Hand Sanitizer Dispenser Circuit / DIY [Hindi Makipag-ugnay]: 10 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ni Hesam Moshiri, [email protected]

Mga Tampok

1. Mataas na katatagan at walang pagkasensitibo sa ilaw ng paligid
2. Laser-cut acrylic (plexiglass) enclosure
3. Sulit
4. Kakayahang kontrol sa daloy ng hand-sanitizer / alkohol (kahusayan)
5. Mga bahagi ng through-hole (madaling maghinang)
6. Single-layer PCB board (madaling katha)
7. Single at murang ATTiny13 microcontroller
8. Mababang standby kasalukuyang pagkonsumo

-

Tulad ng alam nating lahat, ang paglaganap ng COVID-19 ay tumama sa mundo at binago ang aming lifestyle. Sa kondisyong ito, ang alkohol at mga hand sanitizer ay mahalaga, mahal, at sa ilang mga lugar na mahirap makahanap ng mga likido, kung gayon, dapat itong gamitin nang maayos at mahusay. Sa pangalawang bersyon ng aparato ng dispenser ng sanitizer ng kamay, natugunan ko ang mga nakaraang problema sa disenyo at ipinakilala ang isang aparato na walang pagkasensitibo sa kakayahang saklaw ng ilaw at daloy ng kontrol ng alkohol / sanitizer. Samakatuwid sapat na halaga lamang ng likido ang ibubuhos sa bawat kahilingan. Gumagamit ang disenyo ng isang murang ATTiny13 microcontroller.

[A] Pagsusuri sa Circuit

ipinapakita ng figure 1 ang diagram ng eskematiko ng aparato. Ang gawain ay maaaring matupad ng iba't ibang mga sensor at pamamaraan ng disenyo, gayunpaman, ang aking pokus ay ang pagdisenyo ng isang mahusay, murang, at simpleng circuit.

Hakbang 1: Larawan 1, Diagram ng Skematika ng Awtomatikong Hand Sanitizer Dispenser

Ang P2 ay isang 2-pin male XH connector. Ginagamit ito upang ikonekta ang isang 5mm asul na LED na dapat na mai-mount sa enclosure at lalagyan ng sanitaryer / alkohol. Nililimitahan ng R5 ang kasalukuyang LED. U1 ay ang TSOP1738 [1] o HS0038 IR module ng tatanggap. Ito ay isang kumpletong yunit na ginagamit para sa pagtuklas at pag-decode ng mga signal ng IR. Ipinapakita ng Larawan 2 ang block diagram ng sangkap na ito.

Hakbang 2: Larawan 2, I-block ang Diagram ng TSOP1738 (HS0038) IR Receiver Module

Maaaring tanggapin ng module ang 5V sa supply rail at kumokonsumo ito ng halos 5mA. Ang mababang kasalukuyang pagkonsumo ng sangkap ay nagpapahintulot sa amin na gumamit ng isang simpleng filter ng RC (C1 at R3) upang matanggal ang mga posibleng kawalang-tatag (maling pag-detect ng signal ng IR) na maaaring ipakilala ng ingay ng supply.

Ang dalas ng cut-off ng RC filter na nabanggit sa itaas ay maaaring parehong simulate (tulad ng LTSpice) o suriin sa pagsasanay. Upang masubukan ang pag-uugali ng filter sa pagsasagawa, gumamit ako ng isang Siglent SDS1104X-E oscilloscope at isang Siglent SDG1025 waveform generator. Ang dalawang aparato ay dapat na konektado gamit ang isang USB cable. Ipinapakita ng Larawan 3 ang bode plot ng pag-uugali ng filter. Kinukumpirma ng mga kalkulasyon na ang dalas ng cut-off ng filter ay nasa paligid ng 112Hz sa pagsasanay. Para sa karagdagang detalye mangyaring panoorin ang video.

Hakbang 3: Larawan 3, Pagsubok sa Pag-uugali ng RC Filter sa Pagsasagawa ng Bode Plot at ng SDS1104X-E Oscilloscope

Ang R4 ay isang pull-up risistor at binabawasan ng C2 ang mga ingay ng output ng U1. Ang D1 ay isang 5mm IR transmitter diode at nililimitahan ng R1 ang kasalukuyang sa diode. Ang halagang R1 ay maaaring nasa saklaw na 150R hanggang 220R. Ang mas mababang paglaban ay nangangahulugang mas mataas ang saklaw ng pagtuklas at kabaligtaran. Gumamit ako ng isang 180R risistor para sa R1. Ang Q1 ay ang 2N7000 [2] N-Channel MOSFET na ginamit upang buksan ON / OFF ang D1 IR diode. Nililimitahan ng R2 ang kasalukuyang gate.

Ang IC1 ay ang ATTiny13 [3] microcontroller. Ito ay isang kilalang at murang microcontroller na nagbibigay ng sapat na mga peripheral para sa application na ito. Ang PORTB.4 ay bumubuo ng isang square wave pulse para sa IR transmitter diode at ang PORTB.3 ay nadama ang activ-low signal. Ginamit ng PORTB.1 upang ipadala ang senyas ng pag-aktibo sa bomba. Ang cycle ng tungkulin ng solong pulso na ito ay tumutukoy sa daloy ng alak o hand sanitizer. Ang Q2 ay ang BD139 [4] NPN transistor na ginamit upang buksan ang ON / OFF ang bomba. Tinatanggal ng D3 ang mga pabalik na alon ng inductor (DC motor ng bomba) at binabawasan ng C5 ang mga ingay ng bomba. Ipinapahiwatig ng D2 ang pag-aktibo ng bomba. Nililimitahan ng R7 ang kasalukuyang LED. Ang C3, C4, at C6 ay ginagamit upang mabawasan ang mga ingay ng supply.

[B] Layout ng PCB

Ipinapakita ng Larawan 4 ang layout ng PCB ng dispenser ng awtomatikong hand sanitizer. Ito ay isang solong layer na PCB board at lahat ng mga package na sangkap ay through-hole.

Hakbang 4: Larawan 4, Layout ng PCB ng Awtomatikong Hand Sanitizer Dispenser Device

Ginamit ko ang mga sangkap na sangkap ng SamacSys para sa Q1 [5], Q2 [6], at IC1 [7]. Palaging tinutulungan ako ng mga aklatan ng SamacSys na maiwasan ang mga hindi ginustong pagkakamali at pag-bypass sa proseso ng pag-ubos ng oras ng pagdidisenyo ng mga bahagi ng aklatan mula sa simula. Mayroong dalawang mga pagpipilian upang mai-install at gamitin ang mga aklatan. Una, ang pag-download at pag-install ng mga ito mula sa componentsearchengine.com o pangalawa sa pamamagitan ng direktang pag-install ng mga ito gamit ang mga ibinigay na CAD plugins [8]. Ang SamacSys ay nagbigay ng mga plugin para sa halos lahat ng elektronikong pagdidisenyo ng software ng CAD. Sa aking kaso, ginamit ko ang plugin ng Altium Designer (Figure5).

Hakbang 5: Larawan 5, ang Napiling Mga Bahagi sa SamacSys Altium Designer Plugin

Ipinapakita ng Larawan 6 ang isang larawan ng unang gumaganang prototype ng board ng dispenser ng sanitizer ng kamay. Nakikita mo ba ang cut-out sa PCB board? Kinakailangan upang maiwasan ang anumang hindi ginustong pagtanggap ng signal ng IR ng module ng U1. Ang puwang na ito ay napunan ng isang piraso ng enclosure.

Hakbang 6: Larawan 6, ang Unang Gumaganang Prototype Board ng Hand Sanitizer Dispenser

[C] Source Code ng Microcontroller

Ang code ay nakasulat sa C. Ang mahalagang bahagi ng code na "maaaring" kailangan mong baguhin ay ang Timer-0 overflow na nakakagambala na gawain.:

Hakbang 7:

Tinutukoy ng "kaso 15" ang pagkaantala ng preactivation. Kinakailangan ang isang maikling pagkaantala para maayos ng gumagamit ang kanyang kamay sa ibaba ng sensor at nguso ng gripo. Tinutukoy ng "kaso 23" ang oras ng pag-activate ng bomba at ang "kaso 372" ay tumutukoy sa pagkaantala bago ang susunod na posibleng pagsasaaktibo. Ang pagkaantala na ito ay nagbibigay-daan sa sapat na oras para sa gumagamit na makatipon ng lahat ng mga patak ng hand-sanitizer / alkohol. Gayundin, pinipigilan nito ang maling paggamit ng aparato at pag-aaksaya ng mamahaling likido ng mga bata o ilang mga indibidwal. Ang Fusebits ay dapat itakda sa 9.6MHz panloob na mapagkukunan ng orasan nang walang paghati sa orasan.

[D] Disenyo ng Enclosure ng Enclosure ng Laser-Cut Corel

Ipinapakita ng Larawan 7 ang dinisenyo na enclosure sa Corel Draw. Kailangan mo lamang ipadala ang file na "sanitizer.cdr" sa isang workshop / kumpanya ng pagputol ng laser at mag-order ng laser-cut para sa 2mm matt black plexiglass (acrylic). Okay din ang manipis na playwud.

Hakbang 8: Larawan 7, ang Disenyo ng Enclosure ng Kalakip ng Sanitizer ng Dispenser sa Corel Draw

Ipinapakita ng Larawan 8 ang kumpletong yunit ng dispenser ng awtomatikong kamay na sanitizer. Maaari mong mai-mount ang enclosure sa iyong ninanais na lalagyan. Gumamit ako ng lalagyan ng baso.

Hakbang 9: Larawan 8, Awtomatikong Kamay Sanitizer Dispenser Na May Salamin na Lalagyan

[E] Bill ng Mga Materyales

Hakbang 10: Bill ng Mga Materyales

[F] Mga Sanggunian

Pinagmulan:

[1]: TSOP1738 datasheet:

[2]: 2N7000 datasheet:

[3]: ATTiny13 datasheet:

[4]: BD139 datasheet:

[5]: 2N7000 iskematikong simbolo at bakas ng PCB:

[6]: Simbolo ng eskematiko ng BD139 at bakas ng paa ng PCB:

[7]: Simbolo ng iskematikong ATTiny13 at bakas ng paa ng PCB:

[8]: CAD Plugins: