Este tutorial explica cómo automatizar una botella de desinfectante para manos. Se pueden encontrar desinfectantes para su uso en muchos lugares públicos (y especialmente recientemente, debido a la pandemia de COVID-19). Sin embargo, cada presión sobre la tapa deja varios tipos de gérmenes. Una forma de evitar esto es automatizar la botella para que los usuarios nunca tengan que tocar la tapa para recibir el desinfectante.
La idea es simple: cada vez que un usuario coloca su mano debajo de la botella de desinfectante, se dispensa automáticamente una pequeña cantidad de desinfectante líquido. Esto es similar a los secadores de manos públicos. Cada vez que se colocan las manos debajo, se activa aire caliente para secarlas.
Para detectar el movimiento actualmente se encuentran disponibles dos tipos de sensores: infrarrojos pasivos (PIR) y ultrasónicos. Los sensores ultrasónicos son los más adecuados para esta aplicación. Su alcance es de hasta un metro y podemos ajustarlo según nuestras necesidades.
Para este proyecto, utilizaremos el sensor ultrasónico HC-SR04. HC-SR04 es un sensor ultrasónico popular que se puede conectar a una variedad de microcontroladores. Usemos el Arduino Uno.
A continuación se muestra un esquema típico de detección de objetos con sensores ultrasónicos:
Decidí utilizar un servomotor para este proyecto. Mi elección es el servomotor Tower Pro SG90, que puede producir suficiente par para presionar la tapa de la botella hacia abajo.
El brazo del servomotor girará 90 grados durante un segundo cada vez que el sensor ultrasónico detecte un objeto. Presionará la tapa hacia abajo y la soltará después de un segundo. Es tiempo suficiente para dispensar unas pocas gotas de desinfectante para manos.
Al ensamblar este proyecto, asegúrese de que la botella y el servomotor estén asegurados y colocados de forma segura en un paquete o envoltorio. La ubicación y el ángulo del motor son muy importantes. Los errores de posicionamiento provocarán un dispositivo defectuoso.
Es importante tener en cuenta que puedes utilizar un solenoide en lugar de un servomotor. Sin embargo, el solenoide consume más energía, por lo que elegí un servomotor para el proyecto.
A continuación se muestra un diagrama de circuito del proyecto. El sensor ultrasónico está conectado a los pines 2 y 3 del Arduino. El servomotor está conectado al pin PWM del Arduino.
Todo el sistema funciona con la salida de energía de Arduino; su regulador puede satisfacer los requisitos de energía de todo el circuito. Esto es importante porque el servomotor consume mucha energía. Pero como no llevamos ningún peso (solo presionamos la tapa), su consumo de energía no llegará al límite crítico del circuito.
Código de proyecto
Utilicé la biblioteca de servos en el código. También se puede incluir una biblioteca de ultrasonidos para una mayor viabilidad. Para el sensor ultrasónico de este proyecto, escribí mi propio código.
El pin del disparador ultrasónico está conectado al pin 2 de Arduino y el pin de eco está conectado al pin 3. El pin PWM del servomotor está conectado al pin 9 de Arduino PWM.
Function Ultra lee el estado del objeto convirtiendo el tiempo en distancia. Si hay un objeto delante del sensor ultrasónico y su distancia es inferior a 10 cm, girará el brazo del servo (o en nuestro caso, presionará la tapa del desinfectante).
Idealmente, con una sola pulsación se obtendrá suficiente desinfectante para cada usuario. Pero si se requieren presionar varias veces, simplemente modifique el código para presionar la tapa a intervalos, incluidos algunos retrasos entre presiones adicionales de la tapa.
Hagamos el proyecto anterior con bricolaje: ¿Dónde comprar piezas?
- Arduino: Ratonero
- Sensor ultrasónico: Mouser
- Servomotor: Mouser
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