Automatyczny środek do dezynfekcji rąk: 8 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Pandemia COVID-19 stała się czymś, co opinia publiczna bardzo często słyszała w 2020 roku. Każdy obywatel, który usłyszy słowo „COVID-19”, natychmiast pomyśli o słowie „Niebezpieczny”, „Śmiertelny”, „Utrzymuj w czystości” i inne słowa. Ten COVID-19 został również uznany za pandemię i wiele krajów poniosło straty z powodu tej pandemii, zarówno w sektorze gospodarczym, jak i zdrowotnym. Ta pandemia rozprzestrzenia się bardzo szybko i aby jej zapobiec, ludzie muszą dbać o swoje zdrowie, utrzymując czystość, dystans od innych i pozostając w domu.

W tej nowej, normalnej erze otworzono różne miejsca, ale nie wszystkie mają takie same urządzenia do sprzątania, niektóre zapewniają urządzenia do mycia rąk, ale nie są higieniczne, niektóre zapewniają środki do dezynfekcji rąk, ale setki osób nas dotykało, nie wiemy, czy zarazili COVID-19, czy nie. Istnienie obiektów czystości w dobie COVID-19 sprawia, że ludzie dwa razy zastanawiają się, czy przyjechać w to miejsce, czy nie.

Dzięki automatycznemu dezynfektorowi do rąk właściciele firm nie muszą się już tego obawiać, ponieważ automatyczne środki do dezynfekcji rąk mogą być używane przez wiele osób bez dotykania, co oczywiście oznacza, że są bardzo higieniczne i zwiększą liczbę osób, które przychodzą do siedziby firmy ponieważ mają dobre urządzenia higieniczne.

Krok 1: Symulacja online

Prosta koncepcja w tym projekcie polega na tym, że gdy HC-SR04 wykryje dowolny obiekt w pewnej odległości, wyśle sygnał do Arduino, a następnie Arduino włączy pompę wodną, aby pompa wodna DC dozowała środek do dezynfekcji rąk. W powyższym obwodzie silnik prądu stałego jest pompą wody w rzeczywistym projekcie.

Wszyscy wiemy, że czasami praca z elektroniką nie jest łatwa. Podczas projektu mogą wystąpić błędy, a proces debugowania czasami zajmuje mniej czasu, ale czasami zajmuje dużo czasu na przemyślenie. Aby zredukować jakikolwiek błąd, należy najpierw przetestować projekt w symulacji online. W tym projekcie używam Tinkercad do symulacji mojego obwodu, więc podczas fizycznego projektowania nie ma wielu błędów.

Możesz spojrzeć na plik Tinkercad pod poniższym linkiem:

https://www.tinkercad.com/things/8PprNkVUT1I-autom…

Krok 2: Przygotuj swój komponent i przetestuj go

Do wykonania tego projektu potrzebujemy:

• Arduino Uno
• Bateria 9V
• Czujnik ultradźwiękowy HC-SR04
• Pompa wodna 5 V DC (silnik prądu stałego w Tinkercad)
• Tranzystor NPN
• Rezystor 1k Ohm

Opcjonalny:

• LCD (dla lepszego interfejsu użytkownika)
• Potencjometr (jeśli używasz LCD)
• Rezystor 330 omów (jeśli używany jest wyświetlacz LCD)
• Zielona i żółta dioda LED (dla lepszego interfejsu użytkownika i zmiany koloru)
• Rezystor 2x 330 Ohm (jeśli używany jest LED)

Jeśli masz już gotowe wszystkie komponenty, teraz zbudujmy projekt

Polecam najpierw przetestować wszystkie komponenty, więc jeśli podczas symulacji wystąpi błąd, nie ma już możliwości, aby problem stanowił pojedynczy komponent. W skrócie opiszę jak przetestować każdy komponent:

• Arduino Uno: Otwórz Arduino IDE, przejdź do FILE>Example>Basic>Blink. Jeśli dioda w Arduino miga, oznacza to, że działa.
• Czujnik HC-SR04: Podłącz VCC, uziemienie, echo i pin wyzwalający, taki jak obwód i kod na powyższym obrazku. Spróbuj to zasymulować, otwórz monitor szeregowy i zbliż rękę do czujnika. Jeśli wypisuje dowolny inny numer, oznacza to, że działa. Wyjaśnię znaczenie liczby w następnym kroku.
• Pompa wodna na prąd stały: Podłącz szpilkę, taką jak obwód powyżej, do akumulatora. Jeśli słychać dźwięk wibracyjny, oznacza to, że komponent jest gotowy do pracy.
• LCD: Podłącz wszystkie piny do Arduino, takie jak powyższy obwód. Skopiuj kod i spróbuj go skompilować. Jeśli drukuje tekst, oznacza to, że komponent działa dobrze.
• LED: Podłącz styki LED, takie jak obwód powyżej, do akumulatora. Jeśli dioda jest włączona, oznacza to, że komponent działa.

Krok 3: Zaprojektuj fizyczne obwody

Gdy już wiesz, że wszystkie komponenty działają dobrze, przechodzimy do najfajniejszej części, budując wszystkie obwody. Przepraszam za mały bałagan na zdjęciu, ale jestem pewien, że wyraźnie widać, który obwód idzie do VCC, masy i Arduino Pin w obwodzie Tinkercad.

Ponieważ już symulujemy projekt w Tinkercad, możemy śledzić obwód na powyższym obrazku i sprawdzić, czy działa, czy nie. Jeśli jesteś zainteresowany, aby dowiedzieć się, dlaczego ten pin idzie do tego pinu, a inny o wyjaśnieniu obwodu, załączyłem film na końcu projektu, aby uzyskać bardziej szczegółowe wyjaśnienie.

Po zbudowaniu całego obwodu przejdziemy przez etap kodowania, następny krok.

Krok 4: Programowanie Arduino

Aby zakodować Arduino, możesz otworzyć Arduino IDE i wybrać typ portu i płytki w menu narzędzi. Następnie możesz skopiować mój plik kodowania załączony poniżej i skompilować go na swoim Arduino.

OSTRZEŻENIE

Proszę zdjąć całą baterię podczas Arduino podłączonego do komputera. Nie podłączaj Arduino do żadnego zewnętrznego źródła zasilania. Istnieje możliwość, że Twój projekt zostanie przeciążony i może uszkodzić obwód, port komputera lub inne powiązane rzeczy

Jeśli interesuje Cię, jak kodowanie to działa, możesz obejrzeć film, który załączyłem na końcu projektu, ponieważ szczegółowo wyjaśniam, jak napisać kod.

Krok 5: Odczytywanie czujnika ultradźwiękowego HC-SR04

Ten krok stawiam osobno z innymi, ponieważ uważam, że jest to najważniejsza część projektu. Ten projekt zależy od czujnika i jeśli źle odczytasz czujnik, projekt nie będzie działał dobrze.

Jak widać na powyższym obrazku, ustawiłem odległość na 4 cale, co oznacza, że gdy ping czujnika odczyta poniżej 4 cali, wyśle sygnał i włączy pompę wody i dozuje środek dezynfekujący do rąk. Możesz zmienić wykrywanie celu odległości w oparciu o swój projekt.

Krok 6: Wypróbuj zewnętrzny zasilacz

Po skompilowaniu kodu do Arduino ustawiane jest również wykrywanie odległości czujnika. Możemy spróbować wykorzystać go do prawdziwych zastosowań. Podłącz wszystkie zewnętrzne źródła zasilania. W moim przypadku użyłem baterii 4 X 1,5 V do Arduino i 9 V do pompy DC.

Jeśli projekt działa dobrze, gratulacje!

Ostatnim krokiem jest zaprojektowanie obudowy tak, aby każdy mógł z niej korzystać.

Krok 7: Projekt obudowy

Przepraszam za trochę bałaganu w projektowaniu obudowy, obecnie z powodu pandemii mogę wykorzystać tylko kilka przedmiotów, które mam w domu.

Polecam wydrukowanie PCB w tym projekcie, aby uzyskać lepszy projekt, a także wydrukować obudowę w 3D. W moim przypadku z powodu ograniczeń mam tylko karton i taśmę. Ale projekt działa tak dobrze, że nigdy nie przegapia żadnego wykrycia i nigdy nie wykrywa żadnego ducha, co oznacza, że odczyt czujnika działa idealnie.

Proponuję również zaprojektować obudowę z miejscem, w którym użytkownik będzie mógł napełnić środek do dezynfekcji rąk i debugować dla inżyniera. W moim przypadku widać zdjęcia nr 3 i 4, na których robię miejsce na dolewkę i debugowanie, jeśli jest jakiś problem z LCD, LED lub czujnikiem HC-SR04.

Krok 8: Użyj go

Po wykonaniu wszystkich powyższych kroków jestem pewien, że projekt będzie działał dobrze. Mam nadzieję, że ten projekt, który wykonasz, nie tylko ozdobi i zaimponuje każdemu, jak mądrym jesteś. Zamiast tego UŻYJ GO!

Podczas mojej pracy w organizacji zawsze mówiłem mojemu zespołowi, że nie chodzi o to, jak bardzo jest zajęty, ale o to, jak ważne są sprawy. Wszelka aktywność bez żadnego wpływu, jaki możesz przynieść światu, to strata czasu.

Te automatyczne środki do dezynfekcji rąk, które produkujesz, mogą mieć bardzo pozytywny wpływ na Twoje środowisko. Dla mnie oddałem go właścicielowi mojej rodzinnej firmy, aby wszyscy pracownicy mogli z niego korzystać i zmniejszyć wszelkie możliwości zakażenia COVID-19.

Załączam również film z każdym szczegółowym wyjaśnieniem dotyczącym obwodu i kodowania, jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, obejrzyj go! Link poniżej:

https://drive.google.com/file/d/1GKiGs0o1dvXzJw96379l5jh_xdrEd-oB/view?usp=sharing

Mam nadzieję, że podoba Ci się ten samouczek, a jeśli to zrobisz, polub projekt. Dziękuję i do zobaczenia w kolejnym projekcie!