UV dezinfekčný prostriedok: 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Projekty Fusion 360 »

Ultrafialové dezinfekčné prostriedky používajú svetlo UV-C na ničenie choroboplodných zárodkov a dezinfekciu povrchov. Pri odchode a návrate domov je dôležité dezinfikovať často používané položky, aby sa obmedzila pravdepodobnosť šírenia choroboplodných zárodkov. Tento konkrétny UV dezinfekčný prostriedok bol navrhnutý tak, aby nedochádzalo k plytvaniu čistiacimi prostriedkami, ako sú dezinfekčné spreje a tampóny s alkoholom, a zároveň udržiavali drobné predmety, ako sú telefóny, kľúče a peňaženky, v čistote-prečítajte si o tom viac v našom blogovom príspevku na tému Rozdelenie čistiacich prostriedkov s doskami!

Najprv sa musíte uistiť, že máte všetky potrebné komponenty a materiály, ako aj použité nástroje. Pre prípad potreby môžete mať náhradné diely.

Zásoby

Elektrické komponenty:

• 1x mikrokontrolér

  • Časť výrobcu: ATTINY85-20SU
  • Č. Časti DigiKey: ATTINY85-20SU-ND

• 4x LED UVC

  • Časť výrobcu: L933-UV265-2-20
  • Č. Časti DigiKey: 2460-L933-UV265-2-20TR-ND

• 2x tranzistory

  • Časť výrobcu: AOD1N60
  • Č. Časti DigiKey: 785-1179-1-ND

• 1x Momentový spínač

  • Časť výrobcu: PS1024ABLK
  • DigiKey Časť #: EG2011-ND

• 1x 7-segmentový displej

  Kúpené cez Amazon

• 2x regulátor 3.3V

  • Časť výrobcu: AP2114H-3.3TRG1
  • Č. Časti DigiKey: AP2114H-3.3TRG1DICT-ND

• 1x 2 riadkový 12 -pozičný kolíkový konektor SMD

  • Časť výrobcu: 95278-801A12LF
  • Č. Časti DigiKey: 609-5164-1-ND

• 4x 10k odpory 0603

  • Časť výrobcu: RC0603JR-0710KL
  • Č. Časti DigiKey: 311-10KGRCT-ND

• 1x rezistor 100 0402

  • Časť výrobcu: RC0402FR-07100RL
  • Č. Časti DigiKey: 311-100LRCT-ND

• 1 x 0,1uF kondenzátor 0402

  • Časť výrobcu: C0402C104Z4VAC7867
  • Č. Časti DigiKey: 399-1043-1-ND

• 4x odpor 75 ohmov

  • Časť výrobcu: ERJ-12ZYJ750U
  • Č. Časti DigiKey: P75WCT-ND

• 1x 5V regulátor

  • Časť výrobcu: AP2204K-5.0TRG1
  • Č. Časti DigiKey: AP2204K-5.0TRG1DICT-ND
• 1x konektor s konektorom Small Barrel Jack

Mechanické komponenty:

• Sklo (alebo medzery na 3D tlači, ak máte iba sklo nepriehľadné pre UV svetlo)

  Rozmery: 111 mm x 86 mm x 2 mm

• 200 g PLA

  Používa sa na 3D tlač krytu

• Tyč 65 mm x 1,75 mm

  • Zistili sme, že 65 mm 1,75 mm PLA vlákna na to funguje
  • Používa sa na zostavenie závesu puzdra
• 2x teplovodivé vložky M3 3 mm
• 2x skrutky M3x6

• 1x list FR4

  Používa sa na tlač obvodových dosiek

• Prepojovacie vodiče
• Super lepidlo

• Tlačiareň plošných spojov SV2

  Vaše PCB môžete vytvárať iným spôsobom

• 3D tlačiareň

  Vytlačené diely môžete dostať aj iným spôsobom

• Spájkovačka
• Skrutkovač

• Multimeter

  Používa sa na testovanie otvorených/zlomených stôp

Keď získate všetko, čo potrebujete, môžete začať s montážou vlastného UV dezinfekčného prostriedku podľa nasledujúcich pokynov:

Krok 1: Stiahnite si a vytlačte dosky

Tento projekt pozostáva z 3 samostatných dosiek s plošnými spojmi (PCB), ktoré boli navrhnuté pomocou KiCAD a vytlačené pomocou SV2 od BotFactory v HomeLab. Doska plošných spojov v srdci tohto dizajnu nielenže pripája napájanie, tlačidlo štart, 7-segmentový displej a diódy LED, ale obsahuje aj „mozog“, ktorý zariadenie ovláda. Aj keď sú tri dosky v súčasnosti prepojené flexibilnými vodičmi, je možné ich prepracovať pomocou flexibilných dosiek plošných spojov!

Hlavná doska bude obsahovať ATTINY85, zatiaľ čo ostatné dve budú obsahovať dve UV LED diódy. Celý dizajn je napájaný 9 V 2A valcovým vstupom, pre ktorý sú široko dostupné sieťové adaptéry.

Vytlačte tri dosky a nakrájajte ich na zodpovedajúcu veľkosť. Môžete použiť súbory, ktoré sme poskytli v tomto kroku! Pretože tu nemôžeme nahrať súbory pre tabuľu, môžete si ich zatiaľ bezplatne stiahnuť z webovej stránky BotFactory. Po vytlačení pomocou multimetra skontrolujte, či nie sú skraty alebo zlomené stopy. Ak nemáte multimetr, bude stačiť vizuálna kontrola.

Krok 2: Stiahnite si a vytlačte prílohu

Na navrhnutie obalu véčka sme použili Autodesk Fusion 360 a puzdro sme vytlačili pomocou našej osobnej 3D tlačiarne. Pomocou súborov.stl uvedených v tomto kroku vytlačte ten istý kryt na uloženie vašich elektrických komponentov. Otvor pre tlačidlo bol ručne vyrobený pomocou vŕtačky a 8 mm vŕtačky, ale je možné ho ľahko vytlačiť pomocou softvéru CAD pred tlačou. Ak ručne robíte dieru, mala by byť umiestnená na pravej strane, ako je na treťom obrázku označená modrou šípkou. Dbajte na to, aby všetky otvory boli dimenzované a upravené podľa rozmerov vašich komponentov.

Zostavte záves puzdra tak, že umiestnite každú polovicu véčka k sebe a prevlečte ho 1,75 mm 3D tlačeným vláknom alebo malou tyčinkou podobných rozmerov. Zaistite, aby sa kryt mohol bez problémov otvárať a zatvárať.

Krok 3: Zostavte dezinfekčný prostriedok

Akonáhle sú vytlačené všetky vaše diely, môžete začať montovať UV dezinfekčný prostriedok. Začnite spájkovaním všetkých komponentov na určené miesta na doskách. Použili sme tepelne stabilnú nízkoteplotnú spájku, ktorú sme pretavili pri teplote 150 ℃. Pomocou reflow pištole sme na začiatku umiestnili všetky menšie súčiastky a potom sme celú dosku pretavili na tepelnú podložku SV2, aby sme zaistili správne pretavenie komponentov s veľkými podložkami, ako sú napríklad tranzistory. Poskytli sme referenčnú schému a rozloženie, aby ste videli, čo sa kde deje. Obrázky vyššie môžu byť tiež použité ako dobrá referencia.

Krok 4: Naprogramujte ATTINY85

Programujte ATTINY85 pomocou programátora Sparkfun Tiny AVR a Arduino IDE. Poskytli sme kód na programovanie ATTINY85 nižšie. Môžete sa k nemu pripojiť pomocou 6-kolíkového konektora, ako je to uvedené v Návode na pripojenie programátora Sparkfun Tiny AVR Programmer.

Mikrokontrolér čaká na vstup užívateľa pomocou tlačidla. Akonáhle detekuje vstup, vyšle signál do dvoch tranzistorov s efektom vysokého poľa a zapne 4 UV LED diódy. Mikrokontrolér súčasne spustí odpočítavanie. 7-segmentový displej zobrazuje, koľko sekúnd zostáva. Akonáhle časovač dosiahne 0, diódy LED zhasnú, čo umožní užívateľovi otvoriť véčko a vybrať dezinfikovanú položku.

Pripojte 7-segmentový displej a dosky LED LED pomocou prepojovacích káblov k pinovému konektoru. LED diódy sa rozsvietia po stlačení tlačidla zapnutia/vypnutia, ak bol ATTINY85 správne naprogramovaný a pripojený.

Krok 5: Vložte vložky vytvrdzované teplom

Nastavte kryt vložením tepelne nastaviteľných vložiek. Vložte 3 mm vložky do dvoch otvorov spodnej véčko, pod ktoré bude smerovať predná doska. Zatlačte ich na miesto spájkovačkou pri 250 ° C. Vložky by mali byť umiestnené mierne pod okrajom otvoru. Zaistite, aby vložky fungovali, naskrutkovaním predného panelu ako testovacieho uloženia. Displej časovača bude pod čelnou doskou.

Krok 6: Umiestnite elektroniku

Umiestnite hlavnú dosku na pravú stranu krytu, kde bude predná doska. Pripojte tlačidlo a vložte ho cez otvor na boku. Toto by mal byť otvor pre tlačidlo, ktoré ste ručne vyrobili alebo pridali pomocou dodaného súboru CAD. Pripojte vnútorné vodiče podľa schémy.

Krok 7: Umiestnite UV dosky

Dosky UV LED budú umiestnené do príslušných otvorov na vnútornej strane horného a dolného plášťa krytu. Toto bude v rámci obdĺžnikových výliskov. Správnu orientáciu dosky nájdete na obrázku vyššie. Začnite nanesením dvoch malých bodiek super lepidla na každý koniec zadnej strany DPS a potom ich rýchlo vložte. Jemne zatlačte, aby zostali na mieste, a nechajte lepidlo zaschnúť.

Krok 8: Napájajte hlavnú dosku

Pripojte dve dosky k základnej doske pomocou vodičov vedených cez vnútornú časť krytu. K dispozícii sú otvory pre vedenie drôtov. Doska na hornom plášti bude mať svoje drôty vedené cez otvor na boku a späť do malého otvoru na boku spodného plášťa. Väčší otvor na boku bude slúžiť na napájanie základnej dosky.

Na napájanie základnej dosky používajte drôt konektora s malým valcom. Vykonajte to pripojením 9V striedavého/jednosmerného napájania ku konektoru barel jack. Akonáhle je všetko správne zapojené, naskrutkujte prednú dosku.

Krok 9: Vložte sklo

Bol použitý malý kúsok skla, ktorý zaistil, aby sa predmety nedotýkali spodnej dosky plošných spojov, aby bolo možné ju správne dezinfikovať. Tento kus skla bude umiestnený na vyššie zábradlie na spodnej časti plášťa, aby sa nedotkol spodného PCB. Zaistite sklo pomocou štyroch malých bodiek super lepidla v každom rohu a potom ho rýchlo umiestnite na vytláčanie. Jemne zatlačte na rohy a nechajte lepidlo zaschnúť.

Krok 10: Otestujte dezinfekciu

Otestujte svoj dezinfekčný prostriedok, aby ste sa uistili, že funguje správne. Vložte predmet do dezinfekčného prostriedku a zatvorte veko. Keď stlačíte tlačidlo, odpočítavanie by malo začať od 300 sekúnd a potom sa vypnúť. Keď sa ubezpečíte, že váš UV dezinfekčný prostriedok je plne funkčný, používajte podľa potreby! Viac o tom, ako a prečo sme vytvorili tento dezinfekčný prostriedok, si môžete prečítať v našom blogovom príspevku UV Sanitizer Design.

[Pri stavbe tohto zariadenia určite dodržiavajte bezpečnostné opatrenia. Upozorňujeme, že nesprávne používanie a vystavenie ultrafialovému svetlu môže spôsobiť ujmu na zdraví vám aj iným. Používajte preto svoj dezinfekčný prostriedok a správajte sa zodpovedne.]