Shpërndarës i dezinfektuesit të duarve pa kontakt pa arduino ose mikrokontrollues: 17 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Siç e dimë të gjithë, shpërthimi i COVID-19 goditi botën dhe ndryshoi stilin tonë të jetesës. Në këtë gjendje, alkooli dhe dezinfektuesit e duarve janë lëngje jetike, megjithatë, ato duhet të përdoren siç duhet. Prekja e kontejnerëve të alkoolit ose dezinfektuesit e duarve me duar të infektuara mund ta përhapë virusin te personi tjetër. Në këtë artikull, ne do të ndërtojmë një shpërndarës automatik të dezinfektimit të duarve që përdor sensorë IR për të zbuluar praninë e një dore dhe aktivizon një pompë për të derdhur lëngun në dorë. Qëllimi ishte gjetja e zgjidhjes më të lirë dhe më të lehtë dhe krijimi i një qarku. Prandaj asnjë Mikrokontrollues ose Arduino nuk është përdorur. Dy modele janë prezantuar dhe ju jeni të lirë të zgjidhni dhe ndërtoni ndonjë prej tyre. Dizajni i parë përdor përbërës SMD dhe dizajni i dytë është edhe më i thjeshtë. Ai përdor komponentët DIP në një bord të vogël me një shtresë PCB.

I. Dizajni i parë:

[A] Analiza e qarkut

Ju mund të merrni parasysh diagramin skematik në figurën 1. Lidhësi P1 përdoret për të lidhur furnizimin 6V me 12V në qark. Kondensatori C6 është përdorur për të zvogëluar zhurmat e mundshme të furnizimit. REG-1 është rregullatori i famshëm AMS1117 [1] LDO që stabilizon tensionin në 5V.

Hapi 1: Figura-1: Diagrami Skematik i Dispenserit të Dezinfektimit Automatik të Duarve (Dizajni i Parë)

D2 tregon lidhjen e duhur të energjisë dhe R5 kufizon rrymën LED. D1 është një diodë transmetuese IR dhe R1 kufizon rrymën D1, me fjalë të tjera, ajo përcakton ndjeshmërinë e sensorit. U1 është IC e kohëmatësit të famshëm 555 [2] që është konfiguruar për të injektuar një impuls 38KHz në diodën D1 (transmetues). Duke e kthyer potenciometrin R4, mund të rregulloni frekuencën. C1 dhe C2 përdoren për të zvogëluar zhurmën. U2 është një marrës IR TSOP1738 [3]. Sipas fletës së të dhënave TSOP17XX: “Seritë TSOP17XX janë marrës të miniaturizuar për sistemet e telekomandës me rreze infra të kuqe. Dioda PIN dhe para -përforcuesi janë mbledhur në kornizën e plumbit, paketa epoksi është projektuar si një filtër IR. Sinjali i demoduluar i daljes mund të deshifrohet drejtpërdrejt nga një mikroprocesor. TSOP17.. është seria standarde e marrësve të telekomandës IR, që mbështet të gjitha kodet kryesore të transmetimit. " TSOP1738 prezanton një dalje aktive-të ulët. Do të thotë që kunja e daljes së U2 shkon e ulët në prani të dritës IR 38KHz. Prandaj, kam përdorur një P-Channel të lirë NDS356 MOSFET [4] për të drejtuar motorin DC (pompë lëngu). D4 është një diodë mbrojtëse kundër rrymave të kundërta të motorit dhe C8 zvogëlon zhurmat induktive të motorit. D3 është një LED që tregon marrjen IR dhe aktivizimin e pompës së lëngut. C4 dhe C5 janë përdorur për të zvogëluar zhurmat e furnizimit.

[B] Paraqitja e PCB

Figura 2 tregon paraqitjen e PCB. Siç është e qartë, të gjithë përbërësit përveç diodës së transmetuesit IR dhe marrësit IR TSOP janë SMD.

Hapi 2: Figura-2: Paraqitja e PCB e shpërndarësit automatik të dezinfektimit të duarve (Dizajni i parë)

Kam përdorur bibliotekat përbërëse të SamacSys (Simbolet Skematike dhe Gjurmët e PCB) për AMS1117-5.0 [5], LM555 [6], TSOP1738 [7] dhe NDS536AP [8]. Bibliotekat SamacSys janë falas dhe ndjekin standardet e gjurmës IPC. Përdorimi i këtyre bibliotekave zvogëlon ndjeshëm kohën e projektimit dhe parandalon gabimet e projektimit. Për të instaluar bibliotekat ose mund të përdorni një shtojcë CAD [9] (figura 3) ose t'i shkarkoni nga motori i kërkimit të përbërësve. Kam përdorur Altium Designer, kështu që preferova të përdor plugin Altium.

Hapi 3: Figura-3: Shtojcat CAD të mbështetura nga SamacSys dhe përbërësit e përdorur në shtojcën e Altium Designer

Figura 4 dhe figura 5 demonstrojnë pamje 3D të pjesës së sipërme dhe të poshtme të bordit të PCB

Hapi 4: Figura-4: një pamje 3D nga bordi i PCB (lart)

Hapi 5: Figura-5: një pamje 3D nga bordi i PCB (poshtë)

[C] Montimi dhe Testi Asgjë nuk është e veçantë në procesin e montimit të pjesëve. Të gjithë përbërësit përveç sensorëve TR dhe RE janë SMD. Unë kisha ndërmend të testoja shpejt qarkun, kështu që unë përdor një tabelë PCB gjysmë të bërë në shtëpi pa maska lidhëse dhe ekran mëndafshi. Detyra juaj është shumë më e lehtë me një bord profesional të fabrikuar të PCB:-). Figura 6 tregon prototipin.

Hapi 6: Figura-6: një Prototip i Dispenserit të Dezinfektuesit të Duarve (Dizajni i parë) në një Pllakë PCB gjysmë të bërë në shtëpi

Pas montimit, përpiquni të rregulloni R1 dhe R4 për të gjetur përshtatjen më të mirë dhe gamën e zbulimit. R1 përcakton fuqinë IR (diapazoni) dhe R4 përcaktoi frekuencën e transmetimit.

Hapi 7: [D] Fatura e Materialeve

II Dizajni i dytë

[A] Analiza e qarkut

Figura 7 tregon diagramin skematik të pajisjes. Lidhësi P3 përdoret për të lidhur furnizimin me +5V në qark. Kondensatorët C4 dhe C5 përdoren për të zvogëluar zhurmat e furnizimit të hyrjes. IC1 është zemra e qarkut. Shtë krahasuesi i famshëm LM393 [10].

Hapi 8: Figura-7: Diagrami Skematik i Dispenserit të Dezinfektuesit Automatik të Duarve (Dizajni i dytë)

Sipas fletës së të dhënave LM393: “Seritë LM393 janë krahasues të tensionit preciz të pavarur të dyfishtë të aftë për funksionim të furnizimit të vetëm ose të ndarë. Këto pajisje janë të dizajnuara për të lejuar një gamë të zakonshme të mënyrës nga niveli i tokës me funksionimin e një furnizimi të vetëm. Specifikimet e tensionit të kompensuar të hyrjes deri në 2.0 mV e bëjnë këtë pajisje një përzgjedhje të shkëlqyer për shumë aplikime në elektronikën e konsumit, automobilave dhe industrisë."

Shtë një IC e lirë dhe me dorë. Në përgjithësi, unë ju sugjeroj nëse aplikacioni juaj është një krahasues, thjesht përdorni patate të skuqura krahasuese në vend të OPAMP -ve. Ne përdorëm krahasuesin e parë të çipit dhe potenciometri R3 përcakton pragun e aktivizimit. C2 zvogëlon zhurmat e mundshme në kunjin e mesëm të potenciometrit. D1 është një transmetues IR dhe D2 është një diodë marrës IR. D2 lidhet me pinin negativ (-) të krahasuesit për tu krahasuar me tensionin pozitiv të pinit (+). Pina e daljes së krahasuesit është aktive-e ulët, megjithatë, është më mirë të tërhiqeni duke përdorur R4.

Q1 është transistori i famshëm BD140 PNP [11] që drejton pompën (motor DC) dhe LED D3. D4 është një diodë mbrojtëse e kundërt dhe C3 zvogëlon zhurmat induktive të pompës për të mos ndikuar në stabilitetin e qarkut. Së fundi, P1 përdoret për të lidhur një LED blu 5 mm për të treguar lidhjen e duhur të energjisë.

[B] Paraqitja e PCB

Figura 8 tregon paraqitjen e PCB të dizajnit të dytë. Boardshtë një bord PCB me një shtresë dhe të gjithë përbërësit janë DIP. Mjaft e lehtë për të gjithë që ta ndërtojnë këtë DIY shpejt në shtëpi.

Hapi 9: Figura-8: Paraqitja e PCB e shpërndarësit automatik të dezinfektimit të duarve (dizajni i dytë)

Njësoj si dizajni i parë, kam përdorur bibliotekat përbërëse SamacSys (Simbolet Skematike dhe Gjurmët e PCB) për LM393 [12], dhe BD140 [13]. Bibliotekat e SamacSys janë falas dhe ndjekin standardet e gjurmës IPC. Për të instaluar bibliotekat ose mund të përdorni një shtojcë CAD [9] (figura 9) ose t'i shkarkoni nga motori i kërkimit të përbërësve. Përdorimi i këtyre bibliotekave zvogëlon ndjeshëm kohën e projektimit dhe parandalon gabimet e projektimit. Kam përdorur softuerin Altium Designer CAD, kështu që preferova të instaloj shtojcën Altium.

Hapi 10: Figura-9: Shtojcat CAD të mbështetura nga SamacSys dhe përbërësit e përdorur në shtojcën e Altium Designer

Figura 10 tregon një pamje 3D nga bordi i montuar i PCB.

Hapi 11: Figura-10: një pamje 3D nga bordi i PCB (lart)

[C] Asambleja dhe Testi

Figura 11 tregon bordin e montuar të PCB. Shtë një tabelë PCB gjysmë e bërë nga shtëpia që e kam përdorur për të testuar shpejt konceptin. Mund ta porosisni për fabrikim. Asgjë nuk është e veçantë në saldim. Të gjithë përbërësit janë DIP. Mjaft e lehtë. Vetëm Bëje:-). Ky dizajn është më i lehtë dhe madje edhe më i lirë se dizajni i parë. Kështu që unë ndoqa këtë dhe përfundova pajisjen e shpërndarësit të dezinfektuesit të duarve.

Hapi 12: Figura-11: një Prototip i Dispenserit Sanitizer (Dizajni i Dytë) në një Pllakë PCB gjysmë të bërë

Figura 12 tregon pompën e zgjedhur të lëngut. Ky është ndoshta ai më i lirë në treg, megjithatë, unë jam i kënaqur me funksionimin e tij.

Hapi 13: Figura-12: Pompë e Lëngshme e Përzgjedhur që Rrjedh Lëngun e Dezinfektuesit të Duarve

Së fundi, figura 13 tregon shpërndarësin e plotë të dezinfektuesit të duarve. Ju mund të zgjidhni çdo enë të ngjashme qelqi ose plastike, të tilla si një enë plastike për ruajtjen e kafesë. I zgjedhuri im është një enë me salcë qelqi:-). Kam përdorur një tel të thjeshtë bakri për të përkulur dhe mbajtur zorrën. Kthejeni potenciometrin R3 nga niveli më i ulët i ndjeshmërisë dhe rriteni pak për të arritur gamën e dëshiruar të zbulimit. MOS e bëni atë shumë të ndjeshëm sepse pompa mund të veprojë spontanisht pa asnjë shkas!

Hapi 14: Figura-13: një DIY e Plotë e Dispenserit të Dezinfektuesit të Duarve

Figura 14 tregon shpërndarësin në errësirë. Drita LED blu (P1) jep një pamje tërheqëse që duhet të montohet në kapakun e enës.

Hapi 15: Figura-14: Pamja e shpërndarësit të dezinfektuesit të duarve në errësirë

Hapi 16: [D] Fatura e Materialeve

Hapi 17: Referencat

Artikulli kryesor:

[1]: Fletë të dhëna AMS1117-5.0:

[2]: Fleta e të dhënave LM555:

[3]: Fleta e të dhënave TSOP1738:

[4]: NDS356 Fleta e të dhënave:

[5]: AMS1117-5.0 Simbol Skematik dhe Gjurmë PCB:

[6]: LM555 Simbol Skematik dhe Gjurmë PCB:

[7]: TSOP1738 Simbol Skematik dhe Gjurmë PCB:

[8]: NDS356 Simbol Skematik dhe Gjurmë PCB:

[9]: Shtojcat CAD:

[10]: Fleta e të dhënave LM393:

[11]: Fleta e të dhënave BD140:

[12]: LM393 Simbol Skematik dhe Gjurmë PCB:

[13]: BD140 Simbol Skematik dhe Gjurmë PCB: