DIY Ultraviolet Sterilization Device (UVClean): 10 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Panimula

Kumusta ang lahat at maligayang pagdating sa aking kauna-unahang itinuturo! Sa hakbang-hakbang na gabay na ito, malalaman mo kung paano lumikha ng iyong sariling aparato ng ultraviolet sterilization na maaaring magamit bilang isang wand, o bilang isang awtomatikong silid ng isterilisasyon. Ang aparato, na tinawag na UVClean, ay gumagamit ng isang espesyal na bombilya ng UVC na maaaring isterilisado ang mga hindi malalakas na ibabaw sa loob ng ilang minuto.

Kasama sa mga tampok ang:

-Malakas at ergonomic na disenyo

-Genalty 253.7nm 3.5W UVC bombilya

-Bi-kulay na display ng OLED

Interface na protektado ng -Passcode

-Komprehensibong sistema ng menu

-Tuluy-tuloy na mode ng handheld, at awtomatikong mode ng timer

MAHALAGANG EDITS: Hindi ko alam na ito ay sasabog nang labis, ngunit salamat sa lahat na tumingin! Mayroon akong ilang mahahalagang pag-update na sasabihin batay sa ilang bagay na nakikita ko sa mga komento.

1) Buuin ang aparatong ito sa iyong sariling peligro, maraming tao ang may maraming bagay na sasabihin tungkol sa kaligtasan ng UV, at tiyak na hindi ako dalubhasa. Susubukan kong sagutin ang ilang mga katanungan tungkol dito, ngunit sa pagtatapos ng araw dapat kang gumawa ng mahusay na pagsasaliksik sa mga pag-iingat sa kaligtasan na kinakailangan para sa pagkakalantad sa UV bago ka magpasya na itayo ang aparatong ito.

2) Ang aparatong ito ay sa katunayan isang sanitizer, hindi isang isteriliser. Ang sanitizing ay ang proseso ng pag-alis ng karamihan sa mga organismo mula sa isang 99.9% sa ibabaw, habang ang sterilizing ay ang proseso ng pag-aalis ng LAHAT ng mga organismo mula sa isang ibabaw. Ang aparatong ito ay hindi grade medikal, at hindi ito dapat napansin bilang tulad.

3) Ang aparato na ito ay hindi pa napatunayan na pumatay ng mga virus at bakterya. Susubukan ko ito sa lalong madaling panahon, tingnan ang point 4.

4) Susubukan ko ang pagiging epektibo ng aparato sa lalong madaling panahon. Upang gawin ito ay lumalaki ako ng ilang mga kultura ng bakterya at inilalantad ang mga ito sa aking aparato para sa iba't ibang dami ng oras. Pagmamasdan ko ang paglaki ng bakterya upang makita kung gaano kabisa ang aparatong ito sa pag-aalis ng mga ito. Tiyakin kong mag-post ng mga larawan at video ng eksperimentong ito sa aking instagram at sa pagtuturo na ito sa mga darating na linggo, kaya't manatiling nakasubaybay!

BABALA: Ang aparatong ito ay naglalabas ng UVC radiation, na nakakapinsala sa balat ng tao at mga mata. Ang mga tamang salaming pang-proteksiyon ng UV at buong takip ng balat ng katawan ay dapat gamitin kapag sinusubukan ang bombilya, at kapag pinapatakbo ang aparato sa handhand mode. Ang aparatong ito ay hindi dapat patakbuhin sa pagkakaroon ng anumang mga hayop o hindi protektadong mga tao. Bilang isang hakbang sa kaligtasan, dapat na ipasok ang isang passcode upang armasan ang aparato, upang maiwasan ang hindi pinahintulutang mga gumagamit na buksan ang bombilya.

Ang lahat ng mga diagram ng CAD, code, at circuit ay orihinal na nilikha ko sa ilaw ng COVID-19 pandemya. Kung ang alinman sa iyo ay may anumang mga mungkahi upang mapabuti ito, o kung nais mong gumawa ng anumang mga pagbabago ng iyong sarili, mangyaring gawin ito at ipaalam sa akin ang lahat tungkol dito! Kung magpasya kang gumawa ng isa, mangyaring padalhan ako ng larawan nito!

Tungkol sa Akin:

Ang pangalan ko ay Henry Mayne, at ako ay kasalukuyang isang taong mag-aaral sa electrical engineering sa Northeheast University sa Boston. Masaya kami ng aking kasama sa kuwarto sa paggawa ng mga proyektong tulad nito, at nais iparating ang aming mga ideya, kaya mangyaring suriin ang aming Instagram upang makita ang ilan pang aming mga proyekto at bagay na napag-usapan namin. Kung nais mong malaman tungkol sa aking kasaysayan ng karera, tingnan ang aking pahina sa LinkedIn.

Mga gamit

Mga kinakailangang tool:

-3d printer

-Laser pamutol o lagari

-Multimeter

-Panghinang

-Solder wick o panghinang ng sanggol

-Mainit na glue GUN

-Magaan o mainit na air gun

-UV laser goggles

-Malakas na guwantes na tungkulin

-Harap sa kamay

-Allen wrench

-Screwdriver

-Gunting

-Exact-o kutsilyo

-Plier

-Nga striper ng wire

Pangkalahatang Mga Materyal:

-PLA filament (anumang kulay)

-Aluminum tape

-Electrical tape

-Rosin core solder

-Hot pandikit

-Super na pandikit

-8x 20mm M3 bolts

-18x 10mm M3 bolts

-26x M3 na mani

-Straced wire na tanso

-Painit ang pag-urong ng tubo

-2mm makapal na malinaw na acrylic

Mga Elektronikong Bahagi (Dapat ay ang eksaktong mga piraso na ito upang gumana, magbibigay ako ng mga link):

-GTL-3 UVC bombilya

www.amazon.com/gp/product/B07835252H/ref=p…

-E17 mountable bombilya socket (napakahalaga na makuha mo ang eksaktong SOcket na ito, kaya umaangkop ito sa naka-print)

www.amazon.com/gp/product/B07J4ZTYWZ/ref=p…

-Power supply (napakahalaga na makuha mo ang eksaktong supply ng kuryente na ito, kung hindi man ay masagasaan ka)

www.amazon.com/gp/product/B083DSPRQG/ref=p…

-Palakas ang board ng converter (napakahalaga na makuha mo ang EXACT board na ito, kung hindi man ay masagasaan ka)

www.amazon.com/gp/product/B07RT8YXSH/ref=p…

-MOSFET Mataas na power switch board

www.amazon.com/gp/product/B07XJSRY6B/ref=p…

-3x 150 ohm 5W resistors

Nakuha ko ang mga ito sa aking lokal na tindahan ng electronics, ngunit marahil maaari kang makahanap ng online

-Arduino nano

www.amazon.com/gp/product/B07KCH534K/ref=p…

-Rotary module ng encoder

www.amazon.com/gp/product/B07YFPV5N4/ref=p…

-Tggle switch

www.amazon.com/gp/product/B079JBF815/ref=p…

-OLED na screen

www.amazon.com/gp/product/B072Q2X2LL/ref=p…

-2.1mm barong jack

www.amazon.com/gp/product/B074LK7G86/ref=p…

-Maliit na buzzer ng piezo

www.amazon.com/Gikfun-Terminals-Passive-El…

Hakbang 1: 3D I-print ang mga Piraso

Ang unang hakbang ay medyo simple, gamitin ang ibinigay na mga Tiyaking i-level ang iyong print bed at punasan ito ng isopropyl na alkohol bago ang bawat pag-print, lalo na para sa malalaking mga shroud panel. Iminumungkahi ko ang pag-print ng isang piraso nang paisa-isa, dahil kung ang iyong printer ay katulad ng sa akin, maaari itong madaling kapitan ng pagkabigo. Magtakda ng ilang oras sa katapusan ng linggo upang mai-print ang lahat ng mga piraso dahil tatagal ng maraming oras upang makumpleto. Panghuli, siguraduhing patuloy na subaybayan ang iyong 3D printer, dahil ito ay isang peligro sa sunog kung napabayaan na hindi mabantayan.

Hakbang 2: Laminate ang Shroud With Aluminium Tape

Gamit ang isang rolyo ng aluminyo tape, gunting, at isang eksaktong-o kutsilyo, nakalamina sa loob ng plato sa likuran, plato sa likod, kaliwa at kanang gulugod, parehong mga saplot na plate, at parehong mga window panel. Makakatulong ito sa channel ng ilaw mula sa bombilya patungo sa lugar ng isterilisasyon, pati na rin ang kumilos bilang isang napakalaking lababo ng init para sa bombilya at resistors. Upang mapadali ito, subukang takpan muna ang malalaking lugar ng buong piraso ng tape upang maiwasan ang sobrang paggupit. Kapag natakpan na ang mga piraso, gumamit ng eksaktong-o kutsilyo upang i-trim ang mga gilid at butas.

Hakbang 3: Gupitin at I-install ang Acrylic Windows

Gamit ang isang lagari, o pamutol ng laser kung mayroon kang isa, gupitin ang ilang mga naaangkop na laki ng mga panel ng acrylic na magkakasya sa mga parihabang depression sa mga window panel. Susunod, ilagay ang mga piraso sa depressions, at magpatakbo ng isang sobrang pandikit sa mga gilid. Kung nagawa nang maayos, ang sobrang pandikit ay sasabog sa mga bitak nang mag-isa at ang bintana ay matatag na masisiguro. Tiyaking gagamitin lamang ang isang maliit na halaga ng pandikit, at huwag hawakan ang acrylic upang maiwasan na makakuha nito ng mga pandikit-daliri. Kapag nailapat mo na ang sobrang pandikit, hayaang matuyo ang mga piraso sa isang antas sa ibabaw ng 24 na oras. Ang UVC radiation ay hindi dadaan sa mga acrylic panel, ngunit ang nakikitang asul na ilaw mula sa bombilya ay dadaan, na nagbibigay sa aparato ng isang cool na hitsura ng epekto.

Hakbang 4: Magtipon ng Shroud

Gamit ang 3x 20mm M3 bolts, 16x 10mm M3 bolts, at 19x M3 nut, tipunin ang bagong laminated at windowed shroud. Magsimula sa pamamagitan ng paglakip ng kaliwa at kanang mga piraso ng gulugod kasama ang isang 20mm bolt sa gitnang butas. Susunod, i-slide ang harap at likod ng mga plato sa lugar at i-secure ang bawat isa sa natitirang dalawang 20mm bolts. Ang plate sa likod ay maaaring makilala ng 3 butas dito, at dapat itong mai-mount sa gilid kung saan pupunta ang mahigpit na pagkakahawak. Ngayon, ikabit ang dalawang malalaking shroud plate at window panel gamit ang 16 10mm M3 bolts. Higpitan ang lahat ng bolts upang mapanatiling ligtas ang lahat.

Hakbang 5: I-install ang UVC Bulb at High Power Resistors

Paghinang ng 3x 150 ohm 5W resistors nang kahanay upang makakuha ng isang katumbas na paglaban ng 50 ohms. Ang dahilan para sa paggamit ng tatlong resistors sa halip na 1 ay upang bawasan ang lakas na nawala sa pamamagitan ng bawat indibidwal na risistor, at dagdagan ang thermal mass. Ang mga resistors ay dapat na mawala ang lubos na maraming lakas para sa bombilya upang gumana nang maayos, kung ang isang risistor lamang ang gagamitin, magiging napakainit at maging isang panganib sa sunog. Susunod, maghinang ng 50 ohm na katumbas na paglaban sa serye gamit ang E17 bombilya socket, na may wastong haba ng kawad tulad ng nakikita sa larawan sa itaas. I-secure ang socket ng E17 bombilya sa loob ng saplot gamit ang natitirang dalawang 10mm M3 bolts, at gumamit ng isang piraso ng aluminyo tape upang ma-secure ang mga resistor nang direkta sa ibaba ng socket. Pagkatapos, patakbuhin ang dalawang kawad na nagtatapos sa butas sa gitna ng likod na plato. Sa huli, ang loob ng saplot ay dapat magmukhang larawan sa itaas. Kung mayroong anumang pagkalito sa mga kable ng bombilya at resistors, kumunsulta sa ibinigay na diagram ng circuit.

Hakbang 6: I-program ang Arduino

I-upload ang ibinigay na code sa iyong Arduino nano, huwag mag-atubiling baguhin ang aking code sa lahat ng gusto mo, o kahit na isulat ang iyong sarili mula sa ground up. Nasasabik akong makita kung ano ang naiisip ng ibang tao. Upang mai-upload, dapat mo munang mai-install ang parehong mga aklatan ng Adafruit_SSD1306 at Adafruit_GFX sa iyo Arduino IDE. Ang default na passcode para sa aparato ay 3399, kung nais mong baguhin ang passcode dapat mo itong gawin sa hakbang na ito. Hanapin ang seksyon sa code na nakikita sa larawan sa itaas at palitan ang apat na numero ng passcode ayon sa gusto mo. Kapag nasiyahan ka, pindutin ang pindutan ng pag-upload sa Arduino IDE at maghintay hanggang sa sabihin nitong tapos nang mag-upload.

Hakbang 7: Subukan ang Electronics sa isang Breadboard

Gamit ang ibinigay na diagram ng mga kable at ang dating na-program na Arduino, gawin ang lahat ng mga tamang koneksyon sa isang malaking breadboard. Tandaan na magsuot ng mga salaming de kolor na UVC at buong proteksyon sa balat ng katawan kapag binubuksan ang bombilya, ang UVC ay nakakasama sa balat ng tao at mga mata at napakahalaga na limitahan ang direktang pagkakalantad sa bombilya. Kung ang lahat ay gumagana tulad ng inaasahan, maaari kang magpatuloy sa susunod na hakbang. Ang kable ay maaaring maging mahirap minsan at mahalaga na gugugolin mo ang iyong oras sa hakbang na ito upang makuha mong tama ang mga koneksyon at maunawaan kung paano gumagana ang mga ito. (Pagwawaksi: Ang ilan sa mga bahagi sa larawang ito ay mga bahagi ng maagang prototype, ngunit ang konsepto ay pareho)

Hakbang 8: Wire at I-install ang Electronics sa Grip

Ito ang magiging pinakamahirap na hakbang sa buong proyekto. Kung wala kang maraming karanasan sa mga proyekto sa paghihinang at mga kable na may maraming mga koneksyon, iminumungkahi ko na magsanay ka nang kaunti bago ito. Tiyaking alam mo kung paano maghubad ng mga wires, gumawa ng malakas na mga koneksyon ng panghinang, gumamit ng heat shrink tubing, at lalo na siguraduhing mapanatili mong maayos ang lahat. Ginawa ko itong mahirap para sa aking sarili dahil mayroon lamang akong isang kulay ng kawad, ngunit talagang iminumungkahi ko sa iyo na lumabas at bumili ng isang bungkos ng iba't ibang mga kulay. Bago mo pa i-on ang soldering iron, maraming mga importanteng bagay na dapat gawin. Ang unang bagay na dapat gawin ay ang paggamit ng isang pares ng pliers upang yumuko ang mga pin sa likod ng OLED screen upang magkatugma ang mga ito sa likod ng screen, at nakaturo sa ibaba. Ang pangalawang bagay na dapat gawin ay ang paggamit ng ilang mga pliers upang ma-snip ang labis na mga gilid ng rotary encoder board na umaangkop sa mahigpit na pagkakahawak. Ngayong kumpleto na ang mga mahahalagang hakbang na ito, i-on ang soldering iron at kumuha ng wick ng solder o isang solder na sumuso. Gamit ang mga tool na ito, alisin ang lahat ng mga pin mula sa parehong rotary encoder board at Arduino nano. Susunod, gumamit ng maiiwan tayo na kawad at i-shrink ang tubing upang mai-attach ang mahabang wires sa buzzer, screen, at encoder. Matapos itong magawa, gumamit ng isang mainit na glue gun upang ma-secure ang screen at buzzer sa lugar, at i-tornilyo ang encoder sa lugar. Ngayon, gamit ang isang pares ng pagtulong sa mga kamay, i-trim ang mga wire hanggang sa haba at solder ang mga ito nang isa-isa, siguraduhing i-double check ang iyong mga puntos sa koneksyon at insulate ang lahat nang maayos sa pag-urong ng tubo ng pag-init at electrical tape. Napakahalaga na ang lahat ng iyong mga kable ay kasing liit hangga't maaari, kung hindi man ay walang sapat na silid sa mahigpit na pagkakahawak para sa lahat upang magkasya. Susunod, kawad sa bareng jack at power switch, pag-secure ng jack na may isang mapagbigay na halaga ng mainit na pandikit. Para sa huling bahagi, kailangan mong magsimula sa pamamagitan ng pag-tune ng boost converter. Upang magawa ito, i-hook ang mga terminal ng VIN ng boost converter hanggang sa isang mapagkukunang 5V na kapangyarihan at gumamit ng isang multimeter upang mabasa ang boltahe sa mga terminal ng VOUT. I-on ang maliit na asul na potensyomiter na may isang distornilyador hanggang sa mabasa ng boltahe sa VOUT na 25V. Susunod, kawad sa tuned boost converter, switch ng MOSFET, at pagpupulong ng bombilya sa natitirang circuit, na ginagamit ang mga terminal ng tornilyo sa board ng MOSFET. Bilang pangwakas na panukala, ganap na takpan ang boost converter at MOSFET board sa electrical tape upang maiwasan ang mga shorts.

Hakbang 9: Kumpletuhin ang Pangwakas na Assembly

Bago mo mai-seal ang lahat para sa kabutihan, gumawa ng isang pagsubok ng electronics, siguraduhin na walang mga shorts bago mo ito mai-plug in. Kung ang lahat ay gumagana tulad ng inaasahan, i-tuck ang Arduino, boost converter, at board ng MOSFET sa base ng mahigpit na pagkakahawak ang power jack. Subukang i-tuck ang anumang labis na kawad sa bukas na mga puwang sa mahigpit na pagkakahawak bago subukan na pagsamahin ang lahat. Upang tipunin ito, magsimula sa pamamagitan ng paglalagay ng kalahati ng mahigpit na pagkakahawak sa mounting point sa shroud, at ilagay ang dalawang 20mm M3 bolts sa pamamagitan ng mga mounting hole upang mai-secure ito sa lugar. Susunod, dalhin ang iba pang kalahati ng mahigpit na pagkakahawak sa lugar at itulak ito sa dalawang bolts. Pagkatapos, ilagay ang natitirang tatlong 20mm M3 bolts sa parehong halves ng grip. Gamit ang isang maliit na distornilyador, itulak ang anumang labis na mga wire sa loob ng mahigpit na pagkakahawak hanggang sa ganap itong maisara. Panghuli, i-thread ang mga mani sa mga bolt at higpitan hanggang sa makumpleto ang pagpupulong!

Hakbang 10: Masiyahan sa Paggamit ng Iyong Bagong Paglikha

Siguraduhing sundin ang wastong mga alituntunin sa kaligtasan ng UV kapag ginagamit ang aparatong ito, at huwag iwanan ito nang walang pag-aalaga habang ito ay nakabukas, dahil ang bombilya resistors ay maaaring maging napakainit. Sa nasabing iyon, tangkilikin ang paggamit nito at inaasahan kong makakuha ng maraming kapaki-pakinabang na feedback sa aking disenyo!

Runner Up sa First Time na Paligsahan ng May-akda