UV-Desinfektionsmittel - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Fusion 360-Projekte »

Ultraviolette Desinfektionsmittel verwenden UV-C-Licht, um Keime abzutöten und Oberflächen zu desinfizieren. Beim Verlassen und Heimkehren ist es wichtig, häufig verwendete Gegenstände zu desinfizieren, um die Wahrscheinlichkeit einer Verbreitung von Keimen zu begrenzen. Dieses spezielle UV-Desinfektionsmittel wurde entwickelt, um die Verschwendung von Reinigungsprodukten wie Desinfektionssprays und Alkoholtupfern zu vermeiden und gleichzeitig kleine Gegenstände wie Telefone, Schlüssel und Brieftaschen sauber zu halten - lesen Sie mehr darüber in unserem Blogbeitrag über Rationierung von Reinigungszubehör mit Leiterplatten!

Zunächst müssen Sie sicherstellen, dass Sie alle erforderlichen Komponenten und Materialien sowie die verwendeten Werkzeuge haben. Vielleicht möchten Sie Ersatzkomponenten haben, nur für den Fall.

Lieferungen

Elektrische Bauteile:

• 1x Mikrocontroller

  • Hersteller-Teilenummer: ATTINY85-20SU
  • DigiKey-Teilenummer: ATTINY85-20SU-ND

• 4x UVC-LEDs

  • Hersteller-Teilenummer: L933-UV265-2-20
  • DigiKey-Teilenummer: 2460-L933-UV265-2-20TR-ND

• 2x Transistoren

  • Hersteller-Teilenummer: AOD1N60
  • DigiKey-Teilenummer: 785-1179-1-ND

• 1x Momentschalter

  • Hersteller-Teilenummer: PS1024ABLK
  • DigiKey-Teilenummer: EG2011-ND

• 1x 7-Segment-Anzeige

  Gekauft über Amazon

• 2x 3.3V Regler

  • Hersteller-Teilenummer: AP2114H-3.3TRG1
  • DigiKey-Teilenummer: AP2114H-3.3TRG1DICT-ND

• 1x 2 Reihen SMD-Stiftleiste mit 12 Positionen

  • Hersteller-Teilenummer: 95278-801A12LF
  • DigiKey-Teilenummer: 609-5164-1-ND

• 4x 10k Widerstände 0603

  • Hersteller-Teilenummer: RC0603JR-0710KL
  • DigiKey-Teilenummer: 311-10KGRCT-ND

• 1x 100 Widerstand 0402

  • Hersteller-Teilenummer: RC0402FR-07100RL
  • DigiKey-Teilenummer: 311-100LRCT-ND

• 1x 0.1uF Kondensator 0402

  • Hersteller-Teilenummer: C0402C104Z4VAC7867
  • DigiKey-Teilenummer: 399-1043-1-ND

• 4x 75 Ohm Widerstand

  • Hersteller-Teilenummer: ERJ-12ZYJ750U
  • DigiKey-Teilenummer: P75WCT-ND

• 1x 5V-Regler

  • Hersteller-Teilenummer: AP2204K-5.0TRG1
  • DigiKey-Teilenummer: AP2204K-5.0TRG1DICT-ND
• 1x kleiner Barrel-Klinkenstecker

Mechanische Komponenten:

• Glas (oder 3D-gedruckte Abstandshalter, wenn Sie nur für UV-Licht undurchlässiges Glas haben)

  Abmessungen: 111 mm x 86 mm x 2 mm

• 200g PLA

  Wird für den 3D-Druck des Gehäuses verwendet

• 65 mm x 1,75 mm Stange

  • Wir haben festgestellt, dass 65 mm 1,75 mm PLA-Filament dafür gut geeignet sind
  • Wird verwendet, um das Scharnier des Gehäuses zu montieren
• 2x M3 3mm Heat-Set-Einsätze
• 2x M3x6 Schrauben

• 1x Blatt FR4

  Wird zum Bedrucken von Leiterplatten verwendet

• Überbrückungsdrähte
• Sekundenkleber

• SV2 PCB-Drucker

  Sie können Ihre Leiterplatten gerne auf andere Weise erstellen

• 3D Drucker

  Sie können Ihre gedruckten Teile auch auf andere Weise erhalten

• Lötkolben
• Schraubenzieher

• Multimeter

  Wird verwendet, um auf offene/gebrochene Spuren zu testen

Sobald Sie alles Notwendige zusammengestellt haben, können Sie die folgenden Schritte ausführen, um mit der Zusammenstellung Ihres eigenen UV-Desinfektionsmittels zu beginnen:

Schritt 1: Laden Sie die Boards herunter und drucken Sie sie aus

Dieses Projekt besteht aus 3 separaten Leiterplatten (PCBs), die mit KiCAD entworfen und mit BotFactory SV2 in einem HomeLab gedruckt wurden. Die Platine im Herzen dieses Designs verbindet nicht nur die Stromversorgung, den Startknopf, die 7-Segment-Anzeige und die LEDs, sondern beherbergt auch das „Gehirn“, das das Gerät steuert. Obwohl die drei Platinen derzeit mit flexiblen Drähten verbunden sind, ist es möglich, sie mit flexiblen PCBs umzugestalten!

Die Hauptplatine enthält das ATTINY85, während die anderen beiden jeweils zwei UV-LEDs enthalten. Das gesamte Design wird von einem 9V 2A Barrel-Klinkeneingang gespeist, für den AC-Adapter weit verbreitet sind.

Drucken Sie die drei Bretter aus und schneiden Sie sie auf eine geeignete Größe zu. Sie können die Dateien verwenden, die wir in diesem Schritt bereitgestellt haben! Da wir die Dateien für das Board hier nicht hochladen können, können Sie sie vorerst kostenlos über die BotFactory-Website herunterladen. Verwenden Sie nach dem Drucken ein Multimeter, um sicherzustellen, dass keine Kurzschlüsse oder unterbrochene Spuren vorhanden sind. Wenn Sie kein Multimeter haben, genügt eine Sichtkontrolle.

Schritt 2: Laden Sie die Anlage herunter und drucken Sie sie aus

Wir haben Autodesk Fusion 360 verwendet, um das Clamshell-Gehäuse zu entwerfen, und das Gehäuse mit unserem persönlichen 3D-Drucker gedruckt. Verwenden Sie die in diesem Schritt bereitgestellten.stl-Dateien, um dasselbe Gehäuse für die Unterbringung Ihrer elektrischen Komponenten zu drucken. Das Loch für den Knopf wurde manuell mit einer Bohrmaschine und einem 8-mm-Bohrer hergestellt, kann aber vor dem Drucken einfach mit einer CAD-Software hinzugefügt werden. Wenn Sie manuell ein Loch bohren, sollte es auf der rechten Seite platziert werden, wie durch den blauen Pfeil im dritten Bild markiert. Achten Sie darauf, alle Öffnungen entsprechend den Abmessungen Ihrer Komponenten zu dimensionieren und anzupassen.

Montieren Sie das Scharnier des Gehäuses, indem Sie jede Hälfte der Muschel zusammensetzen und mit dem 1,75 mm 3D-gedruckten Filament oder einem kleinen Stab mit ähnlichen Abmessungen einfädeln. Stellen Sie sicher, dass sich das Gehäuse problemlos öffnen und schließen lässt.

Schritt 3: Montieren Sie das Desinfektionsmittel

Sobald alle Ihre Teile gedruckt sind, können Sie mit der Montage des UV-Desinfektionsmittels beginnen. Beginnen Sie mit dem Löten aller Komponenten an den vorgesehenen Stellen auf den Platinen. Wir verwendeten thermisch stabiles Niedertemperatur-Lot, das wir bei einer Temperatur von 150 ° C aufgeschmolzen haben. Wir haben eine Reflow-Pistole verwendet, um zunächst alle kleineren Komponenten zu platzieren, und dann die gesamte Platine auf das Heizbett des SV2 gereflowt, um sicherzustellen, dass Komponenten mit großen Pads, wie die Transistoren, ordnungsgemäß reflowed sind. Wir haben ein Referenzschema und ein Layout bereitgestellt, damit Sie sehen können, was wohin gehört. Die obigen Bilder können auch als gute Referenz verwendet werden.

Schritt 4: Programmieren Sie den ATTINY85

Programmieren Sie den ATTINY85 mit dem Sparkfun Tiny AVR Programmer und der Arduino IDE. Wir haben den Code zum Programmieren des ATTINY85 unten bereitgestellt. Sie können sich über den 6-Pin-Header damit verbinden, wie in Sparkfuns Tiny AVR Programmer Hookup Guide beschrieben.

Der Mikrocontroller wartet auf Benutzereingaben über einen Taster. Sobald es einen Eingang erkennt, sendet es ein Signal an zwei Hochleistungs-Feldeffekttransistoren und schaltet die 4 UV-LEDs ein. Gleichzeitig wird der Countdown vom Mikrocontroller initiiert. Die 7-Segment-Anzeige zeigt die verbleibenden Sekunden an. Sobald der Timer 0 erreicht, erlöschen die LEDs, sodass der Benutzer das Klappgehäuse öffnen und den desinfizierten Gegenstand entnehmen kann.

Befestigen Sie die 7-Segment-Anzeige und die UV-LED-Platinen mit Überbrückungsdrähten an der Stiftleiste. Die LEDs leuchten auf, wenn die Ein-/Aus-Taste gedrückt wird, wenn der ATTINY85 richtig programmiert und angeschlossen wurde.

Schritt 5: Legen Sie die Heat-Set-Einsätze ein

Bauen Sie das Gehäuse auf, indem Sie die Heatset-Einsätze einsetzen. Platzieren Sie die 3 mm Einsätze in die beiden Löcher der unteren Clamshell, darunter, wo die Frontplatte gehen wird. Drücken Sie sie mit einem Lötkolben bei 250 ° C fest. Die Einsätze sollten etwas unterhalb des Lochrandes platziert werden. Stellen Sie sicher, dass die Einsätze funktionieren, indem Sie die Frontplatte als Testsitz aufschrauben. Die Timer-Anzeige befindet sich unter der Frontblende.

Schritt 6: Platzieren Sie die Elektronik

Platzieren Sie die Hauptplatine auf der rechten Seite des Gehäuses, wo die Frontplatte sein wird. Schließen Sie den Knopf an und stecken Sie ihn durch das Loch an der Seite. Dies sollte das Loch für den Knopf sein, den Sie manuell erstellt oder mithilfe der bereitgestellten CAD-Datei hinzugefügt haben. Schließen Sie die internen Drähte wie im Schaltplan angegeben an.

Schritt 7: Platzieren Sie die UV-Boards

Die UV-LED-Platinen werden in ihre jeweiligen Steckplätze an der Innenseite der oberen und unteren Gehäuseschale platziert. Dies wird innerhalb der rechteckigen Extrusionen sein. Beziehen Sie sich auf das Bild oben für die richtige Ausrichtung der Platine. Beginnen Sie, indem Sie zwei kleine Punkte Sekundenkleber auf jedes Ende der Rückseite der Platine auftragen und sie dann schnell einführen. Drücken Sie leicht nach unten, um sie an Ort und Stelle zu halten, und lassen Sie den Kleber trocknen.

Schritt 8: Stromversorgung der Hauptplatine

Verbinden Sie die beiden Platinen mit der Hauptplatine mit Drähten, die durch das Innere des Gehäuses geführt werden. Es gibt Schlitze für die Drähte, durch die man gehen kann. Die Drähte der Platine auf der oberen Schale werden durch das Loch an der Seite und zurück in ein kleines Loch an der Seite der unteren Schale geführt. Das größere Loch an der Seite wird verwendet, um die Hauptplatine mit Strom zu versorgen.

Verwenden Sie ein kleines Hohlsteckerkabel, um die Hauptplatine mit Strom zu versorgen. Verbinden Sie dazu Ihr 9-V-AC/DC-Netzteil mit dem Hohlstecker. Sobald alles richtig verdrahtet ist, schrauben Sie die Frontplatte an.

Schritt 9: Platzieren Sie das Glas

Ein kleines Stück Glas wurde verwendet, um sicherzustellen, dass Gegenstände die untere Leiterplatte nicht berühren, damit sie ordnungsgemäß desinfiziert werden kann. Dieses Stück Glas wird auf die höheren Geländer an der unteren Schale gelegt, um zu verhindern, dass es die untere Platine berührt. Befestigen Sie das Glas mit vier kleinen Punkten Sekundenkleber an jeder Ecke und legen Sie es dann schnell auf das Profil. Drücken Sie vorsichtig auf die Ecken und lassen Sie den Kleber trocknen.

Schritt 10: Testen Sie das Desinfektionsmittel

Testen Sie Ihr Desinfektionsmittel, um sicherzustellen, dass es richtig funktioniert. Legen Sie einen Gegenstand in das Desinfektionsmittel und schließen Sie den Deckel. Wenn Sie die Taste drücken, sollte der Countdown bei 300 Sekunden beginnen und sich dann ausschalten. Sobald Sie sichergestellt haben, dass Ihr UV-Desinfektionsmittel voll funktionsfähig ist, verwenden Sie es nach Bedarf! Mehr darüber, wie und warum wir dieses Desinfektionsmittel entwickelt haben, erfahren Sie in unserem Blogbeitrag UV Sanitizer Design.

[Befolgen Sie beim Bau dieses Geräts unbedingt die Sicherheitsvorkehrungen. Bitte beachten Sie, dass unsachgemäßer Gebrauch und die Einwirkung von UV-Licht Ihnen und anderen schaden können. Bitte verwenden Sie Ihr Desinfektionsmittel entsprechend und handeln Sie verantwortungsbewusst.]