UV Sanitizer: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

โครงการฟิวชั่น 360 »

เครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตใช้แสง UV-C เพื่อฆ่าเชื้อโรคและฆ่าเชื้อพื้นผิว เมื่อออกจากบ้านและกลับบ้าน สิ่งสำคัญคือต้องฆ่าเชื้อสิ่งของที่ใช้บ่อยเพื่อจำกัดโอกาสในการแพร่เชื้อโรค เจลทำความสะอาดยูวีโดยเฉพาะนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด เช่น สเปรย์ฆ่าเชื้อและแผ่นแอลกอฮอล์ ในขณะที่รักษาสิ่งของชิ้นเล็กๆ เช่น โทรศัพท์ กุญแจ และกระเป๋าสตางค์ให้สะอาด -อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ในบล็อกโพสต์ของเราเกี่ยวกับ Rationing Cleaning Supplies with Circuit Boards!

ขั้นแรก คุณจะต้องแน่ใจว่าคุณมีส่วนประกอบและวัสดุที่จำเป็นทั้งหมด รวมทั้งเครื่องมือที่ใช้ด้วย คุณอาจต้องการอะไหล่สำรองไว้เผื่อไว้

เสบียง

ส่วนประกอบไฟฟ้า:

• 1x ไมโครคอนโทรลเลอร์

  • หมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิต: ATTINY85-20SU
  • ส่วน DigiKey #: ATTINY85-20SU-ND

• 4x UVC LEDs

  • หมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิต: L933-UV265-2-20
  • DigiKey ส่วน #: 2460-L933-UV265-2-20TR-ND

• 2x ทรานซิสเตอร์

  • หมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิต: AOD1N60
  • ส่วน DigiKey #: 785-1179-1-ND

• 1x สวิตช์ชั่วขณะ

  • หมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิต: PS1024ABLK
  • DigiKey หมายเลขชิ้นส่วน: EG2011-ND

• 1x 7-Segment แสดงผล

  ซื้อผ่าน Amazon

• ตัวควบคุม 2x 3.3V

  • หมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิต: AP2114H-3.3TRG1
  • ส่วน DigiKey #: AP2114H-3.3TRG1DICT-ND

• 1x2 แถว 12 ตำแหน่งหัวเข็ม SMD

  • หมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิต: 95278-801A12LF
  • ส่วน DigiKey #: 609-5164-1-ND

• ตัวต้านทาน 4x 10k 0603

  • หมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิต: RC0603JR-0710KL
  • ส่วน DigiKey #: 311-10KGRCT-ND

• 1x100 ตัวต้านทาน 0402

  • หมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิต: RC0402FR-07100RL
  • ส่วน DigiKey #: 311-100LRCT-ND

• ตัวเก็บประจุ 1x 0.1uF 0402

  • หมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิต: C0402C104Z4VAC7867
  • ส่วน DigiKey #: 399-1043-1-ND

• ตัวต้านทาน 4x75 โอห์ม

  • หมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิต: ERJ-12ZYJ750U
  • ส่วน DigiKey #: P75WCT-ND

• ตัวควบคุม 1x 5V

  • หมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิต: AP2204K-5.0TRG1
  • ส่วน DigiKey #: AP2204K-5.0TRG1DICT-ND
• 1x ขั้วต่อแจ็ค Barrel ขนาดเล็ก

ส่วนประกอบทางกล:

• แก้ว (หรือการพิมพ์ 3 มิติที่ขัดแย้งกันหากคุณมีเพียงแก้วทึบแสง UV Light)

  ขนาด: 111mm x 86mm x 2mm

• ปลาทู 200 กรัม

  ใช้สำหรับการพิมพ์ 3D ตัวเครื่อง

• ก้าน 65 มม. x 1.75 มม.

  • เราพบว่าเส้นพลาสติก PLA 1.75 มม. 65 มม. ทำงานได้ดีสำหรับสิ่งนี้
  • ใช้สำหรับประกอบบานพับตู้
• 2x M3 3mm Heat-Set Inserts
• สกรู M3x6 2x

• 1x แผ่น FR4

  ใช้สำหรับพิมพ์แผงวงจร

• สายจัมเปอร์
• ซุปเปอร์กลู

• เครื่องพิมพ์ PCB SV2

  คุณสามารถสร้าง PCB ด้วยวิธีอื่นได้

• เครื่องพิมพ์ 3 มิติ

  คุณยังสามารถรับชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วยวิธีอื่นได้อีกด้วย

• หัวแร้ง
• ไขควง

• มัลติมิเตอร์

  ใช้เพื่อทดสอบรอยเปิด/หัก

เมื่อคุณรวบรวมทุกสิ่งที่ต้องการแล้ว คุณสามารถทำตามขั้นตอนด้านล่างเพื่อเริ่มประกอบน้ำยาฆ่าเชื้อ UV ของคุณเองได้:

ขั้นตอนที่ 1: ดาวน์โหลดและพิมพ์บอร์ด

โปรเจ็กต์นี้ประกอบด้วยแผงวงจรพิมพ์ (PCB) 3 ตัวที่ออกแบบโดยใช้ KiCAD และพิมพ์โดยใช้ SV2 ของ BotFactory ใน HomeLab PCB ที่เป็นหัวใจสำคัญของการออกแบบนี้ไม่เพียงแต่เชื่อมต่อกับระบบจ่ายไฟ ปุ่มสตาร์ท หน้าจอ 7 ส่วน และไฟ LED แต่ยังเป็นที่ตั้งของ 'สมอง' ที่ควบคุมอุปกรณ์ด้วย แม้ว่าปัจจุบันบอร์ดทั้งสามจะเชื่อมต่อกับสายไฟที่ยืดหยุ่นได้ แต่ก็สามารถออกแบบใหม่ได้โดยใช้ PCB ที่ยืดหยุ่นได้!

กระดานหลักจะประกอบด้วย ATTINY85 ในขณะที่อีกสองแผงจะมีหลอด UV LED สองดวง การออกแบบทั้งหมดใช้พลังงานจากอินพุตแจ็คแบบบาร์เรล 9V 2A ซึ่งอะแดปเตอร์ AC มีจำหน่ายทั่วไป

พิมพ์กระดานสามแผ่นแล้วตัดให้ได้ขนาดที่เหมาะสม คุณสามารถใช้ไฟล์ที่เราให้ไว้ในขั้นตอนนี้! เนื่องจากเราไม่สามารถอัปโหลดไฟล์สำหรับบอร์ดที่นี่ คุณสามารถดาวน์โหลดได้ฟรีผ่านเว็บไซต์ BotFactory ในตอนนี้ เมื่อพิมพ์เสร็จแล้ว ให้ใช้มัลติมิเตอร์เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีรอยขาดหรือขาด หากคุณไม่มีมัลติมิเตอร์ การตรวจสอบด้วยสายตาก็เพียงพอแล้ว

ขั้นตอนที่ 2: ดาวน์โหลดและพิมพ์เอกสารแนบ

เราใช้ Autodesk Fusion 360 เพื่อออกแบบกล่องหุ้มแบบฝาพับ และพิมพ์เคสโดยใช้เครื่องพิมพ์ 3D ส่วนตัวของเรา ใช้ไฟล์.stl ที่ให้ไว้ในขั้นตอนนี้เพื่อพิมพ์กล่องหุ้มเดียวกันเพื่อจัดเก็บส่วนประกอบทางไฟฟ้าของคุณ รูสำหรับปุ่มถูกสร้างขึ้นด้วยตนเองโดยใช้สว่านไฟฟ้าและดอกสว่าน 8 มม. แต่สามารถเพิ่มได้อย่างง่ายดายโดยใช้ซอฟต์แวร์ CAD ก่อนการพิมพ์ หากคุณกำลังสร้างรูด้วยตนเอง ควรวางรูไว้ทางด้านขวาตามลูกศรสีน้ำเงินในภาพที่สาม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ปรับขนาดและปรับช่องเปิดตามขนาดของส่วนประกอบของคุณ

ประกอบบานพับของกล่องหุ้มโดยวางฝาพับแต่ละครึ่งเข้าด้วยกันแล้วร้อยด้ายโดยใช้เส้นใยพิมพ์ 3 มิติ 1.75 มม. หรือแท่งขนาดเล็กที่มีขนาดใกล้เคียงกัน ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากล่องหุ้มสามารถเปิดและปิดได้โดยไม่ยาก

ขั้นตอนที่ 3: ประกอบเครื่องฆ่าเชื้อ

เมื่อพิมพ์ชิ้นส่วนทั้งหมดของคุณแล้ว คุณสามารถเริ่มประกอบเครื่องฆ่าเชื้อด้วยแสงยูวีได้ เริ่มต้นด้วยการบัดกรีส่วนประกอบทั้งหมดในตำแหน่งที่กำหนดบนกระดาน เราใช้ตัวประสานอุณหภูมิต่ำที่มีความเสถียรทางความร้อน ซึ่งเราปรับสภาพใหม่ที่อุณหภูมิ 150 ℃ เราใช้ปืนรีโฟลว์เพื่อวางส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กลงทั้งหมดก่อน จากนั้นจึงปรับโฟลว์บอร์ดทั้งหมดบนฮีตเบดของ SV2 เพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบที่มีแพดขนาดใหญ่ เช่น ทรานซิสเตอร์ มีการจัดเรียงใหม่อย่างเหมาะสม เราได้จัดทำแผนผังอ้างอิงและเลย์เอาต์เพื่อให้คุณเห็นว่าจะไปที่ใด ภาพด้านบนสามารถใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงที่ดีได้

ขั้นตอนที่ 4: ตั้งโปรแกรม ATTINY85

ตั้งโปรแกรม ATTINY85 โดยใช้โปรแกรมเมอร์ Sparkfun Tiny AVR และ Arduino IDE เราได้จัดเตรียมโค้ดสำหรับตั้งโปรแกรม ATTINY85 ไว้ด้านล่าง คุณสามารถเชื่อมต่อผ่านส่วนหัวแบบ 6 พิน ดังที่อธิบายไว้ในคู่มือแนะนำ Tiny AVR Programmer Hookup ของ Sparkfun

ไมโครคอนโทรลเลอร์รอการป้อนข้อมูลของผู้ใช้ผ่านปุ่มกด เมื่อตรวจพบอินพุตแล้ว จะส่งสัญญาณไปยังทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามกำลังสูงสองตัว โดยเปิดไฟ LED UV 4 ดวง ในเวลาเดียวกัน การนับถอยหลังเริ่มต้นโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ จอแสดงผล 7 ส่วนจะแสดงจำนวนวินาทีที่เหลือ เมื่อตัวจับเวลาถึง 0 ไฟ LED จะดับลง ทำให้ผู้ใช้สามารถเปิดกล่องหุ้มแบบฝาพับและดึงรายการที่ถูกฆ่าเชื้อได้

ติดจอแสดงผล 7 ส่วนและแผง LED UV โดยใช้สายจัมเปอร์เข้ากับขั้วต่อพิน ไฟ LED จะสว่างขึ้นเมื่อกดปุ่มเปิด/ปิด หาก ATTINY85 ตั้งโปรแกรมและเชื่อมต่ออย่างถูกต้อง

ขั้นตอนที่ 5: ใส่ส่วนแทรกชุดความร้อน

ติดตั้งโครงเครื่องโดยใส่แผ่นปิดชุดความร้อน วางเม็ดมีดขนาด 3 มม. ลงในรูสองรูของหอยด้านล่าง ใต้บริเวณที่แผ่นปิดหน้าจะไป กดเข้าที่ด้วยหัวแร้งที่อุณหภูมิ 250 องศาเซลเซียส ควรวางเม็ดมีดไว้ใต้ขอบรูเล็กน้อย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเม็ดมีดทำงานโดยขันสกรูแผ่นปิดหน้าให้พอดีกับการทดสอบ การแสดงตัวจับเวลาจะอยู่ใต้แผ่นปิดหน้า

ขั้นตอนที่ 6: วางอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

วางกระดานหลักไว้ทางด้านขวาของกล่องหุ้ม ซึ่งจะเป็นแผงปิดหน้า เชื่อมต่อปุ่มและสอดเข้าไปในรูที่ด้านข้าง นี่ควรเป็นรูสำหรับปุ่มที่คุณสร้างเองหรือเพิ่มโดยใช้ไฟล์ CAD ที่ให้มา เชื่อมต่อสายไฟภายในตามที่ระบุในแผนผัง

ขั้นตอนที่ 7: วางแผงยูวี

แผง UV LED จะถูกวางไว้ในช่องตามลำดับที่ด้านในของเปลือกด้านบนและด้านล่างของตัวเครื่อง นี่จะอยู่ภายในการอัดขึ้นรูปสี่เหลี่ยม ดูภาพด้านบนสำหรับการวางแนวกระดานที่ถูกต้อง เริ่มต้นด้วยการใช้ซุปเปอร์กาวสองจุดเล็กๆ ที่ปลายแต่ละด้านของด้านหลังของ PCB แล้วใส่เข้าไปอย่างรวดเร็ว กดเบา ๆ เพื่อให้เข้าที่และปล่อยให้กาวแห้ง

ขั้นตอนที่ 8: จ่ายไฟให้กับกระดานหลัก

เชื่อมต่อแผงทั้งสองเข้ากับกระดานหลักโดยใช้สายไฟผ่านด้านในของตัวเครื่อง มีช่องสำหรับร้อยสายไฟ กระดานบนเปลือกด้านบนจะมีสายไฟผ่านรูที่ด้านข้างและกลับเข้าไปในรูเล็กๆ ที่ด้านข้างของเปลือกด้านล่าง รูขนาดใหญ่ที่ด้านข้างจะใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับเมนบอร์ด

ใช้สายขั้วต่อแจ็คแบบบาร์เรลขนาดเล็กเพื่อจ่ายไฟให้กับเมนบอร์ด ทำได้โดยเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ 9V AC/DC เข้ากับขั้วต่อแจ็คแบบบาร์เรล เมื่อทุกอย่างเรียบร้อยดีแล้ว ให้ขันสกรูเข้ากับแผ่นปิดหน้า

ขั้นตอนที่ 9: วางแก้ว

ใช้แก้วชิ้นเล็กๆ เพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งของต่างๆ จะไม่สัมผัสกับ PCB ด้านล่าง จึงสามารถฆ่าเชื้อได้อย่างเหมาะสม แก้วชิ้นนี้จะถูกวางลงบนราวบันไดที่สูงกว่าที่เปลือกด้านล่างเพื่อป้องกันไม่ให้สัมผัสกับ PCB ด้านล่าง ยึดกระจกโดยใช้กาวซุปเปอร์กาวสี่จุดเล็กๆ ในแต่ละมุม แล้ววางลงบนการอัดรีดอย่างรวดเร็ว กดที่มุมเบา ๆ แล้วปล่อยให้กาวแห้ง

ขั้นตอนที่ 10: ทดสอบน้ำยาฆ่าเชื้อ

ทดสอบน้ำยาฆ่าเชื้อเพื่อให้แน่ใจว่าทำงานอย่างถูกต้อง วางสิ่งของลงในน้ำยาฆ่าเชื้อแล้วปิดฝา เมื่อคุณกดปุ่ม การนับถอยหลังควรเริ่มจาก 300 วินาทีแล้วปิด เมื่อคุณแน่ใจว่าสารฆ่าเชื้อยูวีทำงานได้อย่างสมบูรณ์แล้ว ให้ใช้ตามความจำเป็น! คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการและเหตุผลที่เราสร้างน้ำยาฆ่าเชื้อนี้ในโพสต์บล็อกการออกแบบ UV Sanitizer Design ของเรา

[โปรดปฏิบัติตามข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัยเมื่อสร้างอุปกรณ์นี้ โปรดทราบว่าการใช้อย่างไม่เหมาะสมและการสัมผัสกับแสงยูวีอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อคุณและผู้อื่น โปรดใช้น้ำยาฆ่าเชื้อตามความเหมาะสมและดำเนินการด้วยความรับผิดชอบ]