UV Sanitizer: 10 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Các dự án Fusion 360 »

Chất khử trùng bằng tia cực tím sử dụng tia UV-C để diệt vi trùng và khử trùng bề mặt. Khi rời khỏi nhà và trở về nhà, điều quan trọng là phải khử trùng các vật dụng thường xuyên sử dụng để hạn chế khả năng lây lan vi trùng. Chất khử trùng bằng tia UV đặc biệt này được thiết kế để tránh lãng phí các sản phẩm tẩy rửa như thuốc xịt khử trùng và miếng tẩm cồn trong khi giữ sạch các vật dụng nhỏ như điện thoại, chìa khóa và ví.

Trước tiên, bạn sẽ cần đảm bảo rằng bạn có tất cả các thành phần và vật liệu cần thiết, cũng như các công cụ được sử dụng. Bạn có thể muốn có các thành phần dự phòng, đề phòng.

Quân nhu

Thành phần điện tử:

• 1x Vi điều khiển

  • Nhà sản xuất Phần #: ATTINY85-20SU
  • DigiKey Phần #: ATTINY85-20SU-ND

• 4x đèn LED UVC

  • Nhà sản xuất Part #: L933-UV265-2-20
  • DigiKey Part #: 2460-L933-UV265-2-20TR-ND

• 2x bóng bán dẫn

  • Nhà sản xuất Phần #: AOD1N60
  • DigiKey Part #: 785-1179-1-ND

• 1x Công tắc tạm thời

  • Nhà sản xuất Phần #: PS1024ABLK
  • DigiKey Phần #: EG2011-ND

• 1x màn hình 7 đoạn

  Đã mua qua Amazon

• Bộ điều chỉnh 2x 3.3V

  • Nhà sản xuất Part #: AP2114H-3.3TRG1
  • DigiKey Part #: AP2114H-3.3TRG1DICT-ND

• 1x 2 Hàng 12 Vị trí Đầu ghim SMD

  • Nhà sản xuất Part #: 95278-801A12LF
  • DigiKey Part #: 609-5164-1-ND

• Điện trở 4x 10k 0603

  • Nhà sản xuất Part #: RC0603JR-0710KL
  • DigiKey Phần #: 311-10KGRCT-ND

• 1x 100 Điện trở 0402

  • Nhà sản xuất Part #: RC0402FR-07100RL
  • DigiKey Phần #: 311-100LRCT-ND

• Tụ điện 1x 0,1uF 0402

  • Nhà sản xuất Part #: C0402C104Z4VAC7867
  • DigiKey Phần #: 399-1043-1-ND

• Điện trở 4x 75 Ohm

  • Nhà sản xuất Phần #: ERJ-12ZYJ750U
  • DigiKey Phần #: P75WCT-ND

• Bộ điều chỉnh 1x 5V

  • Nhà sản xuất Part #: AP2204K-5.0TRG1
  • DigiKey Part #: AP2204K-5.0TRG1DICT-ND
• 1x Đầu nối giắc cắm thùng nhỏ

Thành phần cơ khí:

• Thủy tinh (hoặc bản in 3D độc lập nếu bạn chỉ có kính mờ đối với ánh sáng tia cực tím)

  Kích thước: 111mm x 86mm x 2mm

• 200g PLA

  Được sử dụng để in 3D bao vây

• Thanh 65mm x 1,75mm

  • Chúng tôi nhận thấy 65mm của dây tóc 1,75mm PLA hoạt động tốt cho việc này
  • Được sử dụng để lắp ráp bản lề của vỏ
• Bộ chèn nhiệt 2x M3 3mm
• 2x Ốc vít M3x6

• 1x tấm FR4

  Dùng để in bảng mạch

• Dây nhảy
• Keo siêu dính

• Máy in PCB SV2

  Chúng tôi hoan nghênh bạn tạo PCB của mình theo bất kỳ cách nào khác

• máy in 3D

  Bạn cũng có thể nhận các bộ phận đã in của mình theo bất kỳ cách nào khác

• Sắt hàn
• Cái vặn vít

• Đồng hồ vạn năng

  Được sử dụng để kiểm tra các vết mở / bị hỏng

Khi bạn đã thu thập mọi thứ mình cần, bạn có thể làm theo các bước bên dưới để bắt đầu lắp ráp chất khử trùng bằng tia UV của riêng mình:

Bước 1: Tải xuống và in bảng

Dự án này bao gồm 3 Bảng mạch in (PCB) riêng biệt được thiết kế bằng KiCAD và được in bằng BotFactory’s SV2 trong HomeLab. PCB ở trung tâm của thiết kế này không chỉ kết nối nguồn, nút khởi động, màn hình 7 đoạn và đèn LED, mà nó còn chứa ‘bộ não’ điều khiển thiết bị. Mặc dù ba bảng hiện được kết nối bằng dây mềm, nhưng có thể thiết kế lại nó bằng cách sử dụng PCB linh hoạt!

Bo mạch chính sẽ chứa ATTINY85, trong khi hai bảng còn lại sẽ chứa hai đèn LED UV. Toàn bộ thiết kế được cung cấp năng lượng bởi đầu vào giắc cắm thùng 9V 2A, mà các bộ điều hợp AC được cung cấp rộng rãi.

In ba bảng và cắt chúng theo kích thước thích hợp. Bạn có thể sử dụng các tệp chúng tôi đã cung cấp trong bước này! Vì chúng tôi không thể tải lên các tệp cho bảng ở đây, bạn có thể tải xuống miễn phí thông qua trang web BotFactory ngay bây giờ. Sau khi in, sử dụng đồng hồ vạn năng để đảm bảo không có vết rách hoặc vết đứt. Nếu bạn không có đồng hồ vạn năng thì chỉ cần kiểm tra bằng mắt là đủ.

Bước 2: Tải xuống và in Bao vây

Chúng tôi đã sử dụng Autodesk Fusion 360 để thiết kế vỏ sò và in vỏ bằng Máy in 3D cá nhân của chúng tôi. Sử dụng các tệp.stl được cung cấp trong bước này để in cùng một vỏ bọc để chứa các bộ phận điện của bạn. Lỗ cho nút được tạo thủ công bằng máy khoan động lực và mũi khoan 8mm, nhưng có thể dễ dàng thêm lỗ bằng phần mềm CAD trước khi in. Nếu bạn đang tạo một lỗ theo cách thủ công, nó phải được đặt ở phía bên phải như được đánh dấu bằng mũi tên màu xanh lam trong hình ảnh thứ ba. Đảm bảo kích thước và điều chỉnh bất kỳ khe hở nào theo kích thước của các thành phần của bạn.

Lắp ráp bản lề của vỏ bằng cách đặt từng nửa vỏ sò lại với nhau và luồn nó bằng dây tóc in 3D 1,75mm hoặc một thanh nhỏ có kích thước tương tự. Đảm bảo rằng bao vây có thể đóng mở mà không gặp khó khăn.

Bước 3: Lắp ráp Bộ vệ sinh

Sau khi tất cả các bộ phận của bạn được in, bạn có thể bắt đầu lắp ráp chất khử trùng bằng tia UV. Bắt đầu bằng cách hàn tất cả các thành phần vào các vị trí được chỉ định của chúng trên bo mạch. Chúng tôi đã sử dụng chất hàn nhiệt độ thấp ổn định nhiệt, chúng tôi nung chảy lại ở nhiệt độ 150 ℃. Ban đầu, chúng tôi sử dụng súng chỉnh lại để đặt tất cả các thành phần nhỏ hơn, sau đó chỉnh lại toàn bộ bo mạch trên tấm tản nhiệt của SV2 để đảm bảo các thành phần có miếng đệm lớn, chẳng hạn như bóng bán dẫn, được chỉnh lại đúng cách. Chúng tôi đã cung cấp một sơ đồ và bố cục tham khảo để bạn có thể thấy những gì sẽ đi đến đâu. Những hình ảnh trên cũng có thể được sử dụng như một tài liệu tham khảo tốt.

Bước 4: Lập trình ATTINY85

Lập trình ATTINY85 bằng Trình lập trình AVR Sparkfun Tiny và Arduino IDE. Chúng tôi đã cung cấp mã để lập trình ATTINY85 bên dưới. Bạn có thể kết nối với nó thông qua đầu cắm 6 chân, như được nêu trong Hướng dẫn kết nối lập trình viên AVR Tiny của Sparkfun.

Bộ vi điều khiển chờ người dùng nhập thông qua một nút nhấn. Khi phát hiện đầu vào, nó sẽ gửi tín hiệu đến hai bóng bán dẫn hiệu ứng trường công suất cao, bật 4 đèn LED UV. Đồng thời, bộ vi điều khiển bắt đầu đếm ngược. Màn hình 7 đoạn hiển thị còn bao nhiêu giây. Khi bộ đếm thời gian đến 0, đèn LED sẽ tắt, cho phép người dùng mở vỏ sò và lấy vật phẩm đã được vệ sinh.

Gắn màn hình 7 đoạn và bảng đèn LED UV bằng dây nhảy vào đầu nối chân cắm. Đèn LED sẽ sáng khi nhấn nút bật / tắt nếu ATTINY85 được lập trình và kết nối đúng cách.

Bước 5: Chèn Phụ trang Bộ nhiệt

Thiết lập vỏ bọc bằng cách chèn các miếng chèn bộ nhiệt. Đặt các miếng chèn 3mm vào hai lỗ của vỏ sò dưới cùng, bên dưới nơi tấm mặt sẽ đi vào. Nhấn chúng vào vị trí bằng một mỏ hàn ở 250 ℃. Các miếng chèn nên được đặt dưới vành lỗ một chút. Đảm bảo rằng các miếng chèn hoạt động bằng cách vặn tấm mặt vào như một khớp thử nghiệm. Màn hình hẹn giờ sẽ nằm dưới mặt kính.

Bước 6: Đặt thiết bị điện tử

Đặt bo mạch chính ở phía bên phải của hộp, nơi sẽ đặt mặt che. Kết nối nút và chèn nó qua lỗ ở bên cạnh. Đây phải là lỗ cho nút bạn đã tạo hoặc thêm theo cách thủ công bằng tệp CAD được cung cấp. Kết nối các dây bên trong như được chỉ định trong sơ đồ.

Bước 7: Đặt bảng UV

Các bảng LED UV sẽ được đặt trong các khe tương ứng của chúng ở bên trong vỏ trên và dưới của vỏ bọc. Điều này sẽ nằm trong các đùn hình chữ nhật. Tham khảo hình ảnh bên trên để biết định hướng phù hợp của bảng. Bắt đầu bằng cách bôi hai chấm nhỏ keo siêu dính vào mỗi đầu của mặt sau PCB và sau đó nhanh chóng lắp chúng vào. Ấn nhẹ xuống để giữ chúng cố định và để keo khô.

Bước 8: Cấp nguồn cho Bo mạch chính

Kết nối hai bo mạch với bo mạch chính bằng cách sử dụng dây dẫn qua bên trong của vỏ máy. Có các khe cho dây đi qua. Bo mạch trên vỏ trên sẽ có các dây dẫn của nó đi qua lỗ ở bên cạnh và trở lại vào một lỗ nhỏ ở bên của vỏ dưới cùng. Lỗ lớn hơn ở bên cạnh sẽ được sử dụng để cấp nguồn cho bo mạch chính.

Sử dụng dây kết nối giắc cắm thùng nhỏ để cấp nguồn cho bo mạch chính. Thực hiện việc này bằng cách kết nối nguồn điện AC / DC 9V của bạn với đầu nối giắc cắm thùng. Sau khi mọi thứ đã được kết nối đúng cách, hãy vặn vít vào mặt kính.

Bước 9: Đặt kính

Một mảnh thủy tinh nhỏ đã được sử dụng để đảm bảo các vật dụng không chạm vào PCB phía dưới để nó có thể được vệ sinh đúng cách. Mảnh thủy tinh này sẽ được đặt trên các lan can cao hơn trên vỏ dưới cùng để giữ cho nó không chạm vào PCB phía dưới. Cố định kính bằng cách sử dụng bốn chấm nhỏ bằng keo siêu dính trên mỗi góc và sau đó nhanh chóng đặt nó vào máy ép đùn. Ấn nhẹ vào các góc và để keo khô.

Bước 10: Kiểm tra Chất tẩy rửa

Kiểm tra chất khử trùng của bạn để đảm bảo rằng nó hoạt động bình thường. Đặt một vật vào bên trong hộp đựng chất khử trùng và đóng nắp lại. Khi bạn nhấn nút, bộ đếm ngược sẽ bắt đầu từ 300 giây rồi tắt. Khi bạn đã chắc chắn rằng chất khử trùng bằng tia UV của mình có đầy đủ chức năng, hãy sử dụng khi cần thiết! Bạn có thể đọc thêm về cách thức và lý do chúng tôi tạo ra chất khử trùng này trên bài đăng trên blog Thiết kế chất vệ sinh tia cực tím của chúng tôi.

[Đảm bảo tuân theo các biện pháp phòng ngừa an toàn khi chế tạo thiết bị này. Xin lưu ý rằng việc sử dụng không đúng cách và tiếp xúc với tia UV có thể gây hại cho bạn và những người khác. Vui lòng sử dụng chất khử trùng của bạn phù hợp và hành động có trách nhiệm.]