DIY Ոչ կոնտակտային ձեռքի ախտահանիչ դիսպենսեր առանց Arduino- ի կամ միկրոկոնտրոլերի. 17 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Ինչպես բոլորս գիտենք, COVID-19- ի բռնկումը հարվածեց աշխարհին և փոխեց մեր ապրելակերպը: Այս վիճակում ալկոհոլը և ձեռքի ախտահանիչները կենսական հեղուկներ են, սակայն դրանք պետք է ճիշտ օգտագործվեն: Վարակված ձեռքերով ալկոհոլի տարաներին կամ ձեռքի ախտահանիչներին դիպչելը կարող է վիրուսը փոխանցել հաջորդ մարդուն: Այս հոդվածում մենք կկառուցենք ձեռքի ախտահանիչ ավտոմատ դիսպենսեր, որն օգտագործում է IR սենսորներ `ձեռքի առկայությունը հայտնաբերելու համար և ակտիվացնում է պոմպը` հեղուկը ձեռքին թափելու համար: Նպատակն էր գտնել ամենաէժան և ամենահեշտ լուծումը և նախագծել միացում: Հետևաբար, ոչ մի Microcontroller կամ Arduino չի օգտագործվել: Երկու դիզայն է ներդրվել, և դուք ազատ եք ընտրելու և կառուցելու դրանցից որևէ մեկը: Առաջին դիզայնը օգտագործում է SMD բաղադրիչներ, իսկ երկրորդը `նույնիսկ ավելի պարզ: Այն օգտագործում է DIP բաղադրիչներ փոքր մեկ շերտով PCB տախտակի վրա:

I. Առաջին դիզայն

[A] Շրջանների վերլուծություն

Դուք կարող եք հաշվի առնել սխեմա 1 -ում ներկայացված սխեմատիկ դիագրամը: P1 միակցիչն օգտագործվում է 6V- ից մինչև 12V լարման միացումին միացնելու համար: C6 կոնդենսատորն օգտագործվել է մատակարարման հնարավոր աղմուկները նվազեցնելու համար: REG-1- ը հայտնի AMS1117 [1] LDO կարգավորիչն է, որը կայունացնում է լարումը 5 Վ-ում:

Քայլ 1. Նկար -1. Ձեռքերի ախտահանման դիսպանսերի սխեմատիկ դիագրամ (առաջին նախագիծ)

D2- ը ցույց է տալիս պատշաճ սնուցման միացում, իսկ R5- ը սահմանափակում է LED հոսանքը: D1- ը IR հաղորդիչ դիոդ է, և R1- ը սահմանափակում է D1 հոսանքը, այլ կերպ ասած ՝ այն որոշում է սենսորի զգայունությունը: U1- ը 555 [2] հայտնի ժամաչափի IC- ն է, որը կազմաձևված է 38KHz զարկերակ ներարկելու D1 (հաղորդիչ) դիոդին: R4 պոտենցիոմետրը պտտելով ՝ կարող եք հարմարեցնել հաճախականությունը: C1 և C2- ն օգտագործվում են աղմուկը նվազեցնելու համար: U2- ը TSOP1738 IR ընդունիչ է [3]: Ըստ TSOP17XX տվյալների թերթիկի. PIN դիոդը և նախալարիչը հավաքվում են կապարի շրջանակի վրա, էպոքսիդային փաթեթը նախագծված է որպես IR զտիչ: Դեմոդուլացված ելքային ազդանշանը կարող է ուղղակիորեն վերծանվել միկրոպրոցեսորի միջոցով: TSOP17.. ստանդարտ IR հեռակառավարման ընդունիչների շարք է, որն ապահովում է փոխանցման բոլոր հիմնական կոդերը »: TSOP1738- ը ներկայացնում է ակտիվ-ցածր արտադրանք: Դա նշանակում է, որ U2- ի ելքային կապը ցածր է իջնում 38KHz IR լույսի առկայության դեպքում: Հետևաբար, ես օգտագործեցի էժան P-Channel NDS356 MOSFET [4] DC շարժիչը (հեղուկ պոմպ) վարելու համար: D4- ը պաշտպանիչ դիոդ է շարժիչի հակառակ հոսանքներից, իսկ C8- ը նվազեցնում է շարժիչի ինդուկտիվ աղմուկները: D3- ը LED է, որը ցույց է տալիս հեղուկ պոմպի IR ընդունումը և ակտիվացումը: C4 և C5- ն օգտագործվել են մատակարարման աղմուկները նվազեցնելու համար:

[B] PCB դասավորությունը

Նկար 2 -ը ցույց է տալիս PCB- ի դասավորությունը: Ինչպես պարզ է, բոլոր բաղադրիչները, բացառությամբ IR հաղորդիչի դիոդի և TSOP IR ընդունիչի, SMD են:

Քայլ 2. Նկար -2. Ձեռքերի ախտահանման ավտոմատ դիսպենսերի PCB- ի դասավորությունը (առաջին դիզայն)

Ես օգտագործել եմ SamacSys բաղադրիչի գրադարանները (սխեմատիկ նշաններ և PCB ոտնահետքեր) AMS1117-5.0 [5], LM555 [6], TSOP1738 [7] և NDS536AP [8] համար: SamacSys- ի գրադարաններն անվճար են և հետևում են IPC ոտնահետքի չափանիշներին: Այս գրադարանների օգտագործումը զգալիորեն նվազեցնում է նախագծման ժամանակը և կանխում նախագծման սխալները: Գրադարանները տեղադրելու համար կարող եք կամ օգտագործել CAD plugin [9] (նկար 3) կամ ներբեռնել դրանք բաղադրիչ-որոնման համակարգից: Ես օգտագործեցի Altium Designer- ը, ուստի նախընտրեցի օգտագործել Altium plugin- ը:

Քայլ 3: Նկար -3. SamacSys- ի կողմից աջակցվող CAD հավելվածներ և օգտագործված բաղադրիչներ Altium Designer- ի հավելվածում

Նկար 4 -ը և 5 -ը ցույց են տալիս PCB տախտակի վերևի և ներքևի 3D տեսարաններ

Քայլ 4. Նկար -4. 3D տեսք PCB տախտակից (վերև)

Քայլ 5. Նկար-5. 3D տեսք PCB տախտակից (ներքև)

[C] հավաքում և փորձարկում Ոչինչ հատուկ չէ մասերի հավաքման գործընթացում: Բոլոր բաղադրիչները, բացառությամբ TR և RE սենսորների, SMD են: Ես մտադրություն ունեի արագ փորձարկել միացումը, ուստի ես օգտագործեցի կիսատնական PCB տախտակ ՝ առանց զոդման դիմակների և մետաքսե էկրանի: Ձեր առաջադրանքը շատ ավելի հեշտ է պրոֆեսիոնալ պատրաստված PCB տախտակի միջոցով.-): 6 -ը ցույց է տալիս նախատիպը:

Քայլ 6. Նկար -6. Ձեռքերի ախտահանման դիսպենսերի նախատիպ (առաջին դիզայն) կիսամյակային տախտակի տախտակի վրա

Մոնտաժումից հետո փորձեք կարգավորել R1- ը և R4- ը `համապատասխանեցման և հայտնաբերման լավագույն տիրույթը գտնելու համար: R1- ը սահմանում է IR հզորությունը (տիրույթը), իսկ R4- ը `փոխանցման հաճախականությունը:

Քայլ 7: [D] Նյութերի հաշիվ

II. Երկրորդ դիզայն

[A] Շրջանների վերլուծություն

Նկար 7 -ը ցույց է տալիս սարքի սխեմատիկ դիագրամը: P3 միակցիչն օգտագործվում է +5V հոսանքը միացմանը միացնելու համար: C4 և C5 կոնդենսատորներն օգտագործվում են մուտքի մատակարարման աղմուկները նվազեցնելու համար: IC1- ը շրջանի սիրտն է: Այն հայտնի LM393 համեմատիչն է [10]:

Քայլ 8. Նկար -7. Ձեռքերի ախտահանման դիսպանսերի սխեմատիկ դիագրամ (երկրորդ դիզայն)

Ըստ LM393 տվյալների թերթի. «LM393 շարքերը երկակի անկախ ճշգրիտ լարման համեմատիչներ են, որոնք ունակ են մեկ կամ պառակտման մատակարարման գործողության: Այս սարքերը նախագծված են թույլատրելու ռեժիմի ընդհանուր սահմանը `մինչև գետնին, մեկ մատակարարման գործողությամբ: Մուտքային օֆսեթ լարման բնութագրերը ՝ մինչև 2.0 մՎ, դարձնում են այս սարքը հիանալի ընտրություն սպառողական, ավտոմոբիլային և արդյունաբերական էլեկտրոնիկայի բազմաթիվ ծրագրերի համար »:

Դա էժան և ձեռքով աշխատող IC է: Ընդհանրապես, ես առաջարկում եմ ձեզ, եթե ձեր դիմումը համեմատիչ է, պարզապես OPAMP- ների փոխարեն օգտագործեք համեմատական չիպսեր: Մենք օգտագործեցինք չիպի առաջին համեմատիչը, և R3 պոտենցիոմետրը սահմանում է ակտիվացման շեմը: C2- ն նվազեցնում է պոտենցիոմետրի միջին քորոցի հնարավոր ձայները: D1- ը IR հաղորդիչ է, իսկ D2- ը `IR ընդունիչ դիոդ: D2- ը միացված է համեմատիչի բացասական քորոցին (-), որը պետք է համեմատվի դրական փին (+) լարման հետ: Համեմատիչի ելքային քորոցը ակտիվ-ցածր է, այնուամենայնիվ, ավելի լավ է քաշել ՝ օգտագործելով R4- ը:

Q1- ը հայտնի BD140 PNP տրանզիստորն է [11], որը քշում է պոմպը (DC շարժիչ) և D3 LED- ը: D4- ը հակադարձ պաշտպանական դիոդ է, և C3- ն նվազեցնում է պոմպի ինդուկտիվ աղմուկը, որպեսզի այն չազդի շրջանի կայունության վրա: Ի վերջո, P1- ն օգտագործվում է կապույտ 5 մմ լուսադիոդի միացման համար `համապատասխան էներգիայի միացում նշելու համար:

[B] PCB դասավորությունը

Նկար 8 -ը ցույց է տալիս երկրորդ դիզայնի PCB- ի դասավորությունը: Այն միաշերտ PCB տախտակ է և բոլոր բաղադրիչները DIP են: Բոլորի համար բավականին հեշտ է արագ պատրաստել այս DIY- ը տանը:

Քայլ 9. Նկար -8. Ձեռքերի ախտահանման դիսպենսերի PCB- ի դասավորությունը (երկրորդ դիզայն)

Նույնը, ինչ առաջին դիզայնը, ես օգտագործեցի SamacSys բաղադրիչի գրադարանները (սխեմատիկ նշաններ և PCB ոտնահետքեր) LM393- ի համար [12], և BD140 [13]: SamacSys- ի գրադարաններն անվճար են և հետևում են IPC տարածքի չափանիշներին: Գրադարանները տեղադրելու համար կարող եք կամ օգտագործել CAD plugin [9] (նկար 9) կամ ներբեռնել դրանք բաղադրիչ-որոնման համակարգից: Այս գրադարանների օգտագործումը զգալիորեն նվազեցնում է նախագծման ժամանակը և կանխում նախագծման սխալները: Ես օգտագործեցի Altium Designer CAD ծրագրակազմը, ուստի նախընտրեցի տեղադրել Altium plugin- ը:

Քայլ 10: Նկար -9. SamacSys- ի աջակցվող CAD հավելվածները և օգտագործված բաղադրիչները Altium Designer- ի հավելվածում

Նկար 10 -ը ցույց է տալիս 3D տեսք հավաքված PCB տախտակից:

Քայլ 11: Նկար-10. 3D տեսք PCB տախտակից (վերև)

[C] հավաքում և փորձարկում

Նկար 11 -ը ցույց է տալիս հավաքված PCB տախտակը: Դա կիսատնական PCB տախտակ է, որը ես օգտագործում էի հասկացությունը արագ փորձարկելու համար: Կարող եք պատվիրել կեղծիքի համար: Soldոդման մեջ հատուկ բան չկա: Բոլոր բաղադրիչները DIP են: Բավականին հեշտ: Պարզապես արա դա:-). Այս դիզայնը ավելի հեշտ և նույնիսկ էժան է, քան առաջին դիզայնը: Այսպիսով, ես հետևեցի այս մեկին և ավարտեցի ձեռքի ախտահանիչ դիսպենսեր սարքը:

Քայլ 12: Նկար-11. Սանիտարական դիսպենսերների նախատիպ (երկրորդ դիզայն) կիսաարտադրական PCB տախտակի վրա

Նկար 12 -ը ցույց է տալիս ընտրված հեղուկ պոմպը: Սա, հավանաբար, շուկայում ամենաէժանն է, այնուամենայնիվ, ես գոհ եմ դրա գործունեությունից:

Քայլ 13. Նկար -12. Ընտրված հեղուկ պոմպ `ձեռքի ախտահանիչ հեղուկը հոսելու համար

Վերջապես, նկար 13 -ը ցույց է տալիս ձեռքի ախտահանիչ դիսպենսեր: Կարող եք ընտրել ցանկացած նմանատիպ ապակե կամ պլաստմասե տարա, օրինակ `պլաստիկ սուրճի պահեստավորման տարա: Իմ ընտրածը ապակե սոուսով տարա է:-): Ես օգտագործեցի մի պարզ պղնձե մետաղալար ՝ գուլպանը թեքելու և պահելու համար: Անջատեք R3 պոտենցիոմետրը զգայունության ամենացածր մակարդակից և մի փոքր բարձրացրեք այն `ձեր ցանկալի հայտնաբերման տիրույթին հասնելու համար: ՉԵՆՔ այն չափազանց զգայուն, քանի որ պոմպը կարող է ինքնաբերաբար գործել առանց որևէ ձգան:

Քայլ 14. Նկար -13. Ձեռքերի ախտահանման դիսպանսերի ամբողջական DIY

Նկար 14 -ը ցույց է տալիս դիսպենսերը մթության մեջ: Կապույտ LED- ի լույսը (P1) գրավիչ տեսք է տալիս, որը պետք է տեղադրվի տարայի կափարիչի վրա:

Քայլ 15. Նկար -14. Ձեռքերի ախտահանման դիսպենսերային տեսք մթության մեջ

Քայլ 16: [D] Նյութերի հաշիվ

Քայլ 17: Հղումներ

Հիմնական հոդված ՝

[1] ՝ AMS1117-5.0 Տվյալների թերթ ՝

[2]: LM555 Տվյալների թերթ ՝

[3] ՝ TSOP1738 Տվյալների թերթ ՝

[4] ՝ NDS356 Տվյալների թերթ ՝

[5] ՝ AMS1117-5.0 սխեմատիկ խորհրդանիշ և PCB ոտնահետք ՝

[6] ՝ LM555 սխեմատիկ խորհրդանիշ և PCB հետք ՝

[7] ՝ TSOP1738 սխեմատիկ խորհրդանիշ և PCB ոտնահետք ՝

[8] ՝ NDS356 սխեմատիկ խորհրդանիշ և PCB հետք ՝

[9] ՝ CAD հավելվածներ ՝

[10] ՝ LM393 Տվյալների թերթ ՝

[11] ՝ BD140 տվյալների թերթ ՝

[12] ՝ LM393 սխեմատիկ խորհրդանիշ և PCB հետք ՝

[13] ՝ BD140 սխեմատիկ խորհրդանիշ և PCB հետք ՝