Diseño y desarrollo de secadores de manos.

2020-05-19 17:09:56 fandoukeji

Después de lavarse las manos, estire las manos cerca de la abertura de soplado del secador de manos automático (secador de manos), y habrá viento (caliente) soplando para secar sus manos. Una vez que sus manos se vayan durante el proceso de soplado, el secador de manos automático dejará de funcionar rápidamente Y una vez que funcione de manera continua durante un período de tiempo, el secador de manos automático dejará de funcionar e intentará más tarde, continuará funcionando. Debido a la higiene y conveniencia de los secadores de manos automáticos, cada vez más lugares públicos han comenzado a usar secadores de manos automáticos, y algunas familias también han comenzado a usar secadores de manos automáticos. Según la velocidad de soplado, los secadores de manos automáticos se pueden dividir en lentos y rápidos; de acuerdo con el método de instalación, los secadores de manos automáticos se pueden dividir en dos tipos: de pared y de pie.


1. Principio de funcionamiento del secador de manos automático.

El secador de manos automático funciona por inducción automática de infrarrojo lejano. Se compone de un transmisor de infrarrojos, un receptor, un interruptor de retardo monoestable, un relé de estado sólido y un secador de pelo. Forma un multivibrador autoexcitado que se emite desde el tubo de emisión de infrarrojos. Luz infrarroja modulada con una frecuencia de aproximadamente 40 kHz. Cuando la mano humana llega por debajo del secador de manos automático, parte de la luz infrarroja emitida es reflejada por la mano humana y recibida por el fototransistor, convertida en una señal eléctrica de la misma frecuencia y luego amplificada, con forma, Después de la comparación de paso de banda, se emite una señal de pulso de bajo nivel, que activa el circuito monoestable para ingresar al estado transitorio humano, de modo que emite un nivel alto, emite luz y el relé de estado sólido de CA se enciende, de modo que el aire caliente se puede enviar cuando se enciende el secador de pelo. Cuando la mano se seca y se deja, se pierde la señal de pulso infrarrojo y se restablece el nivel alto, y el circuito monoestable se restablece rápidamente. Debido a la demora, el secador de pelo se recupera automáticamente después de otros 10 segundos y, por lo tanto, deja de funcionar. Para ajustar y cambiar la sensibilidad de acción del secador de manos automático, se puede agregar una red de conexión en serie compuesta de resistencias y condensadores al circuito para mejorar las características de frecuencia y la ganancia del preamplificador para garantizar que cuando la señal a corto plazo desaparezca, como cuando la mano se aleja del rango de detección infrarroja , La fuente de alimentación del circuito no saltará instantáneamente, asegurando que el secador de pelo pueda funcionar de manera estable y continua.


2. Componentes clave del secador de manos.

El "corazón" del secador de manos automático es principalmente un motor monofásico diferente que acciona las aspas del ventilador. Teniendo en cuenta que el secador de manos automático se utiliza en un entorno húmedo con una fuente de agua, la estructura del motor debe adaptarse al entorno húmedo sin fallas tempranas. Por ejemplo, los motores asíncronos capacitivos monofásicos a menudo sufren de una confiabilidad operativa reducida de los motores de inducción capacitivos en ambientes húmedos debido a fallas de capacitancia. Si se utiliza un motor excitado en serie monofásico, el conmutador en un entorno húmedo es susceptible a la humedad y a cortocircuitos, y el rendimiento del aislamiento dieléctrico se deteriora, lo que reduce la durabilidad del motor y la vida útil. El motor es ruidoso y tiene graves interferencias con las ondas de radio. Durante el funcionamiento, las imágenes de los televisores y los equipos de grabación y reproducción en cada habitación y sus alrededores tendrán múltiples interferencias horizontales que afectarán la claridad, por lo que no es adecuado para su uso. El motor asíncrono de polo sombreado de bucle doble monofásico es más adecuado para el entorno anterior. Elimina las deficiencias de los dos motores anteriores. El motor de polo sombreado tiene buena durabilidad en un ambiente húmedo. Larga vida útil. El polo del estator del motor es desmontable. El devanado de excitación es un devanado concentrado. , Se enrolla directamente en el soporte de la bobina de nylon y se coloca en el polo magnético central, y luego el polo magnético central se presiona en el estrangulador del estator con un dispositivo especial. Este trabajo se completa en una prensa de 49kV. La rigidez dieléctrica de esta estructura del motor es superior a 4000 V. No se descompone en 1 minuto. Cumple con los requisitos de las normas técnicas de seguridad de los electrodomésticos GB4706.1-2005. La resistencia eléctrica de los productos eléctricos de Clase II es de 3000 V. No se descompone ni se descarga en 1 minuto. Generalmente, está en el voltaje nominal. Un arranque suave tiene un margen de seguridad mayor que el valor especificado en el cual la tensión nominal debería poder comenzar suavemente.

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3. Problemas comunes de calidad de los secadores de manos.

Debido a las pequeñas ventas de secadores de manos automáticos, las grandes empresas son reacias a organizar la producción, por lo que los fabricantes nacionales de secadores de manos automáticos son generalmente pequeñas empresas con una pequeña escala de producción, poca fuerza técnica, equipos de producción atrasados e incluso algunos talleres manuales. La calidad de los productos producidos por estas empresas es preocupante: en los últimos años, la tasa de aprobación de los controles automáticos del tipo de secador de manos ha sido inferior al 50%, principalmente debido a los siguientes problemas de calidad:


(1) Marca de producto incompleta o no estándar: la marca debe contener información importante para guiar el uso correcto del usuario. Marcar la marca del producto correctamente es una de las medidas básicas para garantizar la seguridad de la propiedad personal del usuario. La marca debe ser duradera y llamativa, no debe caerse después del uso normal y el contenido debe ser legible. Los problemas comunes son el nombre del fabricante, el tipo de modelo, la marca de grado impermeable, el dibujo de ensamblaje, el manual, el logotipo del aparato II no está estandarizado, el voltaje nominal, el logotipo de alimentación no está estandarizado y el logotipo está incompleto.


(2) Hay muchos problemas de rendimiento de seguridad eléctrica: exagerar los indicadores técnicos, engañar y engañar a los consumidores (enfocados principalmente en la exageración unilateral de la potencia de entrada); desorden de cableado interno, conexión a tierra poco confiable, prueba de resistencia al fuego y al calor no calificada y protección contra descargas eléctricas inseguras. Estos elementos no calificados son elementos obligatorios que están estrechamente relacionados con la seguridad personal y ambiental del usuario. Las principales razones del fracaso de estos productos son: la pequeña escala de la empresa de producción y la débil fortaleza técnica conducen al error del diseño del parámetro del elemento calefactor de la empresa de producción, lo que hace que la desviación de potencia de entrada sea demasiado grande; Al cuerpo cargado. Algunos cables internos adoptan cables de múltiples hilos y utilizan una conexión de soldadura simple, lo que da como resultado una conexión poco confiable; el material aislante seleccionado no tiene materiales inferiores que resistan una resistencia al calor de 125 ° C. Algunas compañías carecen de los métodos de prueba necesarios, y algunas compañías tienen un control deficiente de la calidad del producto.


4. La idea de diseño del programa de secador de manos.

Como aparato sanitario moderno, los secadores de manos son más adecuados que las toallas tradicionales y evitan la infección cruzada de enfermedades y bacterias. El secador de manos es un tipo de equipo de salida de aire multidireccional circulante, y un dispositivo de guía de aire está configurado en su salida de aire. Hay una hoja de guía de viento en el dispositivo. En el proceso de girar la hoja de guía del viento, el secador de manos comienza a hacer circular el aire fuera de dirección. La mayoría de los productos de secador de manos en el mercado están compuestos básicamente por dispositivos digitales muy comunes. Ya sea depuración o instalación, la estructura del circuito no es muy conveniente, ya que muestra una sola función. Si el circuito interno del secador de manos falla, el mantenimiento es inconveniente y el reemplazo con otros componentes del circuito es relativamente difícil. El uso de la tecnología de un solo chip en la producción de secadores de manos, todo el circuito es relativamente simple. Un microordenador de un solo chip es un chip de circuito integrado que integra una unidad central de procesamiento de CPU, una memoria ROM de solo lectura, una memoria RAM de acceso aleatorio y una variedad de puertos I / 0 y sistemas de interrupción. Se llama un sistema de computadora en miniatura. Es económico y tiene fuertes capacidades de procesamiento de transacciones.


La MCU seleccionada para el secador de manos es el producto 89C52 MCU de la serie Intel Corporation MCS-51. El 89 (352 microordenador de un solo chip se utiliza como controlador de todo el chip del circuito, y su interruptor electrónico está controlado principalmente por infrarrojos. En general, los secadores de manos normales están equipados con equipos de detección de infrarrojos, que pueden detectar la temperatura de la mano humana y controlar el interruptor. Se enciende el secador de pelo eléctrico. Se deja la temperatura de la mano y se apaga el interruptor para apagar el secador de pelo eléctrico. Por lo tanto, la aplicación de la tecnología de un solo chip en la producción de secadores de manos también debe instalar un interruptor de control infrarrojo y un secador de pelo eléctrico en su interior. Conéctelo con una línea y use El efecto es el mismo que el secador de manos automático que se vende en el mercado. Cuando se hace el secador de manos, se puede jugar libremente, agregando efectos de luz o efectos de sonido. También se puede fijar con algunos adornos en la superficie del secador de manos para mejorar la estética. Utilice la tecnología de un solo chip Para hacer un secador de manos, solo un bloque integrado es suficiente y tiene la misma función que el circuito básico.


5. Principios técnicos para el desarrollo de secadores de manos.

Después de que el secador de manos con tecnología de un solo chip esté listo, conecte la fuente de alimentación. Todo el secador de manos tiene una corriente que pasa, inicializa el puerto de E / S, el programa de control principal comienza a movilizar el sistema acústico-óptico y aparece el mensaje acústico-óptico. Programe la configuración interna para que el microcontrolador pueda generar una onda cuadrada pequeña cada poco tiempo. El microordenador de un solo chip 89C52 tiene la capacidad de conducir a un nivel bajo, lo que puede hacer que el transmisor comience a emitir rayos infrarrojos. Al instalar el cabezal del transmisor y el receptor, preste atención a la depuración con cuidado para mantener la mejor distancia. Los objetos se pueden utilizar para acercarse al transmisor y al receptor. La luz infrarroja se emitirá sobre el objeto y luego se reflejará para ser recibida por el receptor. Una vez que el cabezal receptor recibe luz infrarroja, su nivel alto cambiará a un nivel bajo. Debido a que el menú desplegable externo es bajo, el puerto P3 de 89C52 generará corriente, haciendo que el procesador central se desconecte. Todo el programa de servicio se interrumpe y se cierra. Las luces, los sonidos y los relés del programa están todos conectados a una línea, lo que hace que el soplador eléctrico expulse aire caliente.


El interruptor externo comenzó a ser un puerto I / 0, y el nivel periférico se detectó de manera irregular. Cuando el puerto P1 escribe "1", se levantan internamente a un nivel alto y luego regresan a él, el procesador central está conectado y el sistema está en espera. Esté preparado para retrasar durante este tiempo. La mano humana se balanceará continuamente en el secador de manos. Si el cabezal receptor no está listo para el retraso, enviará continuamente una señal para que el relé se abra y cierre nuevamente, y seguirá latiendo. Esté preparado para retrasos y esté preparado para reflexionar. El tiempo de retraso establecido por el secador de manos hecho a sí mismo es de 3 segundos, lo que básicamente resuelve el fenómeno de fluctuación. El método de reproducción del sonido de audio es el método de oscilación, que lleva mucho tiempo, y el relé se cerrará repentinamente cada vez que se interrumpa. La frecuencia de rebote del relé es alta, lo que afecta la vida útil. Si desea evitar una gran frecuencia de salto y extender el tiempo de activación del relé, puede usar un condensador para almacenar energía. El puerto P2 en el 89C52 MCU es un puerto de E / S bidireccional de 8 bits con resistencias pull-up internas, que puede limitar la entrada de corriente, reducir la reacción de carga del condensador y evitar dañar el puerto I / 0.

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Sexto, el circuito de alimentación del microcontrolador del secador de manos.

(1) Circuito de fuente de alimentación: la parte del circuito de fuente de alimentación del microordenador de un solo chip utiliza la corriente del diodo rectificador del transformador para obtener corriente continua, y luego obtiene corriente continua de 5V a través del circuito integrado del regulador de voltaje de tres terminales, que puede ser utilizado por el microordenador de un solo chip. El secador de pelo interno utiliza 220V AC.


(2) Circuito de detección de infrarrojos: la detección de infrarrojos consta de componentes emisores de infrarrojos y componentes receptores de infrarrojos. El componente emisor de infrarrojos está compuesto por diodos emisores de luz infrarroja IRLED. El componente receptor de infrarrojos es un circuito receptor, que incluye principalmente un diodo de monitoreo infrarrojo, un limitador secundario, un amplificador, un circuito integrador, un filtro de paso de banda, etc., y un cabezal receptor para recibir información infrarroja.


(3) Circuito de trabajo del secador de pelo eléctrico: el relé adopta las especificaciones de voltaje de 5 V y corriente de 5 A, y utiliza un diodo IN4007 para conectar el cable del relé en paralelo. La bobina del relé está conectada en serie con un transistor PNP. Agregue resistencia al puerto del circuito y haga preparativos para conectar la resistencia entre los electrodos.


7. Procedimientos de instalación y depuración del secador de manos (secador de manos)

La aplicación de la tecnología de microordenador de un solo chip en la producción de secadores de manos requiere la depuración de los secadores de manos hechos a mano. La puesta en marcha puede medir la sensibilidad de la señal recibida. Con el receptor integrado, la sensibilidad de la señal recibida se puede fijar y la frecuencia de transmisión se puede ajustar. La frecuencia más sensible del cabezal receptor es de aproximadamente 36kHz-40kHz, y la distancia de detección a menudo se extiende a unos 7 metros, excediendo la distancia de detección anterior. Por lo tanto, el diodo infrarrojo se puede depurar con una frecuencia de 500 kHz. El ajuste del cambio de nivel en el programa de interrupción del temporizador puede cambiar la frecuencia de transmisión. A través de la depuración, se encuentra que la distancia de detección debe estar entre 15cm-20cm.


para resumir


El secador de manos en el mercado tiene una sola función, estructura compleja y alto precio. La aplicación de la tecnología de microordenador de un solo chip en la fabricación del secador de manos tiene un rendimiento más estable y confiable, un mantenimiento conveniente y un precio bajo. El circuito de la tecnología de un solo chip es relativamente simple, y el programa es simple y flexible, por lo que no hay ningún problema importante en el proceso de fabricación del secador de manos. El microordenador de un solo chip integra la unidad central de procesamiento CPU, memoria ROM de solo lectura, memoria RAM de acceso aleatorio y varios puertos I / 0 y sistemas de interrupción. Debido a sus obvias ventajas en la producción de secadores de manos, será más ampliamente utilizado en el futuro en.