Αυτόματο απολυμαντικό χεριών: 8 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Η πανδημία COVID-19 έχει γίνει κάτι που το κοινό έχει ακούσει πολύ συχνά κατά τη διάρκεια του 2020. Κάθε πολίτης που ακούει τη λέξη «COVID-19» θα σκεφτεί αμέσως τη λέξη «Επικίνδυνο», «Θανατηφόρο», «Διατηρήστε καθαρό» και άλλες λέξεις Το Αυτός ο COVID-19 έχει επίσης κηρυχθεί πανδημία και πολλές χώρες έχουν υποστεί απώλειες από αυτήν την πανδημία, τόσο στον οικονομικό όσο και στον τομέα της υγείας. Αυτή η πανδημία εξαπλώνεται πολύ γρήγορα και για να την αποτρέψουν, οι άνθρωποι πρέπει να διατηρήσουν την υγεία τους διατηρώντας την καθαριότητα, διατηρώντας απόσταση από τους άλλους και μένοντας στο σπίτι.

Σε αυτή τη νέα κανονική εποχή, έχουν ανοίξει διάφορα μέρη, αλλά δεν έχουν όλοι τους ίδιες εγκαταστάσεις καθαρισμού, μερικά παρέχουν εγκαταστάσεις πλυσίματος χεριών αλλά δεν είναι υγιεινές, ορισμένα παρέχουν απολυμαντικά χεριών αλλά εκατοντάδες άνθρωποι μας έχουν αγγίξει, δεν ξέρουμε αν έχουν μολύνει τον COVID-19 ή όχι. Η ύπαρξη εγκαταστάσεων καθαριότητας στην εποχή του COVID-19 κάνει τους ανθρώπους να σκέφτονται δύο φορές αν θα έρθουν ή όχι σε αυτήν την τοποθεσία.

Με το Αυτόματο Απολυμαντικό Χεριών, οι ιδιοκτήτες επιχειρήσεων δεν χρειάζεται πλέον να το φοβούνται αυτό, επειδή αυτόματα απολυμαντικά χεριών μπορούν να χρησιμοποιηθούν από πολλούς ανθρώπους χωρίς να αγγίζονται, πράγμα που προφανώς σημαίνει ότι είναι πολύ υγιεινές και θα αυξήσει τον αριθμό των ατόμων που έρχονται στην τοποθεσία της επιχείρησης γιατί έχουν καλές εγκαταστάσεις υγιεινής.

Βήμα 1: Online προσομοίωση

Η απλή ιδέα σε αυτό το έργο είναι όταν το HC-SR04 ανιχνεύσει οποιοδήποτε αντικείμενο σε μια ορισμένη απόσταση, θα στείλει ένα σήμα στο Arduino και το Arduino θα ενεργοποιήσει την αντλία νερού για να κάνει την αντλία νερού DC να διανείμει το απολυμαντικό χεριών. Στο παραπάνω κύκλωμα, ο κινητήρας DC είναι η αντλία νερού στο πραγματικό έργο.

Όλοι γνωρίζουμε, μερικές φορές δεν είναι εύκολο να δουλέψεις με ηλεκτρονικά. Ενδέχεται να υπάρχει κάποιο σφάλμα κατά τη διάρκεια του έργου και η διαδικασία εντοπισμού σφαλμάτων μερικές φορές απαιτεί λιγότερο χρόνο, αλλά μερικές φορές χρειάζεται πολύ χρόνο για να σκεφτούμε. Για να μειώσουμε οποιοδήποτε σφάλμα θα πρέπει πρώτα να δοκιμάσουμε το έργο σε προσομοίωση μέσω διαδικτύου. Σε αυτό το έργο, χρησιμοποιώ το Tinkercad για να προσομοιώσω το κύκλωμά μου, οπότε κατά τη διάρκεια του φυσικού σχεδιασμού, δεν υπάρχει μεγάλο σφάλμα.

Μπορείτε να ρίξετε μια ματιά στο αρχείο Tinkercad στον παρακάτω σύνδεσμο:

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

Βήμα 2: Προετοιμάστε το στοιχείο σας και δοκιμάστε το

Για την κατασκευή αυτού του έργου, χρειαζόμαστε:

• Arduino Uno
• Μπαταρία 9V
• Υπερηχητικός αισθητήρας HC-SR04
• 5V DC Αντλία νερού (DC Motor in Tinkercad)
• Τρανζίστορ NPN
• Αντίσταση 1k Ohm

Προαιρετικός:

• LCD (για καλύτερη διεπαφή χρήστη)
• Ποτενσιόμετρο (εάν χρησιμοποιείται LCD)
• Αντίσταση 330 Ohm (εάν χρησιμοποιείται LCD)
• Πράσινο και κίτρινο LED (για καλύτερη διεπαφή χρήστη και μπορείτε να αλλάξετε το χρώμα)
• 2x 330 Ohm Resistor (αν χρησιμοποιείτε LED)

