Arduino və ya Mikrokontrolör olmadan DIY Əlaqəsiz Əl Dezinfeksiyaedici Dağıtıcı: 17 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Hamımızın bildiyimiz kimi, COVID-19 pandemiyası dünyaya yayıldı və həyat tərzimizi dəyişdi. Bu vəziyyətdə spirt və əl dezinfeksiyaediciləri həyati mayelərdir, buna baxmayaraq düzgün istifadə edilməlidir. Alkoqollu qablara və ya əl təmizləyicilərinə toxunaraq yoluxmuş əlləri ilə virusu növbəti adama ötürə bilər. Bu yazıda, əlin varlığını aşkar etmək üçün İQ sensorlarından istifadə edən və əlindəki mayenin tökülməsi üçün bir nasosu işə salan avtomatik əl təmizləyici dispenser quracağıq. Niyyət ən ucuz və ən asan həlli tapmaq və bir dövrə dizayn etmək idi. Buna görə heç bir Mikro nəzarətçi və ya Arduino istifadə edilməmişdir. İki dizayn təqdim edildi və onlardan birini seçmək və qurmaqda sərbəstsiniz. Birinci dizayn SMD komponentlərindən istifadə edir, ikinci dizayn isə daha sadədir. Kiçik bir qatlı PCB lövhəsində DIP komponentlərindən istifadə edir.

I. İlk Dizayn:

[A] Dövrə Təhlili

Şəkil 1 -dəki sxematik diaqramı nəzərdən keçirə bilərsiniz. P1 konnektoru dövrə 6V -dan 12V -a qədər enerji təchizatı bağlamaq üçün istifadə olunur. C6 kondansatörü, mümkün olan səs -küyləri azaltmaq üçün istifadə edilmişdir. REG-1, 5V-də gərginliyi sabitləşdirən məşhur AMS1117 [1] LDO tənzimləyicisidir.

Addım 1: Şəkil-1: Avtomatik Əl Dezinfeksiyaedici Dispenserin Şematik Diaqramı (İlk Dizayn)

D2 düzgün güc bağlantısını göstərir və R5 LED cərəyanını məhdudlaşdırır. D1 bir IR ötürücü dioddur və R1, D1 cərəyanını məhdudlaşdırır, başqa sözlə, sensorun həssaslığını təyin edir. U1, D1 (ötürücü) dioduna 38KHz nəbz vurmaq üçün konfiqurasiya edilmiş məşhur 555 [2] timer IC -dir. R4 potansiyometrini çevirərək tezliyi tənzimləyə bilərsiniz. Səsi azaltmaq üçün C1 və C2 istifadə olunur. U2, TSOP1738 IR qəbuledicisidir [3]. TSOP17XX məlumat cədvəlinə görə: “TSOP17XX seriyası infraqırmızı uzaqdan idarəetmə sistemləri üçün miniatür qəbuledicilərdir. PIN diod və preamplifier qurğuşun çərçivəyə yığılmışdır, epoksi paketi İK filtr kimi hazırlanmışdır. Demodulyasiya edilmiş çıxış siqnalı birbaşa mikroprosessor tərəfindən deşifr edilə bilər. TSOP17.. bütün əsas ötürmə kodlarını dəstəkləyən standart IR uzaqdan idarəetmə alıcı seriyasıdır. TSOP1738 aktiv-aşağı çıxış təqdim edir. Bu, U2 -nin çıxış pininin 38KHz IR işığı altında aşağıya getməsi deməkdir. Buna görə DC motorunu (maye nasosu) idarə etmək üçün ucuz bir P-Kanal NDS356 MOSFET [4] istifadə etdim. D4, motorun tərs cərəyanlarına qarşı qoruyucu bir dioddur və C8 motorun endüktif səslərini azaldır. D3, maye pompasının İQ qəbulunu və aktivləşdirilməsini göstərən bir LEDdir. Təchizat səslərini azaltmaq üçün C4 və C5 istifadə edilmişdir.

[B] PCB Layout

Şəkil 2, PCB planını göstərir. Aydın olduğu kimi, IR ötürücü diod və TSOP IR alıcısı istisna olmaqla bütün komponentlər SMD -dir.

Addım 2: Şəkil-2: Avtomatik Əl Təmizləyici Dağıtıcının PCB Layoutu (ilk Dizayn)

AMS1117-5.0 [5], LM555 [6], TSOP1738 [7] və NDS536AP [8] üçün SamacSys komponent kitabxanalarından (Şematik Simvollar və PCB Ayaq İzləri) istifadə etdim. SamacSys kitabxanaları pulsuzdur və IPC ayaq izi standartlarına uyğundur. Bu kitabxanaların istifadəsi dizayn müddətini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və dizayn səhvlərinin qarşısını alır. Kitabxanaları qurmaq üçün ya CAD pluginindən istifadə edə bilərsiniz [9] (şəkil 3) və ya komponent axtarış sistemindən yükləyə bilərsiniz. Altium Designer istifadə etdim, buna görə də Altium pluginindən istifadə etməyi üstün tutdum.

Addım 3: Şəkil-3: SamacSys tərəfindən dəstəklənən CAD Pluginləri və Altium Designer Pluginində istifadə olunan komponentlər

Şəkil 4 və Şəkil 5, PCB lövhəsinin yuxarı və aşağı hissələrinin 3D görünüşlərini nümayiş etdirir

Addım 4: Şəkil-4: PCB Kartından 3D Görünüş (yuxarıda)

Addım 5: Şəkil-5: PCB Kartından 3D Görünüş (aşağı)

[C] Montaj və Test Hissələrin montaj prosesində xüsusi bir şey yoxdur. TR və RE sensorlarından başqa bütün komponentlər SMD -dir. Dövrəni tez bir zamanda sınamaq niyyətim var idi, buna görə lehim maskaları və ipək ekranı olmayan yarı evdə hazırlanmış bir PCB lövhəsindən istifadə etdim. Professional bir PCB lövhəsi ilə vəzifəniz daha asandır:-). Şəkil 6 prototipi göstərir.

Addım 6: Şəkil-6: Yarı evdə hazırlanan PCB lövhəsində Əl Təmizləyici Dağıtıcının Prototipi (ilk Dizayn)

Montajdan sonra, ən yaxşı uyğunluq və aşkarlama aralığını tapmaq üçün R1 və R4 -ü tənzimləməyə çalışın. R1 IR gücünü (diapazonunu) və R4 ötürmə tezliyini təyin edir.

Addım 7: [D] Materiallar Listesi

II. İkinci Dizayn

[A] Dövrə Təhlili

Şəkil 7 cihazın sxematik diaqramını göstərir. P3 konnektoru, dövrə +5V təchizatı bağlamaq üçün istifadə olunur. Giriş təchizatı səslərini azaltmaq üçün C4 və C5 kondansatörləri istifadə olunur. IC1 dövrənin qəlbidir. Məşhur LM393 müqayisəsidir [10].

Addım 8: Şəkil-7: Avtomatik Əl Təmizləyici Dağıtıcının Şematik Diaqramı (İkinci Dizayn)

LM393 məlumat cədvəlinə görə: “LM393 seriyası tək və ya bölünmüş təchizat əməliyyatına qadir olan ikiqat müstəqil həssas gərginlik müqayisəediciləridir. Bu qurğular, tək təchizatlı bir əməliyyatla ümumi səviyyəyə qədər? 2.0 mV qədər aşağı olan ofset gərginlik spesifikasiyaları bu cihazı istehlakçı, avtomobil və sənaye elektronikasında bir çox tətbiqlər üçün əla seçim edir."

Ucuz və əlverişli bir IC -dir. Ümumiyyətlə, tətbiqinizin müqayisəli olması halında sizə təklif edirəm, sadəcə OPAMPs əvəzinə müqayisə çiplərindən istifadə edin. Çipin ilk müqayisəsini istifadə etdik və R3 potensiometr aktivləşdirmə həddini təyin edir. C2, potansiyometrenin orta pinindəki mümkün səsləri azaldır. D1 bir IR ötürücüdür və D2 bir IR qəbuledici dioddur. D2, müsbət pin (+) gərginliyi ilə müqayisə ediləcək müqayisənin mənfi pininə (-) bağlıdır. Komparatorun çıxış pimi aktiv-aşağıdır, lakin R4-dən istifadə etməklə çəkmək daha yaxşıdır.

Q1, nasosu (DC mühərriki) və D3 LEDini idarə edən məşhur BD140 PNP tranzistorudur [11]. D4 tərs qoruyucu bir dioddur və C3, dövrənin sabitliyinə təsir etməmək üçün nasosun endüktif səslərini azaldır. Nəhayət, P1, düzgün bir elektrik bağlantısı göstərmək üçün mavi 5 mm LED bağlamaq üçün istifadə olunur.

[B] PCB Layout

Şəkil 8, ikinci dizaynın PCB planını göstərir. Tək qatlı bir PCB lövhəsidir və bütün komponentlər DIP -dir. Hər kəs üçün bu DIY -ni evdə tez qurmaq olduqca asandır.

Addım 9: Şəkil-8: Avtomatik Əl Təmizləyici Dağıtıcının PCB Layoutu (ikinci Dizayn)

İlk dizaynla eyni olaraq LM393 [12] və BD140 [13] üçün SamacSys komponent kitabxanalarından (Şematik Simvollar və PCB Ayaq İzi) istifadə etdim. SamacSys kitabxanaları pulsuzdur və IPC ayaq izi standartlarına uyğundur. Kitabxanaları quraşdırmaq üçün ya CAD pluginindən istifadə edə bilərsiniz [9] (şəkil 9) və ya komponent axtarış sistemindən yükləyə bilərsiniz. Bu kitabxanaların istifadəsi dizayn müddətini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və dizayn səhvlərinin qarşısını alır. Altium Designer CAD proqramından istifadə etdim, buna görə də Altium plaginini quraşdırmağa üstünlük verdim.

Addım 10: Şəkil-9: SamacSys tərəfindən dəstəklənən CAD Pluginləri və Altium Designer Pluginində istifadə olunan komponentlər

Şəkil 10, yığılmış PCB lövhəsindən 3D görünüşünü göstərir.

Addım 11: Şəkil-10: PCB Kartından 3D Görünüş (yuxarı)

[C] Quraşdırma və Test

Şəkil 11, yığılmış PCB lövhəsini göstərir. Konsepsiyanı tez sınamaq üçün istifadə etdiyim yarı ev PCB lövhəsidir. İstehsal üçün sifariş edə bilərsiniz. Lehimləmə üçün xüsusi bir şey yoxdur. Bütün komponentlər DIP -dir. Çox asan. Sadəcə bunu elə:-). Bu dizayn ilk dizayndan daha asandır və hətta daha ucuzdur. Buna görə də bunu izlədim və əl təmizləyici dispenser cihazını tamamladım.

Addım 12: Şəkil-11: Yarı evdə hazırlanmış bir PCB lövhəsində təmizləyici dispenserin prototipi (İkinci dizayn)

Şəkil 12 seçilmiş maye nasosunu göstərir. Bu, yəqin ki, bazarda ən ucuz olanıdır, amma işindən razıyam.

Addım 13: Şəkil-12: Əl Dezinfeksiyaedici Mayenin axması üçün Seçilmiş Maye Pompası

Nəhayət, şəkil 13, əl təmizləyici dispenserini göstərir. Plastik qəhvə saxlama qabı kimi oxşar şüşə və ya plastik qab seçə bilərsiniz. Seçdiyim şüşə sous qabıdır:-). Hortumu əymək və tutmaq üçün sadə bir mis teldən istifadə etdim. İstədiyiniz aşkarlama aralığına çatmaq üçün R3 potansiyometrini ən aşağı həssaslıq səviyyəsindən çevirin və bir qədər artırın. Nasos heç bir tətik olmadan öz -özünə hərəkət edə biləcəyi üçün bunu çox həssas etməyin.

Addım 14: Şəkil-13: Əl Sanitizer Dispenserinin Tam DIY

Şəkil 14 dispenseri qaranlıqda göstərir. Mavi LED işığı (P1), konteyner qapağına quraşdırılmalı olan cazibədar bir görünüş verir.

Addım 15: Şəkil-14: Qaranlıqda Əl Təmizləyici Dağıtıcı Görünüşü

Addım 16: [D] Materiallar Bill

Addım 17: İstinadlar

Əsas məqalə:

[1]: AMS1117-5.0 məlumat cədvəli:

[2]: LM555 məlumat cədvəli:

[3]: TSOP1738 məlumat cədvəli:

[4]: NDS356 məlumat cədvəli:

[5]: AMS1117-5.0 Şematik Simvol və PCB Ayaq İzi:

[6]: LM555 Şematik Simvolu və PCB Ayaq İzi:

[7]: TSOP1738 Şematik Simvolu və PCB Ayaq İzi:

[8]: NDS356 Şematik Simvolu və PCB Ayaq İzi:

[9]: CAD Pluginləri:

[10]: LM393 məlumat cədvəli:

[11]: BD140 məlumat cədvəli:

[12]: LM393 Şematik Simvolu və PCB Ayaq İzi:

[13]: BD140 Şematik Simvolu və PCB Ayaq İzi: