Desinfectant UV: 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Projectes Fusion 360 »

Els desinfectants ultraviolats utilitzen llum UV-C per matar gèrmens i desinfectar superfícies. En sortir i tornar a casa, és important desinfectar els articles d’ús freqüent per limitar les possibilitats d’escampar gèrmens. Aquest desinfectant UV en particular es va dissenyar per evitar malgastar productes de neteja, com ara aerosols desinfectants i coixinets d'alcohol, mantenint nets els articles petits, com ara telèfons, claus i carteres.

Primer, haureu d’assegurar-vos que teniu tots els components i materials necessaris, així com les eines que s’utilitzen. És possible que vulgueu tenir components de recanvi, per si de cas.

Subministraments

Components elèctrics:

• 1x microcontrolador

  • Núm. De part del fabricant: ATTINY85-20SU
  • Part de DigiKey: ATTINY85-20SU-ND

• 4x LED UVC

  • Núm. De part del fabricant: L933-UV265-2-20
  • Part de DigiKey: 2460-L933-UV265-2-20TR-ND

• 2x transistors

  • Núm. De part del fabricant: AOD1N60
  • Número de part de DigiKey: 785-1179-1-ND

• 1 commutador momentani

  • Codi fabricant: PS1024ABLK
  • Part de DigiKey: EG2011-ND

• 1x pantalla de 7 segments

  Comprat a través d’Amazon

• Regulador de 2x 3.3V

  • Núm. De part del fabricant: AP2114H-3.3TRG1
  • Part de DigiKey: AP2114H-3.3TRG1DICT-ND

• 1 capçalera de pin SMD de 2 files de 12 posicions

  • Número de peça del fabricant: 95278-801A12LF
  • Part de DigiKey: 609-5164-1-ND

• Resistències 4x 10k 0603

  • Número de peça del fabricant: RC0603JR-0710KL
  • Part de DigiKey: 311-10KGRCT-ND

• 1x 100 Resistència 0402

  • Núm. De part del fabricant: RC0402FR-07100RL
  • Part de DigiKey: 311-100LRCT-ND

• Condensador 1x 0,1uF 0402

  • Número de peça del fabricant: C0402C104Z4VAC7867
  • # De DigiKey: 399-1043-1-ND

• 4x resistència de 75 ohms

  • Núm. De part del fabricant: ERJ-12ZYJ750U
  • Part de DigiKey: P75WCT-ND

• Regulador 1x 5V

  • Núm. De part del fabricant: AP2204K-5.0TRG1
  • Part de DigiKey: AP2204K-5.0TRG1DICT-ND
• 1x connector de barril petit

Components mecànics:

• Vidre (o separadors impresos en 3D si només teniu vidre opac a la llum UV)

  Dimensions: 111 mm x 86 mm x 2 mm

• 200g PLA

  S'utilitza per imprimir en 3D el recinte

• Vareta de 65 mm x 1,75 mm

  • Hem trobat que el filament PLA de 65 mm de 1,75 mm funcionava bé per a això
  • S’utilitza per muntar la frontissa del recinte
• 2 insercions de calor M3 3 mm
• 2 cargols M3x6

• 1x full de FR4

  S’utilitza per imprimir plaques de circuits

• Filferros de pont
• Super Glue

• Impressora de PCB SV2

  Us convidem a crear els vostres PCB d’una altra manera

• Impressora 3D

  També podeu rebre les peces impreses de qualsevol altra manera

• Soldador
• Tornavís

• Multímetre

  S’utilitza per provar traces obertes / trencades

Un cop hàgiu recollit tot el que necessiteu, podeu seguir els passos següents per començar a muntar el vostre propi desinfectant UV:

Pas 1: baixeu i imprimiu els taulers

Aquest projecte consta de 3 plaques de circuit imprès (PCB) separades que van ser dissenyades amb KiCAD i impreses amb SV2 de BotFactory en un HomeLab. El PCB al centre d’aquest disseny no només connecta l’alimentació, el botó d’inici, la pantalla de 7 segments i els LED, sinó que també alberga el ‘cervell’ que controla el dispositiu. Tot i que actualment les tres plaques estan connectades amb cables flexibles, és possible redissenyar-la mitjançant PCB flexibles.

El tauler principal contindrà l'ATTINY85, mentre que els altres dos conteniran cadascun dos LED UV. Tot el disseny està alimentat per una entrada de presa de barril de 9V 2A, per a la qual els adaptadors de CA estan àmpliament disponibles.

Imprimiu els tres taulers i talleu-los a la mida adequada. Podeu utilitzar els fitxers que hem proporcionat en aquest pas. Com que aquí no podem carregar els fitxers del tauler, podeu descarregar-los gratuïtament a través del lloc web BotFactory per ara. Un cop imprès, utilitzeu un multímetre per assegurar-vos que no hi hagi pantalons curts ni traces trencades. Si no teniu un multímetre, n'hi haurà prou amb una inspecció visual.

Pas 2: baixeu i imprimiu el recinte

Vam fer servir Autodesk Fusion 360 per dissenyar el recinte de clamshell i vam imprimir la funda amb la nostra impressora 3D personal. Utilitzeu els fitxers.stl proporcionats en aquest pas per imprimir el mateix recinte per allotjar els components elèctrics. El forat del botó es va fer manualment mitjançant una broca elèctrica i una broca de 8 mm, però es pot afegir fàcilment mitjançant un programari CAD abans de la impressió. Si feu un forat manualment, s'ha de col·locar al costat dret tal com marca la fletxa blava de la tercera imatge. Assegureu-vos de dimensionar i ajustar les obertures segons les dimensions dels components.