Εάν έχετε όλα τα συστατικά έτοιμα, τώρα ας χτίσουμε το έργο

Θα σας συνιστούσα να δοκιμάσετε πρώτα όλα τα εξαρτήματα, ώστε εάν υπάρχει σφάλμα κατά την προσομοίωση, να μην υπάρχουν περισσότερες πιθανότητες να είναι το πρόβλημα κάθε μεμονωμένο στοιχείο. Θα περιγράψω εν συντομία πώς να δοκιμάσω κάθε στοιχείο:

• Arduino Uno: Ανοίξτε το Arduino IDE, μεταβείτε στο ΑΡΧΕΙΟ> Παράδειγμα> Βασικό> Αναλαμπή. Εάν η λυχνία LED στο Arduino αναβοσβήνει, σημαίνει ότι λειτουργεί.
• HC-SR04 Sensor: Συνδέστε το VCC, Ground, Echo και Trigger Pin όπως το κύκλωμα και η κωδικοποίηση στην παραπάνω εικόνα. Προσπαθήστε να το προσομοιώσετε, ανοίξτε το Serial Monitor και βάλτε το χέρι σας κοντά/μακριά στον αισθητήρα. Εάν εκτυπώνει οποιονδήποτε διαφορετικό αριθμό, σημαίνει ότι λειτουργεί. Θα εξηγήσω την έννοια του αριθμού στο επόμενο βήμα.
• Αντλία νερού DC: Συνδέστε τον πείρο όπως το παραπάνω κύκλωμα στην μπαταρία. Εάν υπάρχει ήχος δόνησης, σημαίνει ότι το εξάρτημα είναι έτοιμο να ξεκινήσει.
• LCD: Συνδέστε όλες τις ακίδες στο Arduino, όπως το παραπάνω κύκλωμα. Αντιγράψτε τον κώδικα και προσπαθήστε να τον μεταγλωττίσετε. Εάν εκτυπώνει το κείμενο, σημαίνει ότι το στοιχείο λειτουργεί καλά.
• LED: Συνδέστε τις ακίδες LED, όπως το παραπάνω κύκλωμα, στην μπαταρία. Εάν το LED είναι αναμμένο, σημαίνει ότι το εξάρτημα λειτουργεί.

Βήμα 3: Σχεδιάστε φυσικά κυκλώματα

Αφού γνωρίζετε ότι όλα τα εξαρτήματα λειτουργούν καλά, συνεχίζουμε στο πιο διασκεδαστικό μέρος, κατασκευάζουμε όλα τα κυκλώματα. Συγγνώμη για το λίγο ακατάστατο στην εικόνα, αλλά είμαι βέβαιος ότι μπορείτε να δείτε καθαρά ποιο κύκλωμα πηγαίνει στο VCC, γείωση και Arduino Pin στο κύκλωμα Tinkercad.

Επειδή έχουμε ήδη προσομοιώσει το έργο στο Tinkercad, μπορούμε να ακολουθήσουμε το κύκλωμα στην παραπάνω εικόνα και να δοκιμάσουμε αν λειτουργεί ή όχι. Εάν ενδιαφέρεστε να μάθετε γιατί αυτός ο πείρος πηγαίνει σε αυτόν τον πείρο και σε άλλα σχετικά με την εξήγηση κυκλώματος, επισυνάπτω ένα βίντεο στο τέλος του έργου για μια πιο λεπτομερή εξήγηση.

Μετά από όλη την κατασκευή του κυκλώματος, θα περάσουμε από το βήμα κωδικοποίησης, το επόμενο βήμα.

Βήμα 4: Προγραμματισμός Arduino

Για να κωδικοποιήσετε το Arduino, μπορείτε να ανοίξετε το Arduino IDE και να επιλέξετε τον τύπο θύρας και πλακέτας που έχετε στο μενού εργαλείων. Στη συνέχεια, μπορείτε να αντιγράψετε το αρχείο κωδικοποίησης που επισυνάπτεται παρακάτω και να το μεταγλωττίσετε στο Arduino σας.

ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ

Παρακαλώ αφαιρέστε όλη την μπαταρία κατά τη σύνδεση του Arduino στον υπολογιστή. Μην συνδέετε το Arduino σε εξωτερική τροφοδοσία. Υπάρχει πιθανότητα το έργο σας να εξουδετερωθεί και να σπάσει το κύκλωμα, τη θύρα του υπολογιστή σας ή οποιαδήποτε άλλα σχετικά πράγματα

Εάν ενδιαφέρεστε για το πώς λειτουργεί η κωδικοποίηση, μπορείτε να παρακολουθήσετε το βίντεο που επισυνάπτω στο τέλος του έργου επειδή εξηγώ λεπτομερώς πώς να γράψετε τον κώδικα.

Βήμα 5: Ανάγνωση του αισθητήρα υπερήχων HC-SR04

Έβαλα αυτό το βήμα ξεχωριστά με άλλους, επειδή πιστεύω ότι αυτό είναι το πιο κρίσιμο μέρος του έργου. Αυτό το έργο εξαρτάται από τον αισθητήρα και αν κάνετε λάθος στην ανάγνωση του αισθητήρα, το έργο δεν θα λειτουργήσει καλά.

Όπως βλέπετε στην παραπάνω εικόνα, ορίζω την απόσταση σε 4 ίντσες, πράγμα που σημαίνει ότι όταν το ping του αισθητήρα διαβάζεται κάτω από τις 4 ίντσες, θα στείλει το σήμα και θα ενεργοποιήσει την αντλία νερού και θα διανείμει απολυμαντικό χεριών. Μπορείτε να αλλάξετε τον εντοπισμό στόχου απόστασης με βάση το έργο σας.

Βήμα 6: Δοκιμάστε το εξωτερικό τροφοδοτικό

Αφού μεταγλωττιστεί ο κώδικας στο Arduino, ρυθμίζεται επίσης η ανίχνευση απόστασης του αισθητήρα. Μπορούμε να προσπαθήσουμε να το χρησιμοποιήσουμε για πραγματικές εφαρμογές. Συνδέστε όλη την εξωτερική τροφοδοσία. Στην περίπτωσή μου, χρησιμοποίησα μπαταρία 4 X 1.5V για το Arduino και μπαταρία 9V για την αντλία DC.

Εάν το έργο λειτουργεί καλά, συγχαρητήρια!

Το τελευταίο βήμα είναι να σχεδιάσετε τη θήκη έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί από οποιονδήποτε.

Βήμα 7: Σχεδιασμός περιβλήματος

Συγγνώμη για τον ακατάστατο σχεδιασμό του περιβλήματος, αυτή τη στιγμή λόγω της πανδημίας, μπορώ απλά να χρησιμοποιήσω μερικά αντικείμενα που έχω στο σπίτι μου.

Θα σας συνιστούσα να εκτυπώσετε PCB σε αυτό το έργο για να έχετε καλύτερο σχεδιασμό και επίσης τρισδιάστατη εκτύπωση του περιβλήματος. Στην περίπτωσή μου, λόγω περιορισμών, έχω μόνο χαρτόνι και ταινία. Αλλά το έργο λειτουργεί τόσο καλά όμως, δεν χάνει καμία ανίχνευση και δεν ανιχνεύει ποτέ κανένα φάντασμα που σημαίνει ότι η ανάγνωση του αισθητήρα λειτουργεί τέλεια.

Σας προτείνω επίσης να σχεδιάσετε το περίβλημα με ένα δωμάτιο για χρήση για να ξαναγεμίσετε το απολυμαντικό χεριών και να διορθώσετε σφάλματα για τον μηχανικό. Στην περίπτωσή μου, μπορείτε να δείτε τις εικόνες νούμερο 3 και 4 όπου δημιουργώ χώρο για την αναπλήρωση και τον εντοπισμό σφαλμάτων εάν υπάρχει κάποιο πρόβλημα με την οθόνη LCD, LED ή τον αισθητήρα HC-SR04.

Βήμα 8: Χρησιμοποιήστε το

Αφού ακολουθήσετε όλα τα παραπάνω βήματα, είμαι σίγουρος ότι μπορείτε να κάνετε το έργο να λειτουργεί καλά. Ελπίζω ότι αυτό το έργο που κάνετε δεν θα διακοσμήσει ή θα εντυπωσιάσει κανέναν πόσο έξυπνος είστε. Αντ 'αυτού, ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΤΕ ΤΟ!

Κατά τη διάρκεια του χρόνου μου στην οργάνωση, έλεγα πάντα στην ομάδα μου, δεν είναι το πόσο απασχολημένα είναι τα πράγματα, αλλά το πόσο επιδραστικά είναι τα πράγματα. Οποιαδήποτε απασχόληση χωρίς κανένα αντίκτυπο που θα μπορούσατε να φέρετε στον κόσμο είναι χάσιμο χρόνου.

Αυτά τα Αυτόματα Απολυμαντικά Χεριών που φτιάχνετε θα μπορούσαν να έχουν πολλές θετικές επιπτώσεις στο περιβάλλον σας. Για μένα, το έδωσα στον ιδιοκτήτη της οικογενειακής επιχείρησής μου, ώστε όλο το προσωπικό να μπορεί να το χρησιμοποιήσει και να μειώσει τυχόν πιθανότητες μόλυνσης από COVID-19.

Επισυνάπτω επίσης ένα βίντεο με κάθε λεπτομερή εξήγηση σχετικά με το κύκλωμα και την κωδικοποίηση, αν ενδιαφέρεστε να μάθετε περισσότερα, μη διστάσετε να το παρακολουθήσετε! Σύνδεσμος στα παρακάτω:

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

Ελπίζω να σας αρέσει αυτό το σεμινάριο και αν το κάνετε, κάντε ένα like στο έργο. Σας ευχαριστούμε και τα λέμε στο επόμενο έργο!