Απολυμαντικό UV: 10 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Έργα Fusion 360 »

Τα απολυμαντικά με υπεριώδη ακτινοβολία χρησιμοποιούν το φως UV-C για να σκοτώσουν τα μικρόβια και να απολυμάνουν τις επιφάνειες. Κατά την αναχώρηση και την επιστροφή στο σπίτι, είναι σημαντικό να απολυμαίνετε αντικείμενα που χρησιμοποιούνται συχνά για να περιορίσετε τις πιθανότητες εξάπλωσης μικροβίων. Το συγκεκριμένο απολυμαντικό UV σχεδιάστηκε για να αποφεύγει τη σπατάλη προϊόντων καθαρισμού όπως απολυμαντικά σπρέι και ταμπόν αλκοόλ διατηρώντας καθαρά μικρά αντικείμενα όπως τηλέφωνα, κλειδιά και πορτοφόλια. Διαβάστε περισσότερα σχετικά με αυτό στο blog post μας στο Rationing Cleaning Supplies with Circuit Boards!

Πρώτον, θα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι έχετε όλα τα απαραίτητα εξαρτήματα και υλικά, καθώς και τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται. Μπορεί να θέλετε να έχετε ανταλλακτικά, για κάθε περίπτωση.

Προμήθειες

Ηλεκτρικά εξαρτήματα:

• 1x Μικροελεγκτής

  • Μέρος #Κατασκευαστή: ATTINY85-20SU
  • DigiKey Μέρος #: ATTINY85-20SU-ND

• 4x UVC LED

  • Μέρος #Κατασκευαστή: L933-UV265-2-20
  • DigiKey Μέρος #: 2460-L933-UV265-2-20TR-ND

• 2x τρανζίστορ

  • Μέρος #Κατασκευαστή: AOD1N60
  • DigiKey Μέρος #: 785-1179-1-ND

• 1x Momentary Switch

  • Μέρος #Κατασκευαστή: PS1024ABLK
  • DigiKey Μέρος #: EG2011-ND

• 1x οθόνη 7 τμημάτων

  Αγορά μέσω Amazon

• 2x ρυθμιστής 3.3V

  • Μέρος #Κατασκευαστή: AP2114H-3.3TRG1
  • DigiKey Μέρος #: AP2114H-3.3TRG1DICT-ND

• 1x 2 Row 12 Position SMD Pin Header

  • Μέρος κατασκευαστή: 95278-801A12LF
  • DigiKey Μέρος #: 609-5164-1-ND

• Αντιστάσεις 4x 10k 0603

  • Μέρος #Κατασκευαστή: RC0603JR-0710KL
  • DigiKey Μέρος #: 311-10KGRCT-ND

• 1x 100 Αντίσταση 0402

  • Μέρος #Κατασκευαστή: RC0402FR-07100RL
  • DigiKey Μέρος #: 311-100LRCT-ND

• 1x 0.1uF Πυκνωτής 0402

  • Μέρος #Κατασκευαστή: C0402C104Z4VAC7867
  • DigiKey Μέρος #: 399-1043-1-ND

• Αντίσταση 4x 75 Ohm

  • Μέρος #Κατασκευαστή: ERJ-12ZYJ750U
  • DigiKey Μέρος #: P75WCT-ND

• 1x ρυθμιστής 5V

  • Κατασκευαστής Μέρος #: AP2204K-5.0TRG1
  • DigiKey Μέρος #: AP2204K-5.0TRG1DICT-ND
• 1x Σύνδεσμος μικρού βαρελιού

Μηχανικά εξαρτήματα:

• Γυαλί (ή εκτυπώσεις 3D εκτύπωσης εάν έχετε γυαλί αδιαφανές μόνο σε υπεριώδη ακτινοβολία)

  Διαστάσεις: 111mm x 86mm x 2mm

• 200 γραμμάρια PLA

  Χρησιμοποιείται για τρισδιάστατη εκτύπωση του περιβλήματος

• 65mm x 1,75mm Ράβδος

  • Βρήκαμε 65 χιλιοστά νήματος PLA 1,75 χιλιοστών λειτούργησε καλά για αυτό
  • Χρησιμοποιείται για τη συναρμολόγηση του μεντεσέ του περιβλήματος
• 2x Εισαγωγές θερμότητας 2mm M3 3mm
• 2x βίδες M3x6

• 1x Φύλλο FR4

  Χρησιμοποιείται για την εκτύπωση πλακέτων κυκλωμάτων

• Jumper Wires
• Υπερκόλλα

• Εκτυπωτής PCB SV2

  Είστε ευπρόσδεκτοι να δημιουργήσετε τα PCB σας με οποιονδήποτε άλλο τρόπο

• Τρισδιάστατος εκτυπωτής

  Μπορείτε επίσης να λάβετε τα τυπωμένα μέρη σας με οποιονδήποτε άλλο τρόπο

• Συγκολλητικό σίδερο
• Κατσαβίδι

• Πολύμετρο

  Χρησιμοποιείται για έλεγχο για ανοικτά/σπασμένα ίχνη

Αφού συγκεντρώσετε όλα όσα χρειάζεστε, μπορείτε να ακολουθήσετε τα παρακάτω βήματα για να ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση του δικού σας απολυμαντικού UV:

Βήμα 1: Κατεβάστε και εκτυπώστε τους πίνακες

Αυτό το έργο αποτελείται από 3 ξεχωριστούς πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) που σχεδιάστηκαν με χρήση του KiCAD και εκτυπώθηκαν χρησιμοποιώντας το SV2 του BotFactory σε ένα HomeLab. Το PCB στο επίκεντρο αυτού του σχεδιασμού δεν συνδέει μόνο την τροφοδοσία, το κουμπί εκκίνησης, την οθόνη 7 τμημάτων και τις λυχνίες LED, αλλά στεγάζει επίσης τον «εγκέφαλο» που ελέγχει τη συσκευή. Παρόλο που οι τρεις πίνακες είναι προς το παρόν συνδεδεμένοι με εύκαμπτα καλώδια, είναι δυνατό να επανασχεδιαστεί χρησιμοποιώντας εύκαμπτα PCB!

Η κεντρική πλακέτα θα περιέχει το ATTINY85, ενώ τα άλλα δύο θα περιέχει το καθένα δύο LED LED. Ολόκληρη η σχεδίαση τροφοδοτείται από μια είσοδο βαρελιού 9V 2A, για την οποία διατίθενται ευρέως προσαρμογείς εναλλασσόμενου ρεύματος.

Εκτυπώστε τους τρεις πίνακες και κόψτε τους στο κατάλληλο μέγεθος. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα αρχεία που παρέχουμε σε αυτό το βήμα! Δεδομένου ότι δεν μπορούμε να ανεβάσουμε τα αρχεία για τον πίνακα εδώ, μπορείτε να τα κατεβάσετε δωρεάν μέσω του ιστότοπου BotFactory προς το παρόν. Μόλις εκτυπωθεί, χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο για να βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν σορτς ή σπασμένα ίχνη. Εάν δεν έχετε πολύμετρο τότε αρκεί μια οπτική επιθεώρηση.

Βήμα 2: Λήψη και εκτύπωση του περιβλήματος

Χρησιμοποιήσαμε το Autodesk Fusion 360 για να σχεδιάσουμε το περίβλημα με αχιβάδα και εκτυπώσαμε τη θήκη χρησιμοποιώντας τον προσωπικό μας εκτυπωτή 3D. Χρησιμοποιήστε τα αρχεία.stl που παρέχονται σε αυτό το βήμα για να εκτυπώσετε το ίδιο περίβλημα για να στεγάσετε τα ηλεκτρικά σας εξαρτήματα. Η τρύπα για το κουμπί έγινε χειροκίνητα χρησιμοποιώντας ένα τρυπάνι ισχύος και ένα τρυπάνι 8mm, αλλά μπορεί εύκολα να προστεθεί χρησιμοποιώντας ένα λογισμικό CAD πριν από την εκτύπωση. Εάν κάνετε μια τρύπα χειροκίνητα, θα πρέπει να τοποθετηθεί στη δεξιά πλευρά όπως σημειώνεται με το μπλε βέλος στην τρίτη εικόνα. Βεβαιωθείτε ότι έχετε μεγέθη και ρυθμίσετε τυχόν ανοίγματα σύμφωνα με τις διαστάσεις των εξαρτημάτων σας.

Συναρμολογήστε τον μεντεσέ του περιβλήματος τοποθετώντας κάθε μισό μανταλάκι μαζί και σπειρώστε το χρησιμοποιώντας το νήμα τρισδιάστατης εκτύπωσης 1,75 mm ή μια μικρή ράβδο παρόμοιων διαστάσεων. Βεβαιωθείτε ότι το περίβλημα μπορεί να ανοίξει και να κλείσει χωρίς δυσκολία.

Βήμα 3: Συναρμολογήστε το απολυμαντικό

Μόλις εκτυπωθούν όλα τα μέρη σας, μπορείτε να ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση του απολυμαντικού UV. Ξεκινήστε με συγκόλληση όλων των εξαρτημάτων στις καθορισμένες θέσεις τους στις σανίδες. Χρησιμοποιήσαμε θερμικά σταθερή συγκόλληση χαμηλής θερμοκρασίας, την οποία ξανατρίψαμε σε θερμοκρασία 150. Χρησιμοποιήσαμε ένα πιστόλι επαναφοράς για να τοποθετήσουμε αρχικά όλα τα μικρότερα εξαρτήματα και, στη συνέχεια, επανατοποθετήσαμε ολόκληρη την πλακέτα στο θερμοστάτη του SV2 για να διασφαλίσουμε ότι τα εξαρτήματα με μεγάλα μαξιλάρια, όπως τα τρανζίστορ, ανανεώθηκαν σωστά. Παρέχουμε ένα σχήμα αναφοράς και διάταξη, ώστε να μπορείτε να δείτε τι πηγαίνει πού. Οι παραπάνω εικόνες μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως καλή αναφορά.

Βήμα 4: Προγραμματίστε το ATTINY85

Προγραμματίστε το ATTINY85 χρησιμοποιώντας το Sparkfun Tiny AVR Programmer και το Arduino IDE. Παρέχουμε τον κωδικό για τον προγραμματισμό του ATTINY85 παρακάτω. Μπορείτε να συνδεθείτε σε αυτήν μέσω της κεφαλίδας 6 ακίδων, όπως περιγράφεται στον Οδηγό σύνδεσης προγραμματιστή Tiny AVR του Sparkfun.

Ο μικροελεγκτής περιμένει την είσοδο του χρήστη μέσω ενός κουμπιού. Μόλις εντοπίσει μια είσοδο, στέλνει ένα σήμα σε δύο τρανζίστορ εφέ πεδίου υψηλής ισχύος, ενεργοποιώντας τα 4 LED LED. Ταυτόχρονα, η αντίστροφη μέτρηση ξεκινά από τον μικροελεγκτή. Η οθόνη 7 τμημάτων δείχνει πόσα δευτερόλεπτα απομένουν. Μόλις ο χρονοδιακόπτης φτάσει στο 0, οι λυχνίες LED σβήνουν, επιτρέποντας στο χρήστη να ανοίξει το περίβλημα του clamshell και να ανακτήσει το απολυμανμένο αντικείμενο.

Συνδέστε την οθόνη 7 τμημάτων και τις πλακέτες UV LED χρησιμοποιώντας καλώδια βραχυκυκλωτήρων στην υποδοχή ακίδων. Οι λυχνίες LED θα ανάψουν όταν πατηθεί το κουμπί ενεργοποίησης/απενεργοποίησης εάν το ATTINY85 ήταν σωστά προγραμματισμένο και συνδεδεμένο.

Βήμα 5: Εισάγετε τα ένθετα θερμότητας

Ρυθμίστε το περίβλημα εισάγοντας τα ένθετα της θερμότητας. Τοποθετήστε τα ένθετα 3 χιλιοστών στις δύο οπές του κάτω μανταλιού, κάτω από όπου θα πάει η πρόσοψη. Πιέστε τα στη θέση τους με ένα συγκολλητικό σίδερο στους 250. Τα ένθετα πρέπει να τοποθετηθούν ελαφρώς κάτω από το χείλος της οπής. Βεβαιωθείτε ότι τα ένθετα λειτουργούν βιδώνοντας την πρόσοψη ως δοκιμαστική εφαρμογή. Η οθόνη του χρονοδιακόπτη θα βρίσκεται κάτω από την πρόσοψη.

Βήμα 6: Τοποθετήστε τα Ηλεκτρονικά

Τοποθετήστε τον κύριο πίνακα στη δεξιά πλευρά του περιβλήματος, όπου θα είναι η πρόσοψη. Συνδέστε το κουμπί και τοποθετήστε το μέσα από την τρύπα στο πλάι. Αυτή πρέπει να είναι η τρύπα για το κουμπί που φτιάξατε ή προσθέσατε χειροκίνητα χρησιμοποιώντας το παρεχόμενο αρχείο CAD. Συνδέστε τα εσωτερικά καλώδια όπως ορίζεται στο σχήμα.

Βήμα 7: Τοποθετήστε τις σανίδες UV

Οι πλακέτες UV LED θα τοποθετηθούν στις αντίστοιχες υποδοχές τους στο εσωτερικό του άνω και του κάτω περιβλήματος του περιβλήματος. Αυτό θα είναι εντός των ορθογώνιων εξώθησης. Ανατρέξτε στην παραπάνω εικόνα για τον σωστό προσανατολισμό της πλακέτας. Ξεκινήστε εφαρμόζοντας δύο μικρές κουκίδες σούπερ κόλλας σε κάθε άκρο του πίσω μέρους του PCB και στη συνέχεια τοποθετήστε τις γρήγορα. Πιέστε απαλά για να τα κρατήσετε στη θέση τους και αφήστε την κόλλα να στεγνώσει.

Βήμα 8: Τροφοδοτήστε την κεντρική πλακέτα

Συνδέστε τις δύο σανίδες στην κύρια πλακέτα χρησιμοποιώντας καλώδια που διέρχονται από το εσωτερικό του περιβλήματος. Υπάρχουν υποδοχές για να περάσουν τα καλώδια. Ο πίνακας στο πάνω κέλυφος θα έχει τα καλώδια του μέσω της οπής στο πλάι και πίσω σε μια μικρή τρύπα στο πλάι του κάτω κελύφους. Η μεγαλύτερη τρύπα στο πλάι θα χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία της κύριας πλακέτας.

Χρησιμοποιήστε ένα μικρό καλώδιο σύνδεσης γρύλων για να τροφοδοτήσετε την κεντρική πλακέτα. Κάντε αυτό συνδέοντας το τροφοδοτικό 9V AC/DC στο βύσμα του βύσματος. Μόλις όλα είναι σωστά συνδεδεμένα, βιδώστε την πρόσοψη.

Βήμα 9: Τοποθετήστε το γυαλί

Ένα μικρό κομμάτι γυαλιού χρησιμοποιήθηκε για να διασφαλιστεί ότι τα αντικείμενα δεν αγγίζουν το κάτω PCB, ώστε να μπορεί να απολυμανθεί σωστά. Αυτό το κομμάτι γυαλιού θα τοποθετηθεί στα ψηλότερα κάγκελα στο κάτω κέλυφος για να μην αγγίζει το κάτω PCB. Ασφαλίστε το γυαλί χρησιμοποιώντας τέσσερις μικρές κουκίδες σούπερ κόλλας σε κάθε γωνία και στη συνέχεια τοποθετήστε το γρήγορα στην εξώθηση. Πιέστε απαλά τις γωνίες και αφήστε την κόλλα να στεγνώσει.

Βήμα 10: Δοκιμάστε το απολυμαντικό

Δοκιμάστε το αντισηπτικό σας για να βεβαιωθείτε ότι λειτουργεί σωστά. Τοποθετήστε ένα αντικείμενο μέσα στο απολυμαντικό και κλείστε το καπάκι. Όταν πατάτε το κουμπί, η αντίστροφη μέτρηση θα πρέπει να ξεκινά από 300 δευτερόλεπτα και μετά να απενεργοποιείται. Αφού βεβαιωθείτε ότι το απολυμαντικό UV είναι πλήρως λειτουργικό, χρησιμοποιήστε όπως απαιτείται! Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για το πώς και γιατί δημιουργήσαμε αυτό το απολυμαντικό στην ανάρτηση ιστολογίου UV Sanitizer Design.

[Φροντίστε να τηρείτε τις προφυλάξεις ασφαλείας κατά την κατασκευή αυτής της συσκευής. Λάβετε υπόψη ότι η ακατάλληλη χρήση και έκθεση σε υπεριώδες φως μπορεί να προκαλέσει βλάβη σε εσάς και τους άλλους. Χρησιμοποιήστε το απολυμαντικό σας ανάλογα και ενεργήστε υπεύθυνα.]