हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर सर्किट / DIY [गैर संपर्क]: १० कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

हेसम मोशिरी द्वारा, [email protected]

विशेषताएं

1. उच्च स्थिरता और परिवेश प्रकाश के प्रति संवेदनशीलता नहीं
2. लेजर-कट ऐक्रेलिक (प्लेक्सीग्लस) संलग्नक
3. प्रभावी लागत
4. हैंड-सैनिटाइज़र/अल्कोहल की प्रवाह नियंत्रण क्षमता (दक्षता)
5. थ्रू-होल घटक (टांका लगाने में आसान)
6. सिंगल-लेयर पीसीबी बोर्ड (बनाने में आसान)
7. सिंगल और सस्ता ATTiny13 माइक्रोकंट्रोलर
8. कम स्टैंडबाय वर्तमान खपत

-

जैसा कि हम सभी जानते हैं, COVID-19 के प्रकोप ने दुनिया को प्रभावित किया और हमारी जीवन शैली को बदल दिया। इस स्थिति में, अल्कोहल और हैंड सैनिटाइज़र महत्वपूर्ण, महंगे और कुछ क्षेत्रों में तरल पदार्थ खोजने में कठिन होते हैं, इसलिए, उनका सही और कुशलता से उपयोग किया जाना चाहिए। हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर डिवाइस के दूसरे संस्करण में, मैंने पिछली डिज़ाइन की समस्याओं को संबोधित किया है और अल्कोहल/सैनिटाइज़र की परिवेशी प्रकाश और प्रवाह नियंत्रण क्षमता के प्रति संवेदनशीलता के बिना एक उपकरण पेश किया है। इसलिए प्रत्येक अनुरोध पर पर्याप्त मात्रा में तरल डाला जाएगा। डिज़ाइन एक सस्ते ATTiny13 माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करता है।

[ए] सर्किट विश्लेषण

चित्र 1 डिवाइस का योजनाबद्ध आरेख दिखाता है। कार्य विभिन्न प्रकार के सेंसर और डिजाइन विधियों द्वारा पूरा किया जा सकता है, हालांकि, मेरा ध्यान एक कुशल, सस्ता और सरल सर्किट डिजाइन करना था।

चरण 1: चित्र 1, स्वचालित हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर का योजनाबद्ध आरेख

P2 एक 2-पिन पुरुष XH कनेक्टर है। इसका उपयोग 5 मिमी नीली एलईडी को जोड़ने के लिए किया जाता है जिसे बाड़े और हैंड सैनिटाइज़र / अल्कोहल कंटेनर पर लगाया जाना चाहिए। R5 LED के करंट को सीमित करता है। U1 TSOP1738 [1] या HS0038 IR रिसीवर मॉड्यूल है। यह एक पूर्ण इकाई है जिसका उपयोग IR संकेतों का पता लगाने और डिकोड करने के लिए किया जाता है। चित्र 2 इस घटक का ब्लॉक आरेख दिखाता है।

चरण 2: चित्र 2, TSOP1738 (HS0038) IR रिसीवर मॉड्यूल का ब्लॉक आरेख

मॉड्यूल आपूर्ति रेल पर 5V स्वीकार कर सकता है और यह लगभग 5mA की खपत करता है। घटक की कम वर्तमान खपत हमें संभावित अस्थिरताओं (झूठी आईआर सिग्नल डिटेक्शन) को खत्म करने के लिए एक साधारण आरसी फ़िल्टर (सी 1 और आर 3) का उपयोग करने की अनुमति देती है जो आपूर्ति शोर द्वारा पेश की जा सकती है।

उपर्युक्त RC फ़िल्टर की कट-ऑफ आवृत्ति सिम्युलेटेड (जैसे LTSpice) दोनों हो सकती है या व्यवहार में जांच की जा सकती है। व्यवहार में फ़िल्टर के व्यवहार का परीक्षण करने के लिए, मैंने एक सिग्लेंट SDS1104X-E ऑसिलोस्कोप और एक सिग्लेंट SDG1025 तरंग जनरेटर का उपयोग किया। इन दोनों उपकरणों को एक यूएसबी केबल का उपयोग करके जोड़ा जाना चाहिए। चित्र 3 फ़िल्टर के व्यवहार का बोड प्लॉट दिखाता है। गणना इस बात की पुष्टि करती है कि फ़िल्टर की कट-ऑफ आवृत्ति व्यवहार में लगभग 112Hz है। अधिक जानकारी के लिए कृपया वीडियो देखें।

चरण 3: चित्र 3, बोडे प्लॉट और SDS1104X-E ऑसिलोस्कोप द्वारा अभ्यास में RC फ़िल्टर के व्यवहार का परीक्षण करना

R4 एक पुल-अप रोकनेवाला है और C2 U1 आउटपुट शोर को कम करता है। D1 एक 5mm IR ट्रांसमीटर डायोड है और R1 डायोड में करंट को सीमित करता है। R1 का मान 150R से 220R के बीच हो सकता है। कम प्रतिरोध का अर्थ है उच्च पहचान सीमा और इसके विपरीत। मैंने R1 के लिए 180R रोकनेवाला का उपयोग किया। Q1 2N7000 [2] N-चैनल MOSFET है जो D1 IR डायोड को चालू/बंद करने के लिए उपयोग किया जाता है। R2 गेट के करंट को सीमित करता है।

IC1 ATTiny13 [3] माइक्रोकंट्रोलर है। यह एक ज्ञात और सस्ता माइक्रोकंट्रोलर है जो इस एप्लिकेशन के लिए पर्याप्त परिधीय प्रदान करता है। PORTB.4 IR ट्रांसमीटर डायोड के लिए स्क्वायर वेव पल्स जेनरेट करता है और PORTB.3 एक्टिव-लो सिग्नल को सेंस करता है। PORTB.1 पंप को एक्टिवेशन सिग्नल भेजता था। इस एकल पल्स का कर्तव्य चक्र अल्कोहल या हैंड सैनिटाइज़र के प्रवाह को परिभाषित करता है। Q2 BD139 [4] NPN ट्रांजिस्टर है जो पंप को चालू/बंद करने के लिए उपयोग किया जाता है। D3 रिवर्स इंडक्टर करंट (पंप की DC मोटर) को खत्म करता है और C5 पंप के शोर को कम करता है। D2 पंप सक्रियण को इंगित करता है। R7 एलईडी के करंट को सीमित करता है। C3, C4, और C6 का उपयोग आपूर्ति शोर को कम करने के लिए किया जाता है।

[बी] पीसीबी लेआउट

चित्र 4 स्वचालित हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर का पीसीबी लेआउट दिखाता है। यह सिंगल-लेयर पीसीबी बोर्ड है और सभी कंपोनेंट पैकेज थ्रू-होल हैं।

चरण 4: चित्र 4, स्वचालित हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर डिवाइस का पीसीबी लेआउट

मैंने Q1 [5], Q2 [6] और IC1 [7] के लिए SamacSys घटक पुस्तकालयों का उपयोग किया। SamacSys पुस्तकालय हमेशा अवांछित गलतियों से बचने और घटक पुस्तकालयों को खरोंच से डिजाइन करने की समय लेने वाली प्रक्रिया को दरकिनार करने में मेरी मदद करते हैं। पुस्तकालयों को स्थापित करने और उनका उपयोग करने के लिए दो विकल्प हैं। पहला, उन्हें कॉम्पोनेन्टसर्चेंजिन.कॉम से डाउनलोड और इंस्टॉल करना या दूसरा प्रदान किए गए सीएडी प्लगइन्स का उपयोग करके सीधे उन्हें इंस्टॉल करना [८]। SamacSys ने लगभग सभी इलेक्ट्रॉनिक डिजाइनिंग CAD सॉफ्टवेयर के लिए प्लगइन्स प्रदान किए हैं। मेरे मामले में, मैंने Altium Designer प्लगइन (चित्र 5) का उपयोग किया।

