Środek dezynfekujący UV: 10 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Projekty Fusion 360 »

Środki dezynfekujące ultrafioletowe wykorzystują światło UV-C do zabijania zarazków i dezynfekcji powierzchni. Wychodząc i wracając do domu, należy zdezynfekować często używane przedmioty, aby ograniczyć ryzyko rozprzestrzeniania się zarazków. Ten konkretny środek dezynfekujący UV został zaprojektowany, aby uniknąć marnowania środków czyszczących, takich jak spraye dezynfekujące i waciki nasączone alkoholem, jednocześnie utrzymując w czystości małe przedmioty, takie jak telefony, klucze i portfele.

Najpierw musisz upewnić się, że masz wszystkie niezbędne komponenty i materiały, a także używane narzędzia. Na wszelki wypadek możesz chcieć mieć zapasowe części.

Kieszonkowe dzieci

Komponenty elektryczne:

• 1x mikrokontroler

  • Numer części producenta: ATTINY85-20SU
  • DigiKey Część #: ATTINY85-20SU-ND

• 4x diody UVC

  • Numer części producenta: L933-UV265-2-20
  • Numer części DigiKey: 2460-L933-UV265-2-20TR-ND

• 2x Tranzystory

  • Numer części producenta: AOD1N60
  • Numer części DigiKey: 785-1179-1-ND

• 1x chwilowy przełącznik

  • Numer części producenta: PS1024ABLK
  • Numer części DigiKey: EG2011-ND

• 1x 7-segmentowy wyświetlacz

  Zakupiony przez Amazon

• 2x regulator 3.3V

  • Numer części producenta: AP2114H-3.3TRG1
  • DigiKey Część #: AP2114H-3.3TRG1DICT-ND

• 1x2 rzędy 12-pozycyjna głowica pinowa SMD

  • Numer części producenta: 95278-801A12LF
  • Numer części DigiKey: 609-5164-1-ND

• 4x 10k rezystorów 0603

  • Numer części producenta: RC0603JR-0710KL
  • Numer części DigiKey: 311-10KGRCT-ND

• 1x 100 rezystor 0402

  • Numer części producenta: RC0402FR-07100RL
  • Numer części DigiKey: 311-100LRCT-ND

• 1x 0.1uF kondensator 0402

  • Numer części producenta: C0402C104Z4VAC7867
  • Numer części DigiKey: 399-1043-1-ND

• Rezystor 4x 75 Ohm

  • Numer części producenta: ERJ-12ZYJ750U
  • Numer części DigiKey: P75WCT-ND

• 1x regulator 5 V

  • Numer części producenta: AP2204K-5.0TRG1
  • DigiKey Część #: AP2204K-5.0TRG1DICT-ND
• 1x Małe złącze Jack Barrel

Komponenty mechaniczne:

• Szkło (lub elementy dystansowe z nadrukiem 3D, jeśli masz tylko szkło nieprzezroczyste dla światła UV)

  Wymiary: 111mm x 86mm x 2mm

• 200g PLA

  Używany do drukowania 3D obudowy

• Pręt 65 mm x 1,75 mm

  • Okazało się, że 65 mm filamentu PLA 1,75 mm dobrze się do tego nadaje
  • Służy do montażu zawiasu obudowy
• 2x wkładki termoelektryczne M3 3mm
• 2x śruby M3x6

• 1x arkusz FR4

  Używany do drukowania płytek drukowanych

• Przewody połączeniowe
• Super klej

• Drukarka PCB SV2

  Zachęcamy do tworzenia PCB w dowolny inny sposób

• drukarka 3d

  Wydrukowane części możesz otrzymać również w inny sposób

• Lutownica
• Śrubokręt

• Multimetr

  Służy do testowania otwartych/uszkodzonych śladów

Po zebraniu wszystkiego, czego potrzebujesz, możesz wykonać poniższe czynności, aby rozpocząć montaż własnego środka dezynfekującego UV:

Krok 1: Pobierz i wydrukuj tablice

Ten projekt składa się z 3 oddzielnych płytek drukowanych (PCB), które zostały zaprojektowane przy użyciu programu KiCAD i wydrukowane przy użyciu SV2 firmy BotFactory w laboratorium HomeLab. Płytka drukowana w sercu tego projektu nie tylko łączy zasilanie, przycisk start, 7-segmentowy wyświetlacz i diody LED, ale także zawiera „mózg”, który steruje urządzeniem. Chociaż trzy płytki są obecnie połączone elastycznymi przewodami, możliwe jest przeprojektowanie ich za pomocą elastycznych płytek drukowanych!

Płyta główna będzie zawierać ATTINY85, a dwie pozostałe będą zawierały po dwie diody UV LED. Całość zasilana jest z wejścia baryłkowego 9V 2A, do którego powszechnie dostępne są zasilacze AC.

Wydrukuj trzy deski i przytnij je do odpowiedniego rozmiaru. Możesz użyć plików, które udostępniliśmy w tym kroku! Ponieważ nie jesteśmy w stanie przesłać plików na forum tutaj, możesz je na razie pobrać za darmo ze strony BotFactory. Po wydrukowaniu użyj multimetru, aby upewnić się, że nie ma szortów ani uszkodzonych śladów. Jeśli nie masz multimetru, wystarczy kontrola wzrokowa.

Krok 2: Pobierz i wydrukuj załącznik

Użyliśmy Autodesk Fusion 360 do zaprojektowania obudowy z klapką i wydrukowaliśmy obudowę za pomocą naszej osobistej drukarki 3D. Użyj plików.stl dostarczonych w tym kroku, aby wydrukować tę samą obudowę, w której zostaną umieszczone elementy elektryczne. Otwór na przycisk został wykonany ręcznie za pomocą wiertarki i wiertła 8 mm, ale można go łatwo dodać za pomocą oprogramowania CAD przed drukowaniem. Jeśli ręcznie robisz dziurę, należy ją umieścić po prawej stronie, jak zaznaczono niebieską strzałką na trzecim obrazku. Upewnij się, że rozmiar i wyreguluj wszystkie otwory zgodnie z wymiarami komponentów.

Zamontuj zawias obudowy, umieszczając razem każdą połówkę klapki i skręcając ją za pomocą drukowanego w 3D filamentu 1,75 mm lub małego pręta o podobnych wymiarach. Upewnij się, że obudowa może się otwierać i zamykać bez trudności.

Krok 3: Złóż odkażacz

Po wydrukowaniu wszystkich części możesz rozpocząć montaż środka dezynfekującego UV. Zacznij od przylutowania wszystkich komponentów w wyznaczonych miejscach na płytkach. Użyliśmy termostabilnego lutowia niskotemperaturowego, który rozpłynął się w temperaturze 150℃. Użyliśmy pistoletu rozpływowego, aby początkowo umieścić wszystkie mniejsze komponenty, a następnie ponownie rozlaliśmy całą płytę na podgrzewanym stole SV2, aby zapewnić prawidłowy przepływ komponentów z dużymi padami, takich jak tranzystory. Udostępniliśmy schemat i układ odniesienia, dzięki czemu możesz zobaczyć, co i gdzie. Powyższe obrazy mogą również służyć jako dobre odniesienie.

Krok 4: Zaprogramuj ATTINY85

Zaprogramuj ATTINY85 za pomocą programatora Sparkfun Tiny AVR i Arduino IDE. Poniżej zamieściliśmy kod do programowania ATTINY85. Możesz podłączyć się do niego za pomocą 6-pinowego złącza, jak opisano w przewodniku podłączania Tiny AVR Programmer firmy Sparkfun.

Mikrokontroler czeka na dane wejściowe użytkownika za pomocą przycisku. Po wykryciu wejścia wysyła sygnał do dwóch tranzystorów polowych dużej mocy, włączając 4 diody UV. Jednocześnie odliczanie jest inicjowane przez mikrokontroler. 7-segmentowy wyświetlacz pokazuje, ile sekund pozostało. Gdy zegar osiągnie 0, diody LED wyłączą się, umożliwiając użytkownikowi otwarcie obudowy z klapką i odzyskanie odkażonego przedmiotu.

Podłącz 7-segmentowy wyświetlacz i płytki LED UV za pomocą przewodów połączeniowych do złącza pinowego. Diody LED zaświecą się po naciśnięciu przycisku on/off, jeśli ATTINY85 został prawidłowo zaprogramowany i podłączony.

Krok 5: Włóż wkładki Heat-Set

Ustaw obudowę, wkładając wkładki heat-set. Umieść wkładki 3 mm w dwóch otworach dolnej klapki, poniżej miejsca, w którym znajdzie się płyta czołowa. Wciśnij je na miejsce za pomocą lutownicy o temperaturze 250 ℃. Wkładki powinny być umieszczone nieco poniżej krawędzi otworu. Upewnij się, że wkładki działają, przykręcając płytę czołową w ramach próby dopasowania. Wyświetlacz timera będzie znajdować się pod panelem czołowym.

Krok 6: Umieść elektronikę

Umieść płytę główną po prawej stronie obudowy, gdzie będzie płyta czołowa. Podłącz przycisk i włóż go przez otwór z boku. Powinien to być otwór na przycisk, który wykonałeś ręcznie lub dodałeś za pomocą dostarczonego pliku CAD. Podłącz przewody wewnętrzne zgodnie ze schematem.

Krok 7: Umieść tablice UV

Tablice UV LED zostaną umieszczone w odpowiednich gniazdach po wewnętrznej stronie górnej i dolnej części obudowy. Będzie to mieściło się w prostokątnych wyciągnięciach. Odnieś się do powyższego obrazu, aby uzyskać prawidłową orientację tablicy. Zacznij od nałożenia dwóch małych kropek super kleju na każdy koniec tylnej części PCB, a następnie szybko je włóż. Delikatnie dociśnij, aby utrzymać je na miejscu i pozwól klejowi wyschnąć.

Krok 8: Zasilanie płyty głównej

Połącz dwie płyty z płytą główną za pomocą przewodów poprowadzonych przez wnętrze obudowy. Są szczeliny na przewody. Płytka na górnej skorupie będzie miała przewody poprowadzone przez otwór z boku iz powrotem do małego otworu z boku dolnej skorupy. Większy otwór z boku posłuży do zasilania płyty głównej.

Użyj małego przewodu złącza jack baryłka, aby zasilić płytę główną. Zrób to, podłączając zasilacz 9 V AC/DC do złącza typu jack. Gdy wszystko jest już prawidłowo okablowane, przykręć płytę czołową.

Krok 9: Umieść szklankę

Użyto małego kawałka szkła, aby upewnić się, że przedmioty nie dotykają dolnej płytki drukowanej, dzięki czemu można ją odpowiednio zdezynfekować. Ten kawałek szkła zostanie umieszczony na wyższych balustradach dolnej obudowy, aby nie dotykał dolnej płytki drukowanej. Zabezpiecz szkło za pomocą czterech małych kropek super kleju na każdym rogu, a następnie szybko umieść je na profilu. Delikatnie dociśnij rogi i pozostaw klej do wyschnięcia.

Krok 10: Przetestuj środek dezynfekujący

Przetestuj swój środek dezynfekujący, aby upewnić się, że działa prawidłowo. Włóż przedmiot do środka dezynfekującego i zamknij pokrywkę. Po naciśnięciu przycisku odliczanie powinno rozpocząć się od 300 sekund, a następnie wyłączyć. Po upewnieniu się, że środek dezynfekujący UV jest w pełni funkcjonalny, używaj go w razie potrzeby! Możesz przeczytać więcej o tym, jak i dlaczego stworzyliśmy ten środek dezynfekujący w naszym poście na blogu UV Sanitizer Design.

[Podczas budowy tego urządzenia należy przestrzegać środków ostrożności. Należy pamiętać, że niewłaściwe użytkowanie i ekspozycja na światło UV może zaszkodzić Tobie i innym. Proszę używać swojego środka dezynfekującego w odpowiedni sposób i postępować odpowiedzialnie.]