Munteu la frontissa del recinte col·locant cada meitat de la carcassa i enfileu-la amb el filament imprès en 3D de 1,75 mm o una vareta petita de dimensions similars. Assegureu-vos que el recinte es pugui obrir i tancar sense dificultats.

Pas 3: munteu el desinfectant

Un cop imprimides totes les peces, podeu començar a muntar el desinfectant UV. Comenceu soldant tots els components a les ubicacions designades dels taulers. Hem utilitzat soldadura tèrmica estable a baixa temperatura, que hem refluït a una temperatura de 150 ℃. Vam utilitzar una pistola de reflux per col·locar inicialment tots els components més petits i després vam tornar a reflotar la totalitat de la placa al llit del SV2 per garantir que els components amb coixinets grans, com ara els transistors, refloguessin correctament. Hem proporcionat un esquema i un disseny de referència perquè pugueu veure on va. Les imatges anteriors també es poden utilitzar com a bona referència.

Pas 4: programa l'ATTINY85

Programa l'ATTINY85 amb el programador Sparkfun Tiny AVR i l'IDE Arduino. A continuació us hem proporcionat el codi per programar l’ATTINY85. Podeu connectar-vos-hi mitjançant la capçalera de 6 pins, tal com es descriu a la Guia de connexió del programador Tiny AVR de Sparkfun.

El microcontrolador espera l’entrada de l’usuari mitjançant un polsador. Un cop detecta una entrada, envia un senyal a dos transistors d’efecte de camp d’alta potència, encenent els 4 LED UV. Al mateix temps, el compte enrere és iniciat pel microcontrolador. La pantalla de 7 segments mostra quants segons queden. Un cop el temporitzador arriba a 0, els LED s’apaguen, cosa que permet a l’usuari obrir el recinte de la closca i recuperar l’element sanejat.

Connecteu la pantalla de 7 segments i les plaques LED UV mitjançant cables de pont al connector pin. Els LED s’encendran quan es prem el botó d’encesa / apagada si l’ATTINY85 està programat i connectat correctament.

Pas 5: Inseriu les insercions de calor

Configureu el recinte inserint les insercions del sistema de calor. Col·loqueu les insercions de 3 mm als dos forats de la cloïssa inferior, a sota on anirà la placa frontal. Premeu-los al lloc amb un soldador a 250 ℃. Les insercions s’han de col·locar lleugerament per sota de la vora del forat. Assegureu-vos que les insercions funcionin cargolant la placa frontal com a prova. La visualització del temporitzador estarà a sota de la placa frontal.

Pas 6: col·loqueu l'electrònica

Col·loqueu el tauler principal al costat dret del recinte, on hi haurà la placa frontal. Connecteu el botó i introduïu-lo pel forat lateral. Aquest hauria de ser el forat del botó que heu creat o afegit manualment mitjançant el fitxer CAD proporcionat. Connecteu els cables interns tal com s’especifica a l’esquema.

Pas 7: Col·loqueu les plaques UV

Les plaques LED UV es col·locaran a les seves respectives ranures a l'interior de les carcasses superiors i inferiors del recinte. Això estarà dins de les extrusions rectangulars. Consulteu la imatge superior per obtenir l’orientació adequada del tauler. Comenceu aplicant dos petits punts de súper cola a cada extrem de la part posterior del PCB i, a continuació, inseriu-los ràpidament. Premeu-lo suaument per mantenir-los al seu lloc i deixeu que s’assequi la cola.

Pas 8: enceneu la placa principal

Connecteu les dues plaques a la placa principal mitjançant cables encaminats a l'interior del recinte. Hi ha ranures per passar pels cables. El tauler de la carcassa superior tindrà els seus cables encaminats a través del forat lateral i de nou cap a un petit forat al costat de la carcassa inferior. El forat més gran del lateral s’utilitzarà per alimentar la placa principal.

Utilitzeu un cable de connector de presa de barril petit per subministrar energia a la placa principal. Feu-ho connectant la font d'alimentació de 9 V CA / CC al connector de la presa de barril. Un cop tot estigui correctament cablejat, cargoleu la placa frontal.

Pas 9: Col·loqueu el got

Es va utilitzar un petit tros de vidre per assegurar-se que els articles no toquen el PCB inferior perquè es pugui sanejar adequadament. Aquest tros de vidre es col·locarà a les baranes més altes de la carcassa inferior per evitar que toqui el PCB inferior. Assegureu el got amb quatre petits punts de súper cola a cada cantonada i col·loqueu-lo ràpidament a l'extrusió. Premeu suaument les cantonades i deixeu assecar la cola.

Pas 10: proveu el desinfectant

Proveu el vostre desinfectant per assegurar-vos que funciona correctament. Col·loqueu un element dins del desinfectant i tanqueu la tapa. En prémer el botó, el compte enrere hauria de començar a partir de 300 segons i després s’ha d’apagar. Un cop us hàgiu assegurat que el vostre desinfectant UV és completament funcional, utilitzeu-lo segons sigui necessari. Podeu obtenir més informació sobre com i per què hem creat aquest desinfectant a la publicació del nostre blog Disseny de desinfectants UV.

[Assegureu-vos de seguir les precaucions de seguretat en construir aquest dispositiu. Tingueu en compte que un ús inadequat i una exposició a la llum ultraviolada poden causar danys a vosaltres i als altres. Utilitzeu el desinfectant en conseqüència i actuï amb responsabilitat.]