波传感器模块由几个专用超声波换能器组成，额定工作频率约为40 kHz。

　　该模块具有 4 个引脚布局，用于配置到预期的驱动器电路中。

　　电源引脚排列用 Vcc 和 Gnd 引脚表示。其中Vcc是模块的正5V输入，Gnd应该与输入电源的负线连接。

　　触发引脚与 10 us 脉冲一起工作，激活两个传感器以发送和接收反射的超声波。

　　当检测到一系列反射信号时，“Echo”引脚变为高电平，用于启动外部继电器或电磁阀或任何首选负载。

　　HC-SR04 与 Arduino 接口

　　为了处理HC-SR04模块，并使其能够作为精密超声波接近探测器工作，我们需要一个微控制器单元，如Arduino来完成这项任务。

　　当使用下面给出的代码进行适当编程时，Arduino 将与 HC-SR04 兼容，用于预期的手部接近检测和消毒剂分配机制的激活。

　　Arduino与HC-SR04和继电器级的接口接线图如下图所示：

　　

　　操作细节

　　这种超声波洗手液回路的操作步骤很简单，可以通过以下几点来理解：

　　Arduino 为 HC-SR04 模块触发脉冲提供 10 us 激活脉冲，使模块能够发送和接收来自目标（用户手）的反射脉冲序列。

　　这些反射的数据从 HC-SR04 模块的回波引脚发送到 rduino。

　　Arduino 处理信号并在电路板的引脚 7 上实现稳定的直流输出，该引脚通过 10k 电阻器和 100uF 电容器与继电器驱动器级连接。

　　只要 HC-SR04 模块继续在设定的接近范围内检测到用户的手，Arduino 的引脚 #7 应该保持高电平。

　　这意味着在此期间，re;ay 也将保持打开状态，这是我们不希望的。

　　为了确保继电器和连接的分配机械或泵仅工作几秒钟，将电容器与 BC547 的底座串联。

　　当引脚#7由于人手的存在而变高时，BC547 仅在其基本 100uF 充满电的情况下传导，这在几秒钟内发生。

　　一旦 100uF 充满电，BC547 底座就会被禁止与底座驱动器联系，它会停止导通，关闭继电器并禁用连接的洗手液分配机构。

　　当手被移开时，HC-SR04停止向Arduino发送回声信号，Arduino将其引脚#7翻转到逻辑零。

　　此时，100uF 基极电容器开始通过 Arduino 引脚 #7 和右侧 10k 接地电阻放电。

　　程序代码

　　下面给出了上面讨论的使用HC-SR04和Arduino的超声波洗手液电路的整个程序代码：

`　　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）;

　　}

　　警告：作者提出的超声波洗手液电路尚未经过实际测试。