UV dezinfekce: 10 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Projekty Fusion 360 »

Ultrafialové dezinfekční prostředky používají světlo UV-C k ničení choroboplodných zárodků a dezinfekci povrchů. Při odchodu a návratu domů je důležité dezinfikovat často používané předměty, aby se omezila pravděpodobnost šíření choroboplodných zárodků. Tento konkrétní UV dezinfekční prostředek byl navržen tak, aby nedocházelo k plýtvání čisticími prostředky, jako jsou dezinfekční spreje a tampony s alkoholem, a přitom udržovaly drobné předměty, jako jsou telefony, klíče a peněženky, v čistotě-více si o tom přečtěte v našem blogovém příspěvku na téma Přidělení čisticích prostředků pomocí obvodových desek!

Nejprve se budete muset ujistit, že máte všechny potřebné součásti a materiály, stejně jako použité nástroje. Možná budete chtít mít náhradní součásti, jen pro případ.

Zásoby

Elektrické součásti:

• 1x mikrokontrolér

  • Soucástka výrobce: ATTINY85-20SU
  • Část DigiKey: ATTINY85-20SU-ND

• 4x UVC LED

  • Soucástka výrobce: L933-UV265-2-20
  • Č. Dílu DigiKey: 2460-L933-UV265-2-20TR-ND

• 2x tranzistory

  • Soucástka výrobce: AOD1N60
  • Část DigiKey: 785-1179-1-ND

• 1x Momentary Switch

  • Soucástka výrobce: PS1024ABLK
  • Část DigiKey: EG2011-ND

• 1x 7segmentový displej

  Zakoupeno přes Amazon

• 2x 3,3V regulátor

  • Soucástka výrobce: AP2114H-3.3TRG1
  • Část DigiKey: AP2114H-3.3TRG1DICT-ND

• 1x 2řadý 12pólový konektor SMD Pin

  • Soucástka výrobce: 95278-801A12LF
  • Část DigiKey: 609-5164-1-ND

• 4x 10k odpory 0603

  • Soucástka výrobce: RC0603JR-0710KL
  • Část DigiKey: 311-10KGRCT-ND

• 1x rezistor 100 0402

  • Soucástka výrobce: RC0402FR-07100RL
  • Č. Dílu DigiKey: 311-100LRCT-ND

• 1 x 0,1uF kondenzátor 0402

  • Soucástka výrobce: C0402C104Z4VAC7867
  • Část DigiKey: 399-1043-1-ND

• 4x odpor 75 ohmů

  • Soucástka výrobce: ERJ-12ZYJ750U
  • Část DigiKey: P75WCT-ND

• 1x 5V regulátor

  • Soucástka výrobce: AP2204K-5.0TRG1
  • Část DigiKey: AP2204K-5.0TRG1DICT-ND
• 1x konektor s malým barelem

Mechanické součásti:

• Sklo (nebo 3D tištěné distanční sloupky, pokud máte pouze sklo neprůhledné pro UV světlo)

  Rozměry: 111 mm x 86 mm x 2 mm

• 200 g PLA

  Používá se pro 3D tisk skříně

• Tyč 65 mm x 1,75 mm

  • Zjistili jsme, že 65 mm 1,75 mm PLA vlákna na to dobře funguje
  • Slouží k sestavení závěsu skříně
• 2x M3 3mm vyhřívané vložky
• 2x šrouby M3x6

• 1x list FR4

  Slouží k tisku desek plošných spojů

• Propojovací dráty
• Super lepidlo

• Tiskárna desek plošných spojů SV2

  Vítá vás vytváření desek plošných spojů jakýmkoli jiným způsobem

• 3D tiskárna

  Můžete také obdržet své tištěné díly jiným způsobem

• Páječka
• Šroubovák

• Multimetr

  Slouží k testování otevřených/zlomených stop

Jakmile shromáždíte vše, co potřebujete, můžete začít s montáží vlastního UV dezinfekčního zařízení podle následujících pokynů:

Krok 1: Stáhněte a vytiskněte desky

Tento projekt se skládá ze 3 samostatných desek s plošnými spoji (PCB), které byly navrženy pomocí KiCAD a vytištěny pomocí SV2 společnosti BotFactory v HomeLab. Deska plošných spojů v srdci tohoto designu nejenže připojuje napájení, tlačítko start, 7segmentový displej a diody LED, ale také obsahuje „mozek“, který zařízení ovládá. Přestože jsou tři desky v současné době propojeny flexibilními vodiči, je možné je předělat pomocí flexibilních desek plošných spojů!

Hlavní deska bude obsahovat ATTINY85, zatímco další dvě budou obsahovat dvě UV LED diody. Celý design je napájen 9V 2A vstupem s válcovým konektorem, pro který jsou široce dostupné AC adaptéry.

Vytiskněte tři desky a ořízněte je na odpovídající velikost. Můžete použít soubory, které jsme poskytli v tomto kroku! Protože zde nemůžeme nahrát soubory pro desku, můžete si je prozatím stáhnout zdarma prostřednictvím webových stránek BotFactory. Po vytištění pomocí multimetru zajistěte, aby nedošlo ke zkratům nebo zlomeným stopám. Pokud nemáte multimetr, postačí vizuální kontrola.

Krok 2: Stáhněte si a vytiskněte přílohu

K návrhu skříně véčka jsme použili Autodesk Fusion 360 a případ jsme vytiskli pomocí naší osobní 3D tiskárny. Pomocí souborů.stl uvedených v tomto kroku vytiskněte stejnou skříň, ve které budou umístěny vaše elektrické součásti. Otvor pro tlačítko byl ručně vytvořen pomocí vrtačky a 8 mm vrtáku, ale lze jej snadno před tiskem přidat pomocí softwaru CAD. Pokud děláte díru ručně, měla by být umístěna na pravé straně, jak je označeno modrou šipkou na třetím obrázku. Dbejte na to, aby všechny otvory byly dimenzovány a upraveny podle rozměrů vašich součástí.

Sestavte závěs skříně umístěním každé poloviny véčka k sobě a provlékněte ji 1,75 mm 3D vytištěným vláknem nebo malou tyčí podobných rozměrů. Zajistěte, aby se kryt mohl bez problémů otevírat a zavírat.

Krok 3: Sestavte Sanitizer

Jakmile jsou vytištěny všechny vaše součásti, můžete začít montovat UV dezinfekci. Začněte pájením všech součástí na jejich určená místa na deskách. Použili jsme tepelně stabilní nízkoteplotní pájku, kterou jsme přetavili při teplotě 150 ℃. Pomocí zpracovací pistole jsme zpočátku umístili všechny menší součásti a poté jsme celou desku přetavili na vyhřívací podložku SV2, abychom zajistili správné přetavení součástí s velkými podložkami, jako jsou tranzistory. Poskytli jsme referenční schéma a rozložení, abyste viděli, co kam jde. Obrázky výše mohou být také použity jako dobrá reference.

Krok 4: Naprogramujte ATTINY85

Naprogramujte ATTINY85 pomocí programátoru Sparkfun Tiny AVR a Arduino IDE. Poskytli jsme kód pro programování ATTINY85 níže. Můžete se k němu připojit pomocí 6kolíkového konektoru, jak je uvedeno v příručce Sparkfun's Tiny AVR Programmer Hookup Guide.

Mikrokontrolér čeká na vstup uživatele pomocí tlačítka. Jakmile detekuje vstup, odešle signál dvěma tranzistorům s efektem pole s vysokým výkonem a rozsvítí 4 UV LED diody. Současně je odpočítávání iniciováno mikrokontrolérem. 7segmentový displej ukazuje, kolik sekund zbývá. Jakmile časovač dosáhne 0, diody LED zhasnou, což uživateli umožní otevřít kryt véčka a načíst sanitovanou položku.

Připojte 7segmentový displej a desky UV LED pomocí propojovacích vodičů k pinovému konektoru. Pokud byl ATTINY85 správně naprogramován a připojen, LED diody se rozsvítí po stisknutí tlačítka zapnutí/vypnutí.

Krok 5: Vložte tepelně nastavitelné vložky

Nastavte skříň vložením tepelně nastavitelných vložek. Umístěte 3 mm vložky do dvou otvorů ve spodní části véčka, pod něž půjde čelní deska. Zatlačte je páječkou na místo při 250 ° C. Vložky by měly být umístěny mírně pod okraj otvoru. Zajistěte, aby vložky fungovaly, přišroubováním čelní desky jako zkušebního uložení. Zobrazení časovače bude pod čelním panelem.

Krok 6: Umístěte elektroniku

Umístěte hlavní desku na pravou stranu skříně, kde bude čelní deska. Připojte tlačítko a vložte jej otvorem na boku. Toto by měl být otvor pro tlačítko, které jste ručně vytvořili nebo přidali pomocí dodaného souboru CAD. Připojte interní vodiče podle schématu.

Krok 7: Umístěte UV desky

Desky UV LED budou umístěny do příslušných slotů na vnitřní straně horního a dolního pláště skříně. To bude v rámci pravoúhlých výlisků. Správnou orientaci desky najdete na obrázku výše. Začněte nanesením dvou malých teček super lepidla na každý konec zadní strany desky plošných spojů a poté je rychle vložte. Jemně zatlačte, aby zůstaly na svém místě, a nechte lepidlo zaschnout.

Krok 8: Napájení hlavní desky

Připojte dvě desky k hlavní desce pomocí vodičů vedených vnitřkem skříně. K dispozici jsou otvory pro průchod vodičů. Deska na horním plášti bude mít své dráty vedené otvorem na boku a zpět do malého otvoru na straně spodního pláště. Větší otvor na boku poslouží k napájení základní desky.

K napájení základní desky použijte napájecí kabel s malým válcovým konektorem. To provedete připojením napájecího zdroje 9 V AC/DC ke konektoru barel jack. Jakmile je vše řádně zapojeno, našroubujte čelní panel.

Krok 9: Umístěte sklenici

Byl použit malý kousek skla, aby se zajistilo, že se předměty nedotýkají spodní desky plošných spojů, aby ji bylo možné řádně dezinfikovat. Tento kus skla bude umístěn na vyšší zábradlí na spodním plášti, aby se nedotkl spodního PCB. Zajistěte sklo pomocí čtyř malých teček super lepidla v každém rohu a poté jej rychle umístěte na vytlačování. Jemně zatlačte na rohy a nechte lepidlo zaschnout.

Krok 10: Otestujte Sanitizer

Otestujte svůj dezinfekční prostředek, abyste se ujistili, že funguje správně. Umístěte předmět do dezinfekčního prostředku a zavřete víko. Když stisknete tlačítko, odpočítávání by mělo začít od 300 sekund a poté se vypnout. Jakmile se ujistíte, že je váš UV dezinfekční prostředek plně funkční, používejte podle potřeby! Více o tom, jak a proč jsme tento dezinfekční prostředek vytvořili, si můžete přečíst v našem blogovém příspěvku UV Sanitizer Design.

[Při stavbě tohoto zařízení dodržujte bezpečnostní opatření. Vezměte prosím na vědomí, že nesprávné použití a vystavení ultrafialovému světlu může poškodit vás i ostatní. Použijte svůj dezinfekční prostředek odpovídajícím způsobem a chovejte se zodpovědně.]