चरण 5: चित्र 5, SamacSys Altium Designer प्लगइन में चयनित घटक

चित्र 6 हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर बोर्ड के पहले कार्यशील प्रोटोटाइप की एक तस्वीर दिखाता है। क्या आप पीसीबी बोर्ड में कट-आउट देखते हैं? U1 मॉड्यूल द्वारा किसी भी अवांछित IR सिग्नल रिसेप्शन को रोकने के लिए यह आवश्यक है। यह गैप बाड़े के एक टुकड़े से भर जाता है।

चरण 6: चित्र 6, हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर का पहला वर्किंग प्रोटोटाइप बोर्ड

[सी] माइक्रोकंट्रोलर का स्रोत कोड

कोड सी में लिखा गया है। कोड का महत्वपूर्ण हिस्सा जिसे आपको "शायद" संशोधित करने की आवश्यकता है, टाइमर -0 ओवरफ्लो इंटरप्ट रूटीन है।

चरण 7:

"केस 15" प्रीएक्टिवेशन देरी को परिभाषित करता है। उपयोगकर्ता को सेंसर और नोजल के नीचे अपना हाथ ठीक करने के लिए थोड़ा विलंब आवश्यक है। "केस 23" पंप सक्रियण समय को परिभाषित करता है और "केस 372" अगले संभावित सक्रियण से पहले देरी को परिभाषित करता है। यह देरी उपयोगकर्ता को सभी हैंड-सैनिटाइज़र/अल्कोहल की बूंदों को इकट्ठा करने के लिए पर्याप्त समय देती है। साथ ही, यह डिवाइस के दुरुपयोग और बच्चों या कुछ व्यक्तियों द्वारा महंगे तरल को बर्बाद करने से रोकता है। फ़्यूज़बिट्स को 9.6 मेगाहर्ट्ज आंतरिक घड़ी स्रोत पर बिना किसी घड़ी विभाजन के सेट किया जाना चाहिए।

[डी] लेजर-कट कोरल ड्रा संलग्नक डिजाइन

चित्र 7 कोरल ड्रा में डिज़ाइन किए गए बाड़े को दिखाता है। आपको बस एक लेज़र-कटिंग वर्कशॉप/कंपनी को "सैनिटाइज़र.सीडीआर" फ़ाइल भेजनी होगी और 2 मिमी मैट ब्लैक प्लेक्सीग्लास (ऐक्रेलिक) के लिए लेज़र-कट का ऑर्डर देना होगा। पतला प्लाईवुड भी ठीक है।

चरण 8: चित्र 7, कोरल ड्रा में हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर संलग्नक डिज़ाइन

चित्र 8 पूर्ण स्वचालित हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर इकाई को दर्शाता है। आप अपने इच्छित कंटेनर पर बाड़े को माउंट कर सकते हैं। मैंने एक ग्लास कंटेनर का इस्तेमाल किया।

चरण 9: चित्र 8, ग्लास कंटेनर के साथ स्वचालित हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर

[ई] सामग्री का बिल

चरण 10: सामग्री का बिल

[एफ] संदर्भ

स्रोत:

[१]: TSOP1738 डेटाशीट:

[२]: २एन७००० डेटाशीट:

[३]: ATTiny13 डेटाशीट:

[४]: बीडी१३९ डेटाशीट:

[५]: २एन७००० योजनाबद्ध प्रतीक और पीसीबी पदचिह्न:

[६]: बीडी१३९ योजनाबद्ध प्रतीक और पीसीबी पदचिह्न:

[७]: ATTiny13 योजनाबद्ध प्रतीक और पीसीबी पदचिह्न:

[८]: सीएडी प्लगइन्स: