ხელის გამაჯანსაღებელი დისპენსერის წრე/წვრილმანი [უკონტაქტო]: 10 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

ჰესამ მოშირის მიერ, [email protected]

მახასიათებლები

1. მაღალი სტაბილურობა და არა მგრძნობელობა გარე შუქზე
2. აკრილის (პლექსიგლასის) ლაზერული ჭურვი
3. მომგებიანი
4. ხელის სადეზინფექციო საშუალების/ალკოჰოლის ნაკადის კონტროლის უნარი (ეფექტურობა)
5. ხვრელის კომპონენტები (ადვილად შესადუღებელი)
6. ერთი ფენის PCB დაფა (ადვილი შესაქმნელად)
7. ერთჯერადი და იაფი ATTiny13 მიკროკონტროლერი
8. დაბალი ლოდინის მიმდინარე მოხმარება

-

როგორც ყველამ ვიცით, COVID-19– ის გავრცელებამ დაარტყა მსოფლიო და შეცვალა ჩვენი ცხოვრების წესი. ამ მდგომარეობაში ალკოჰოლი და ხელის სადეზინფექციო საშუალებები სასიცოცხლო მნიშვნელობისაა, ძვირია და ზოგიერთ რაიონში ძნელია სითხის პოვნა, ამიტომ ისინი სწორად და ეფექტურად უნდა იქნას გამოყენებული. ხელის სადეზინფექციო გამანაწილებელი მოწყობილობის მეორე ვერსიაში მე განვიხილე წინა დიზაინის პრობლემები და შემოვიღე მოწყობილობა, რომელსაც არ გააჩნია მგრძნობელობა ატმოსფერული შუქისა და ალკოჰოლის/სანიტიზატორის ნაკადის კონტროლის უნარის მიმართ. ამიტომ, საკმარისი რაოდენობის სითხე დაიღვრება თითოეულ მოთხოვნაზე. დიზაინი იყენებს იაფი ATTiny13 მიკროკონტროლერს.

[A] წრიული ანალიზი

ფიგურა 1 გვიჩვენებს მოწყობილობის სქემატურ დიაგრამას. ამოცანა შეიძლება შესრულდეს სენსორების და დიზაინის სხვადასხვა მეთოდებით, თუმცა, ჩემი ყურადღება გამახვილდა ეფექტური, იაფი და მარტივი სქემის შემუშავებაზე.

ნაბიჯი 1: სურათი 1, ხელის ავტომატური გამწმენდის დისპენსერის სქემატური დიაგრამა

P2 არის 2 პინიანი მამრობითი XH კონექტორი. იგი გამოიყენება 5 მმ -იანი ლურჯი LED- ის დასაკავშირებლად, რომელიც უნდა იყოს დამონტაჟებული შიგთავსზე და ხელის სადეზინფექციო/ალკოჰოლის კონტეინერზე. R5 ზღუდავს LED- ის დენს. U1 არის TSOP1738 [1] ან HS0038 IR მიმღების მოდული. ეს არის სრული ერთეული, რომელიც გამოიყენება IR სიგნალების გამოვლენისა და დეკოდირებისათვის. სურათი 2 გვიჩვენებს ამ კომპონენტის ბლოკ დიაგრამას.

ნაბიჯი 2: ფიგურა 2, TSOP1738 (HS0038) IR მიმღების მოდულის ბლოკის დიაგრამა

მოდულს შეუძლია მიიღოს 5V მიწოდების რკინიგზაზე და ის მოიხმარს დაახლოებით 5mA. კომპონენტის დაბალი მიმდინარე მოხმარება საშუალებას გვაძლევს გამოვიყენოთ მარტივი RC ფილტრი (C1 და R3) შესაძლო არასტაბილურობების აღმოსაფხვრელად (ცრუ IR სიგნალის გამოვლენა), რომელიც შეიძლება შემოღებულ იქნეს მიწოდების ხმაურმა.

ზემოაღნიშნული RC ფილტრის გათიშვის სიხშირე შეიძლება იყოს სიმულაციური (მაგალითად, LTSpice) ან პრაქტიკაში გამოკვლეული. ფილტრის ქცევის პრაქტიკაში შესამოწმებლად, მე გამოვიყენე Siglent SDS1104X-E ოსცილოსკოპი და Siglent SDG1025 ტალღის გენერატორი. ეს ორი მოწყობილობა უნდა იყოს დაკავშირებული USB კაბელის გამოყენებით. სურათი 3 გვიჩვენებს ფილტრის ქცევის ძირითად სქემას. გამოთვლები ადასტურებს, რომ ფილტრის გათიშვის სიხშირე პრაქტიკაში დაახლოებით 112 ჰც-ია. დამატებითი დეტალებისთვის გთხოვთ უყუროთ ვიდეოს.

ნაბიჯი 3: სურათი 3, RC ფილტრის ქცევის პრაქტიკაში ტესტირება Bode Plot- ის და SDS1104X-E ოსცილოსკოპის საშუალებით

R4 არის გამწევ რეზისტორი და C2 ამცირებს U1 გამომავალ ხმებს. D1 არის 5 მმ IR გადამცემი დიოდი და R1 ზღუდავს დიოდს. R1 მნიშვნელობა შეიძლება იყოს 150R– დან 220R– მდე. დაბალი წინააღმდეგობა ნიშნავს გამოვლენის უფრო მაღალ დიაპაზონს და პირიქით. მე გამოვიყენე 180R რეზისტორი R1– ისთვის. Q1 არის 2N7000 [2] N-Channel MOSFET, რომელიც გამოიყენებოდა D1 IR დიოდის ჩართვის/გამორთვისთვის. R2 ზღუდავს კარიბჭის დენს.

IC1 არის ATTiny13 [3] მიკროკონტროლი. ეს არის ცნობილი და იაფი მიკროკონტროლერი, რომელიც უზრუნველყოფს ადეკვატურ პერიფერიას ამ პროგრამისთვის. PORTB.4 წარმოქმნის კვადრატულ ტალღის იმპულსს IR გადამცემი დიოდისთვის და PORTB.3 გრძნობს აქტივაცია-დაბალ სიგნალს. PORTB.1 გამოიყენება ტუმბოზე აქტივაციის სიგნალის გასაგზავნად. ამ პულსის მოვალეობაა განსაზღვროს ალკოჰოლის ან ხელის სადეზინფექციო საშუალებების ნაკადი. Q2 არის BD139 [4] NPN ტრანზისტორი, რომელიც იყენებდა ტუმბოს ჩართვას/გამორთვას. D3 გამორიცხავს საპირისპირო ინდუქტორულ დენებს (ტუმბოს DC ძრავა) და C5 ამცირებს ტუმბოს ხმაურს. D2 მიუთითებს ტუმბოს გააქტიურებაზე. R7 ზღუდავს LED- ის დენს. C3, C4 და C6 გამოიყენება მიწოდების ხმაურის შესამცირებლად.

[B] PCB განლაგება

სურათი 4 გვიჩვენებს ავტომატური ხელის სადეზინფექციო დისპენსერის PCB განლაგებას. ეს არის ერთი ფენის PCB დაფა და ყველა კომპონენტის პაკეტი ხვრელია.

ნაბიჯი 4: სურათი 4, PCB განლაგება ავტომატური ხელის გამაჯანსაღებელი დისპენსერის მოწყობილობისა

მე გამოვიყენე SamacSys კომპონენტის ბიბლიოთეკები Q1 [5], Q2 [6] და IC1 [7]. SamacSys ბიბლიოთეკები ყოველთვის მეხმარება თავიდან ავიცილოთ არასასურველი შეცდომები და თავიდან ავიცილო კომპონენტის ბიბლიოთეკების შემუშავების შრომატევადი პროცესი ნულიდან. ბიბლიოთეკების დაყენებისა და გამოყენების ორი ვარიანტი არსებობს. პირველი, ჩამოტვირთეთ და დააინსტალირეთ componentsearchengine.com– დან ან მეორე დააინსტალირეთ უშუალოდ მოწოდებული CAD მოდულების გამოყენებით [8]. SamacSys– მა უზრუნველყო დანამატები CAD– ის თითქმის ყველა ელექტრონული დიზაინისთვის. ჩემს შემთხვევაში, მე გამოვიყენე Altium Designer მოდული (სურათი 5).

ნაბიჯი 5: სურათი 5, შერჩეული კომპონენტები SamacSys Altium Designer მოდულში

სურათი 6 გვიჩვენებს ხელის სადეზინფექციო გამანაწილებელი დაფის პირველი სამუშაო პროტოტიპის სურათს. ხედავთ ამოჭრილ ნაწილს PCB დაფაზე? აუცილებელია თავიდან იქნას აცილებული არასასურველი IR სიგნალის მიღება U1 მოდულით. ეს უფსკრული ივსება დანართის ნაჭერით.

ნაბიჯი 6: სურათი 6, ხელის გამაჯანსაღებელი დისპენსერის პირველი სამუშაო პროტოტიპის დაფა

[C] მიკროკონტროლერის საწყისი კოდი

კოდი დაწერილია C- ში. კოდის მნიშვნელოვანი ნაწილი, რომლის "შეცვლაც" შეიძლება დაგჭირდეთ არის Timer-0 overflow interrupt routine.:

ნაბიჯი 7:

"შემთხვევა 15" განსაზღვრავს პრეაქტივაციის დაგვიანებას. მოკლე შეფერხებაა საჭირო იმისათვის, რომ მომხმარებელმა ხელი დააწესოს სენსორსა და საქშენს ქვემოთ. "საქმე 23" განსაზღვრავს ტუმბოს გააქტიურების დროს და "საქმე 372" განსაზღვრავს დაგვიანებას მომდევნო შესაძლო გააქტიურებამდე. ეს შეფერხება საშუალებას აძლევს მომხმარებელს შეაგროვოს ხელის სადეზინფექციო/ალკოჰოლის ყველა წვეთი. ასევე, ეს ხელს უშლის მოწყობილობის ბოროტად გამოყენებას და ძვირადღირებული სითხის გაფლანგვას ბავშვების ან ცალკეული პირების მიერ. Fusebits უნდა იყოს დაყენებული 9.6MHz შიდა საათის წყაროს გარეშე საათის დაყოფის გარეშე.

[D] ლაზერული ჭრის Corel Draw დანართი დიზაინი

სურათი 7 გვიჩვენებს შემუშავებულ დანართს Corel Draw– ში. თქვენ უბრალოდ უნდა გაგზავნოთ "sanitizer.cdr" ფაილი ლაზერული ჭრის სახელოსნოში/კომპანიაში და შეუკვეთოთ ლაზერული ჭრა 2 მმ მქრქალი შავი პლექსიგლასისთვის (აკრილის). თხელი პლაივუდი ასევე ნორმალურია.

ნაბიჯი 8: სურათი 7, ხელის გამაჯანსაღებელი გამანაწილებელი დანართის დიზაინი Corel Draw– ში

სურათი 8 გვიჩვენებს ხელების სადეზინფექციო საშუალების ავტომატურ დისპენსერს. თქვენ შეგიძლიათ დააინსტალიროთ გარსი თქვენთვის სასურველ კონტეინერზე. მე გამოვიყენე მინის კონტეინერი.

ნაბიჯი 9: სურათი 8, ხელის ავტომატური გამწმენდი შუშის კონტეინერით

[E] მასალების ბილი

ნაბიჯი 10: მასალების შედგენა

[F] წყაროები

წყარო:

[1]: TSOP1738 მონაცემთა ცხრილი:

[2]: 2N7000 მონაცემთა ფურცელი:

[3]: ATTiny13 მონაცემთა ცხრილი:

[4]: BD139 მონაცემთა ცხრილი:

[5]: 2N7000 სქემატური სიმბოლო და PCB კვალი:

[6]: BD139 სქემატური სიმბოლო და PCB კვალი:

[7]: ATTiny13 სქემატური სიმბოლო და PCB კვალი:

[8]: CAD მოდულები: