Arduino yoki mikrokontroldor bo'lmagan DIY qo'lsiz tozalash vositasi: 17 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Hammamizga ma'lumki, COVID-19 epidemiyasi butun dunyoni qamrab oldi va hayot tarzimizni o'zgartirdi. Bunday holda, spirtli ichimliklar va qo'llarni tozalash vositalari hayotiy muhim suyuqlikdir, lekin ularni to'g'ri ishlatish kerak. Alkogolli idishlar yoki qo'llarni dezinfektsiyalovchi qo'llarga tegsa, virus keyingi odamga yuqishi mumkin. Ushbu maqolada biz qo'lning borligini aniqlash uchun IR sensorlar yordamida qo'lni tozalash uchun nasosni ishga soladigan avtomatik qo'llarni tozalash vositasini quramiz. Niyat eng arzon va eng oson echimni topib, sxemani loyihalash edi. Shuning uchun hech qanday mikrokontroller yoki Arduino ishlatilmagan. Ikkita dizayn taqdim etildi va siz ulardan birini tanlashingiz va qurishingiz mumkin. Birinchi dizayn SMD komponentlarini ishlatadi, ikkinchisi esa yanada sodda. U kichik qatlamli tenglikni kartochkasida DIP komponentlarini ishlatadi.

I. Birinchi dizayn:

[A] O'chirish tahlili

Siz sxematik diagrammani 1 -rasmda ko'rib chiqishingiz mumkin. P1 ulagichi kontaktlarning zanglashiga 6V dan 12V gacha bo'lgan quvvatni ulash uchun ishlatiladi. Mumkin bo'lgan shovqinlarni kamaytirish uchun C6 kondansatörü ishlatilgan. REG-1-mashhur AMS1117 [1] LDO regulyatori, u 5V kuchlanishini barqaror qiladi.

1-qadam: 1-rasm: Avtomatik qo'llarni tozalash vositalarining sxematik diagrammasi (birinchi dizayn)

D2 to'g'ri quvvat ulanishini ko'rsatadi va R5 LED oqimini cheklaydi. D1 - IQ uzatuvchi diod va R1 D1 tokini chegaralaydi, boshqacha qilib aytganda, sensorning sezgirligini aniqlaydi. U1 - mashhur 555 [2] taymer IC, u D1 (transmitter) diodiga 38 kHz chastotali impuls yuborish uchun tuzilgan. R4 potansiyometrini aylantirib, siz chastotani sozlashingiz mumkin. Shovqinni kamaytirish uchun C1 va C2 ishlatiladi. U2 - TSOP1738 IQ qabul qiluvchisi [3]. TSOP17XX ma'lumotlar jadvaliga ko'ra: "TSOP17XX seriyasi - infraqizil masofadan boshqarish tizimlari uchun miniatyuralangan qabul qiluvchilar. PIN -diod va oldindan kuchaytirgich etakchi ramkaga yig'ilgan, epoksi to'plami IQ filtri sifatida yaratilgan. Demodulyatsiya qilingan chiqish signalini to'g'ridan -to'g'ri mikroprotsessor yordamida hal qilish mumkin. TSOP17.. - barcha asosiy uzatish kodlarini qo'llab -quvvatlaydigan standart IQ masofadan boshqarish pulti. TSOP1738 faol-past chiqishni taqdim etadi. Bu shuni anglatadiki, U2 chiqish pimi 38 kGts chastotali IQ nurida past bo'ladi. Shuning uchun men shahar motorini (suyuq nasos) haydash uchun arzon P-kanalli NDS356 MOSFET [4] dan foydalandim. D4 - bu dvigatelning teskari oqimlaridan himoya qiluvchi diod, C8 esa dvigatelning induktiv shovqinlarini kamaytiradi. D3 - suyuq nasosning IQ qabul qilishini va faolligini ko'rsatuvchi LED. C4 va C5 ta'minot shovqinlarini kamaytirish uchun ishlatilgan.

[B] PCB tartibi

2 -rasmda PCB sxemasi ko'rsatilgan. Ma'lumki, IQ uzatuvchi diodi va TSOP IQ qabul qiluvchisidan boshqa barcha komponentlar SMD.

2-qadam: 2-rasm: Avtomatik qo'llarni dezinfektsiyalovchi dispenserning PCB sxemasi (birinchi dizayn)

Men AMS1117-5.0 [5], LM555 [6], TSOP1738 [7] va NDS536AP [8] uchun SamacSys komponentlar kutubxonalarini (sxematik belgilar va tenglikni izlari) ishlatardim. SamacSys kutubxonalari bepul va IPC izlari standartlariga mos keladi. Ushbu kutubxonalardan foydalanish dizayn vaqtini sezilarli darajada kamaytiradi va dizayndagi xatolarning oldini oladi. Kutubxonalarni o'rnatish uchun siz SAPR plaginidan foydalanishingiz mumkin [9] (3-rasm) yoki ularni komponentli qidiruv tizimidan yuklab olishingiz mumkin. Men Altium Designer -dan foydalandim, shuning uchun Altium plaginini ishlatishni afzal ko'rdim.

3-qadam: 3-rasm: SamacSys qo'llab-quvvatlanadigan SAPR plaginlari va Altium Dizayner plaginida ishlatilgan komponentlar

4 -rasm va 5 -rasmda PCB kartasining yuqori va pastki qismlarining 3D ko'rinishi ko'rsatilgan

4-qadam: 4-rasm: PCB kartasidan 3D ko'rinish (tepada)

5-qadam: 5-rasm: PCB kartasidan 3D ko'rinish (pastda)

[C] O'rnatish va sinov Hech narsa qismlarni yig'ish jarayonida alohida ahamiyatga ega emas. TR va RE sensorlaridan tashqari barcha komponentlar SMD. Men zanjirni tezda sinab ko'rmoqchi edim, shuning uchun men lehim niqoblari va ipak pardasi bo'lmagan yarim uy qurilishi PCB taxtasidan foydalandim. Sizning vazifangiz professional ishlab chiqarilgan PCB taxtasi bilan ancha osonroq:-). 6 -rasmda prototip ko'rsatilgan.

6-qadam: 6-rasm: Yarim uy qurilishi tenglikni kartochkasida qo'llarni tozalash vositasining prototipi (birinchi dizayn)

O'rnatishdan so'ng, R1 va R4 ni moslashtirish va aniqlashning eng yaxshi diapazonini topish uchun sozlashga harakat qiling. R1 IQ quvvatini (diapazonini), R4 esa uzatish chastotasini belgilaydi.

7 -qadam: [D] materiallar ro'yxati

II. Ikkinchi dizayn

[A] O'chirish tahlili

7 -rasmda qurilmaning sxematik diagrammasi ko'rsatilgan. P3 ulagichi +5V kuchlanishini kontaktlarning zanglashiga ulash uchun ishlatiladi. C4 va C5 kondansatörleri kirish manbai shovqinlarini kamaytirish uchun ishlatiladi. IC1 - bu elektronning yuragi. Bu mashhur LM393 komparatori [10].

8-qadam: 7-rasm: Avtomatik qo'llarni tozalash vositasining sxematik diagrammasi (Ikkinchi dizayn)

LM393 ma'lumotlar jadvaliga ko'ra: LM393 seriyali - bitta yoki bo'linib etkazib berishga qodir bo'lgan ikkita mustaqil aniqlikdagi kuchlanish taqqoslagichlari. Bu qurilmalar bir martalik ta'minot bilan umumiy rejim oralig'idan er darajasiga ruxsat berish uchun mo'ljallangan. 2,0 mVgacha bo'lgan ofset kuchlanish ko'rsatkichlari ushbu qurilmani iste'molchi, avtomobil va sanoat elektronikasida ko'plab ilovalar uchun ajoyib tanlovga aylantiradi.

Bu arzon va qo'lda ishlaydigan IC. Umuman olganda, agar sizning ilovangiz taqqoslash bo'lsa, sizga OPAMP o'rniga taqqoslash chiplaridan foydalanishni maslahat beraman. Biz chipning birinchi taqqoslagichidan foydalandik va R3 potansiyometri faollashtirish chegarasini belgilaydi. C2 potentsiometrning o'rta pinidagi mumkin bo'lgan tovushlarni kamaytiradi. D1 - IQ uzatuvchi, D2 - IQ qabul qiluvchi diodi. D2 musbat pin (+) kuchlanish bilan solishtiriladigan taqqoslagichning manfiy piniga (-) ulanadi. Taqqoslagichning chiqish pimi past-past, lekin R4 yordamida tortish yaxshiroqdir.

Q1 - mashhur BD140 PNP tranzistor [11], u nasosni (shahar motorini) va D3 LEDni boshqaradi. D4 - teskari himoya diodi, C3 esa nasosning induktiv shovqinlarini elektron barqarorligiga ta'sir qilmasligi uchun kamaytiradi. Nihoyat, P1 mos keladigan quvvat ulanishini ko'rsatish uchun ko'k 5 mm LEDni ulash uchun ishlatiladi.

[B] PCB tartibi

8 -rasmda ikkinchi dizayndagi PCB sxemasi ko'rsatilgan. Bu bitta qatlamli tenglikni kartasi va barcha komponentlar DIP. Hamma uchun bu DIYni uyda tezda qurish juda oson.

9-qadam: 8-rasm: Avtomatik qo'llarni dezinfektsiyalovchi dispenserning PCB sxemasi (ikkinchi dizayn)

Birinchi dizayndagi kabi, men LM393 [12] va BD140 [13] uchun SamacSys komponentlar kutubxonalarini (sxematik belgilar va tenglikni izlari) ishlatardim. SamacSys kutubxonalari bepul va IPC izlari standartlariga amal qiladi. Kutubxonalarni o'rnatish uchun siz SAPR plaginidan foydalanishingiz mumkin [9] (9-rasm) yoki ularni komponentli qidiruv tizimidan yuklab olishingiz mumkin. Ushbu kutubxonalardan foydalanish dizayn vaqtini sezilarli darajada kamaytiradi va dizayndagi xatolarning oldini oladi. Men Altium Designer CAD dasturidan foydalandim, shuning uchun Altium plaginini o'rnatishni afzal ko'rdim.

10-qadam: 9-rasm: SamacSys qo'llab-quvvatlanadigan SAPR plaginlari va Altium Dizayner plaginida ishlatilgan komponentlar

10 -rasmda yig'ilgan tenglikni kartasidan 3D ko'rinishi ko'rsatilgan.

11-qadam: 10-rasm: PCB kartasidan 3D ko'rinish (tepada)

[C] O'rnatish va sinov

11 -rasmda yig'ilgan tenglikni kartasi ko'rsatilgan. Bu kontseptsiyani tezda sinab ko'rish uchun ishlatilgan yarim uyli PCB kartasi. Ishlab chiqarish uchun buyurtma berishingiz mumkin. Lehimlashda alohida narsa yo'q. Barcha komponentlar DIP. Juda oson. Shunchaki bajargin:-). Bu dizayn birinchi dizaynga qaraganda osonroq va hatto arzonroq. Shunday qilib, men bunga amal qildim va qo'llarni tozalash vositalarini tarqatish moslamasini tayyorladim.

12-qadam: 11-rasm: Yarim uy qurilishi PCB taxtasida dezinfektsiyalovchi dispenserning prototipi (Ikkinchi dizayn)

12 -rasmda tanlangan suyuq nasos ko'rsatilgan. Bu, ehtimol, bozorda eng arzon, lekin men uning ishidan mamnunman.

13-qadam: 12-rasm: Qo'l dezinfektsiyalovchi suyuqlik oqishi uchun tanlangan suyuq nasos

Nihoyat, 13 -rasmda qo'llarni tozalash vositalarining to'liq dispenseri ko'rsatilgan. Siz shunga o'xshash shisha yoki plastmassa idishni tanlashingiz mumkin, masalan, plastik qahva saqlash idishi. Men tanlaganim-bu shisha sosli idish:-). Men shlangni egish va ushlab turish uchun oddiy mis simdan foydalandim. R3 potentsiometrini eng past sezuvchanlik darajasidan aylantiring va kerakli diapazonga erishish uchun uni biroz oshiring. Buni sezgir qilmang, chunki nasos o'z -o'zidan ishga tushishi mumkin!

14-qadam: 13-rasm: qo'llarni dezinfektsiyalovchi dispenserning to'liq DIY

14 -rasmda dispenser zulmatda ko'rsatilgan. Moviy LED chiroq (P1) konteyner qopqog'iga o'rnatilishi kerak bo'lgan jozibali ko'rinishni beradi.

15-qadam: 14-rasm: Qorong'uda qo'llarni dezinfektsiyalovchi dispenser ko'rinishi

16 -qadam: [D] materiallar ro'yxati

17 -qadam: Adabiyotlar

Asosiy maqola:

[1]: AMS1117-5.0 ma'lumotlar jadvali:

[2]: LM555 ma'lumotlar jadvali:

[3]: TSOP1738 ma'lumotlar jadvali:

[4]: NDS356 ma'lumotlar jadvali:

[5]: AMS1117-5.0 sxematik belgisi va tenglikni izi:

[6]: LM555 sxematik belgisi va tenglikni izi:

[7]: TSOP1738 sxematik belgisi va tenglikni izi:

[8]: NDS356 sxematik belgisi va tenglikni izi:

[9]: SAPR plaginlari:

[10]: LM393 ma'lumotlar jadvali:

[11]: BD140 ma'lumotlar jadvali:

[12]: LM393 sxematik belgisi va tenglikni izi:

[13]: BD140 sxematik belgisi va tenglikni izi: