Dispenser ng DIY Non Contact Hand Sanitizer Nang Walang Arduino o isang Microcontroller: 17 Hakbang (na may Mga Larawan)

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

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 sa likido, subalit, dapat itong gamitin nang maayos. Ang pagpindot sa mga lalagyan ng alkohol o hand sanitizer na may mga nahawaang kamay ay maaaring kumalat ang virus sa susunod na tao. Sa artikulong ito, magtatayo kami ng isang awtomatikong dispenser ng sanitizer ng kamay na gumagamit ng mga IR sensor upang makita ang pagkakaroon ng isang kamay at pinapagana ang isang bomba upang ibuhos ang likido sa kamay. Ang hangarin ay upang makahanap ng pinakamura at pinakamadaling solusyon at magdisenyo ng isang circuit. Samakatuwid walang ginamit na Microcontroller o Arduino. Dalawang disenyo ang ipinakilala at malaya kang pumili at bumuo ng anuman sa mga ito. Ang unang disenyo ay gumagamit ng mga sangkap ng SMD at ang pangalawang disenyo ay mas simple pa. Gumagamit ito ng mga sangkap ng DIP sa isang maliit na solong layer ng PCB board.

I. Unang Disenyo:

[A] Pagsusuri sa Circuit

Maaari mong isaalang-alang ang diagram ng eskematiko sa larawan 1. Ang P1 na konektor ay ginagamit upang ikonekta ang 6V sa 12V na supply sa circuit. Ang C6 capacitor ay ginamit upang mabawasan ang mga posibleng ingay ng supply. Ang REG-1 ay ang sikat na AMS1117 [1] LDO regulator na nagpapatatag ng boltahe sa 5V.

Hakbang 1: Larawan-1: Diagram ng Skematika ng Awtomatikong Hand Sanitizer Dispenser (Unang Disenyo)

Ipinapahiwatig ng D2 ang tamang koneksyon ng kuryente at nililimitahan ng R5 ang kasalukuyang LED. Ang D1 ay isang IR transmitter diode at nililimitahan ng R1 ang kasalukuyang D1, sa madaling salita, tinutukoy nito ang pagkasensitibo ng sensor. Ang U1 ay ang tanyag na 555 [2] timer IC na na-configure upang mag-iniksyon ng isang 38KHz pulso sa D1 (transmitter) diode. Sa pamamagitan ng pag-on sa R4 potentiometer, maaari mong ayusin ang dalas. Ginagamit ang C1 at C2 upang mabawasan ang ingay. Ang U2 ay isang tatanggap ng TSOP1738 IR [3]. Ayon sa TSOP17XX datasheet: "Ang serye ng TSOP17XX ay mga miniaturized na tatanggap para sa mga infrared remote control system. Ang PIN diode at preamplifier ay binuo sa lead frame, ang epoxy package ay dinisenyo bilang isang IR filter. Ang demodulated output signal ay maaaring direktang mai-decode ng isang microprocessor. Ang TSOP17.. ay ang karaniwang serye ng tatanggap ng remote control ng IR, na sumusuporta sa lahat ng pangunahing mga code ng paghahatid. " Ipinakikilala ng TSOP1738 ang isang aktibong-mababang output. Nangangahulugan ito na ang output pin ng U2 ay mababa sa pagkakaroon ng 38KHz IR na ilaw. Samakatuwid gumamit ako ng isang murang P-Channel NDS356 MOSFET [4] upang himukin ang DC motor (likido na bomba). Ang D4 ay isang proteksiyon na diode laban sa mga pabalik na alon ng motor at binabawasan ng C8 ang mga ingay na inductive na motor. Ang D3 ay isang LED na nagpapahiwatig ng pagtanggap ng IR at pag-aktibo ng likidong bomba. Ang C4 at C5 ay ginamit upang mabawasan ang mga ingay ng supply.

[B] Layout ng PCB

Ipinapakita ng Larawan 2 ang layout ng PCB. Tulad ng malinaw, ang lahat ng mga bahagi maliban sa IR transmitter diode at ang TSOP IR receiver ay SMD.

Hakbang 2: Larawan-2: PCB Layout ng Awtomatikong Hand Sanitizer Dispenser (unang Disenyo)

Ginamit ko ang mga sangkap na bahagi ng SamacSys (Mga Simbolo ng Skematika at PCB Footprints) para sa AMS1117-5.0 [5], LM555 [6], TSOP1738 [7], at NDS536AP [8]. Ang mga aklatan ng SamacSys ay libre at sumusunod sa mga pamantayan ng bakas ng paa ng IPC. Ang paggamit ng mga libraryong ito ay makabuluhang binabawasan ang oras ng disenyo at pinipigilan ang mga error sa disenyo. Upang mai-install ang mga aklatan maaari kang gumamit ng isang plugin ng CAD [9] (larawan 3) o i-download ang mga ito mula sa sangkap-search-engine. Gumamit ako ng Altium Designer, kaya't ginusto kong gamitin ang Altium plugin.

Hakbang 3: Larawan-3: Sinusuportahan ng SamacSys na Mga Plugin ng CAD at Mga Ginamit na Bahagi sa Plugin ng Altium Designer

Ang figure 4 at figure 5 ay nagpapakita ng mga 3D view ng tuktok at ibaba ng PCB board

Hakbang 4: Larawan-4: isang 3D View Mula sa PCB Board (itaas)

Hakbang 5: Larawan-5: isang 3D View Mula sa PCB Board (ibaba)

[C] Assembly at TestNothing ay espesyal sa proseso ng pagpupulong ng mga bahagi. Lahat ng mga bahagi maliban sa TR at RE sensors ay SMD. May balak akong mabilis na subukan ang circuit, kaya gumamit ako ng isang semi-homemade PCB board nang walang mga solder mask at silkscreen. Ang iyong gawain ay mas madali sa isang propesyonal na gawa-gawa ng PCB board:-). Ipinapakita ng Larawan 6 ang prototype.

Hakbang 6: Larawan-6: isang Prototype ng Hand Sanitizer Dispenser (unang Disenyo) sa isang Semi-homemade PCB Board

Pagkatapos ng pagpupulong, subukang ayusin ang R1 at R4 upang mahanap ang pinakamahusay na saklaw ng pagkasya at pagtuklas. Tinutukoy ng R1 ang lakas ng IR (saklaw) at tinukoy ng R4 ang dalas ng paghahatid.

Hakbang 7: [D] Bill ng Mga Materyales

II. Pangalawang Disenyo

[A] Pagsusuri sa Circuit

Ipinapakita ng Larawan 7 ang diagram ng eskematiko ng aparato. Ang konektor ng P3 ay ginagamit upang ikonekta ang supply ng + 5V sa circuit. Ang mga capacitor ng C4 at C5 ay ginagamit upang mabawasan ang mga ingay ng supply supply. Ang IC1 ay ang puso ng circuit. Ito ang sikat na kumpare ng LM393 [10].

Hakbang 8: Larawan-7: Diagram ng Skematika ng Awtomatikong Hand Sanitizer Dispenser (Pangalawang Disenyo)

Ayon sa datasheet ng LM393: "Ang serye ng LM393 ay dalawahang independiyenteng mga kumpara sa boltahe na may kakayahang solong o split na operasyon ng suplay. Ang mga aparatong ito ay idinisenyo upang payagan ang isang karaniwang saklaw na mode sa antas ng lupa sa operasyon ng solong-supply. Input ang offset boltahe pagtutukoy bilang mababang bilang 2.0 mV gawin ang aparatong ito ng isang mahusay na pagpipilian para sa maraming mga application sa consumer, automotive, at pang-industriya electronics."

Ito ay isang mura at madaling gamiting IC. Pangkalahatan, iminumungkahi ko sa iyo kung ang iyong aplikasyon ay isang kumpara, gumamit lamang ng mga chips ng kumpara sa halip na mga OPAMP. Ginamit namin ang unang paghahambing ng maliit na tilad at ang R3 potentiometer ay tumutukoy sa threshold ng pag-activate. Binabawasan ng C2 ang mga posibleng ingay sa gitnang pin ng potensyomiter. Ang D1 ay isang IR transmitter at ang D2 ay isang IR receiver diode. Ang D2 ay konektado sa negatibong pin (-) ng kumpare upang ihambing sa boltahe ng positibong pin (+). Ang output pin ng kumpare ay aktibo-mababa, subalit, mas mahusay na hilahin-up gamit ang R4.

Ang Q1 ay ang sikat na BD140 PNP transistor [11] na nag-mamaneho ng bomba (DC motor) at sa D3 LED. Ang D4 ay isang reverse protection diode at binabawasan ng C3 ang mga pump inductive noises upang hindi makaapekto sa katatagan ng circuit. Sa wakas, ginagamit ang P1 upang ikonekta ang isang asul na 5mm LED upang ipahiwatig ang isang tamang koneksyon sa kuryente.

[B] Layout ng PCB

Ipinapakita ng Larawan 8 ang layout ng PCB ng pangalawang disenyo. Ito ay isang solong layer ng PCB board at lahat ng mga sangkap ay DIP. Medyo madali para sa lahat na mabilis na mabuo ang DIY na ito sa bahay.

Hakbang 9: Larawan-8: PCB Layout ng Awtomatikong Hand Sanitizer Dispenser (pangalawang Disenyo)

Kapareho ng unang disenyo, ginamit ko ang mga sangkap ng sangkap ng SamacSys (Mga Simbolo ng Schemma at mga PCB Footprint) para sa LM393 [12], at BD140 [13]. Ang mga aklatan ng SamacSys ay libre at sumusunod sa mga pamantayan ng bakas ng paa ng IPC. Upang mai-install ang mga aklatan maaari kang gumamit ng isang plugin ng CAD [9] (larawan 9) o i-download ang mga ito mula sa sangkap-search-engine. Ang paggamit ng mga libraryong ito ay makabuluhang binabawasan ang oras ng disenyo at pinipigilan ang mga error sa disenyo. Ginamit ko ang Altium Designer CAD software, kaya ginusto kong i-install ang Altium plugin.

Hakbang 10: Larawan-9: Sinusuportahan ng SamacSys na Mga Plugin ng CAD at Mga Ginamit na Bahagi sa Plugin ng Altium Designer

Ipinapakita ng Larawan 10 ang isang pagtingin sa 3D mula sa naka-assemble na PCB board.

Hakbang 11: Larawan-10: isang 3D View Mula sa PCB Board (itaas)

[C] Assembly at Test

Ipinapakita ng Larawan 11 ang naka-assemble na board ng PCB. Ito ay isang semi-homemade PCB board na ginamit ko upang mabilis na subukan ang konsepto. Maaari kang mag-order para sa katha. Walang espesyal sa paghihinang. Lahat ng mga sangkap ay DIP. Medyo madali. Gawin mo nalang:-). Ang disenyo na ito ay mas madali at mas mura pa kaysa sa unang disenyo. Kaya't sinundan ko ang isang ito at nakumpleto ang hand sanitizer dispenser device.

Hakbang 12: Larawan-11: isang Prototype ng Sanitizer Dispenser (Pangalawang Disenyo) sa isang Semi-homemade PCB Board

Ipinapakita ng Figure 12 ang napiling likidong bomba. Marahil ito ang pinakamurang isa sa merkado, subalit, nasiyahan ako sa pagpapatakbo nito.

Hakbang 13: Larawan-12: Napiling Liquid Pump upang Daloyin ang Hand Sanitizer Liquid

Sa wakas, ipinakita ng numero 13 ang kumpletong dispenser ng sanitizer ng kamay. Maaari kang pumili ng anumang katulad na baso o plastik na lalagyan, tulad ng isang lalagyan ng imbakan ng plastik na kape. Ang napili ko ay isang lalagyan ng sarsa ng sarsa:-). Gumamit ako ng isang simpleng wire na tanso upang yumuko at hawakan ang medyas. I-on ang R3 potentiometer mula sa pinakamababang antas ng pagiging sensitibo, at bahagyang dagdagan ito upang makamit ang nais mong saklaw ng pagtuklas. HUWAG gawin itong masyadong sensitibo dahil ang bomba ay maaaring kumilos nang kusa nang walang anumang pag-trigger!

Hakbang 14: Larawan-13: isang Kumpletong DIY ng Hand Sanitizer Dispenser

Ipinapakita ng Larawan 14 ang dispenser sa dilim. Ang ilaw ng asul na LED (P1) ay nagbibigay ng isang kaakit-akit na pagtingin na dapat na mai-mount sa takip ng lalagyan.

Hakbang 15: Larawan-14: Tingnan ang Dispenser ng Hand Sanitizer sa Madilim

Hakbang 16: [D] Bill ng Mga Materyales

Hakbang 17: Mga Sanggunian

Pangunahing Artikulo:

[1]: AMS1117-5.0 Datasheet:

[2]: LM555 Datasheet:

[3]: TSOP1738 Datasheet:

[4]: NDS356 Datasheet:

[5]: AMS1117-5.0 Schematic Symbol at PCB Footprint:

[6]: LM555 Schematic Symbol at PCB Footprint:

[7]: TSOP1738 Schematic Symbol at PCB Footprint:

[8]: NDS356 Schematic Symbol at PCB Footprint:

[9]: CAD Plugins:

[10]: LM393 Datasheet:

[11]: BD140 Datasheet:

[12]: LM393 Schematic Symbol at PCB Footprint:

[13]: BD140 Schematic Symbol at PCB Footprint: