एक Arduino या एक माइक्रोकंट्रोलर के बिना DIY गैर संपर्क हाथ सेनिटाइज़र डिस्पेंसर: 17 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

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 तरल पदार्थ हैं, हालांकि, इनका उपयोग ठीक से किया जाना चाहिए। संक्रमित हाथों से अल्कोहल के कंटेनर या हैंड सैनिटाइज़र को छूने से अगले व्यक्ति में वायरस फैल सकता है। इस लेख में, हम एक स्वचालित हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर का निर्माण करेंगे जो हाथ की उपस्थिति का पता लगाने के लिए IR सेंसर का उपयोग करता है और हाथ पर तरल डालने के लिए एक पंप को सक्रिय करता है। इरादा सबसे सस्ता और आसान समाधान खोजने और एक सर्किट डिजाइन करने का था। इसलिए किसी माइक्रोकंट्रोलर या Arduino का उपयोग नहीं किया गया है। दो डिज़ाइन पेश किए गए हैं और आप उनमें से किसी को भी चुनने और बनाने के लिए स्वतंत्र हैं। पहला डिज़ाइन SMD घटकों का उपयोग करता है और दूसरा डिज़ाइन और भी सरल है। यह एक छोटे सिंगल लेयर पीसीबी बोर्ड पर डीआईपी घटकों का उपयोग करता है।

I. पहला डिजाइन:

[ए] सर्किट विश्लेषण

आप चित्र 1 में योजनाबद्ध आरेख पर विचार कर सकते हैं। P1 कनेक्टर का उपयोग सर्किट में 6V से 12V आपूर्ति को जोड़ने के लिए किया जाता है। संभावित आपूर्ति शोर को कम करने के लिए C6 संधारित्र का उपयोग किया गया है। REG-1 प्रसिद्ध AMS1117 [1] LDO नियामक है जो 5V पर वोल्टेज को स्थिर करता है।

चरण 1: चित्र-1: स्वचालित हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर का योजनाबद्ध आरेख (पहला डिज़ाइन)

D2 उचित बिजली कनेक्शन को इंगित करता है और R5 एलईडी करंट को सीमित करता है। D1 एक IR ट्रांसमीटर डायोड है और R1 D1 करंट को सीमित करता है, दूसरे शब्दों में, यह सेंसर की संवेदनशीलता को निर्धारित करता है। U1 प्रसिद्ध 555 [2] टाइमर IC है जिसे D1 (ट्रांसमीटर) डायोड में 38KHz पल्स इंजेक्ट करने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। R4 पोटेंशियोमीटर को घुमाकर, आप आवृत्ति को समायोजित कर सकते हैं। शोर को कम करने के लिए C1 और C2 का उपयोग किया जाता है। U2 एक TSOP1738 IR रिसीवर [3] है। TSOP17XX डेटाशीट के अनुसार: "TSOP17XX श्रृंखला इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल सिस्टम के लिए लघु रिसीवर हैं। पिन डायोड और प्रीम्प्लीफायर को लीड फ्रेम पर इकट्ठा किया जाता है, एपॉक्सी पैकेज को आईआर फिल्टर के रूप में डिज़ाइन किया गया है। डिमॉड्यूलेटेड आउटपुट सिग्नल को माइक्रोप्रोसेसर द्वारा सीधे डिकोड किया जा सकता है। TSOP17.. मानक IR रिमोट कंट्रोल रिसीवर श्रृंखला है, जो सभी प्रमुख ट्रांसमिशन कोड का समर्थन करती है।" TSOP1738 एक सक्रिय-निम्न आउटपुट पेश करता है। इसका मतलब है कि 38KHz IR लाइट की उपस्थिति में U2 का आउटपुट पिन कम हो जाता है। इसलिए मैंने डीसी मोटर (तरल पंप) को चलाने के लिए एक सस्ते पी-चैनल एनडीएस३५६ एमओएसएफईटी [४] का इस्तेमाल किया। D4 मोटर की रिवर्स धाराओं के खिलाफ एक सुरक्षात्मक डायोड है और C8 मोटर के आगमनात्मक शोर को कम करता है। D3 एक LED है जो लिक्विड पंप के IR रिसेप्शन और एक्टिवेशन को इंगित करता है। आपूर्ति शोर को कम करने के लिए C4 और C5 का उपयोग किया गया है।

[बी] पीसीबी लेआउट

चित्रा 2 पीसीबी लेआउट दिखाता है। जैसा कि स्पष्ट है, IR ट्रांसमीटर डायोड और TSOP IR रिसीवर को छोड़कर सभी घटक SMD हैं।

चरण 2: चित्र-2: स्वचालित हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर का पीसीबी लेआउट (पहला डिज़ाइन)

मैंने AMS1117-5.0 [5], LM555 [6], TSOP1738 [7], और NDS536AP [8] के लिए SamacSys घटक पुस्तकालयों (योजनाबद्ध प्रतीकों और पीसीबी पैरों के निशान) का उपयोग किया। SamacSys पुस्तकालय स्वतंत्र हैं और IPC पदचिह्न मानकों का पालन करते हैं। इन पुस्तकालयों का उपयोग डिजाइन समय को काफी कम करता है और डिजाइन त्रुटियों को रोकता है। पुस्तकालयों को स्थापित करने के लिए आप या तो एक सीएडी प्लगइन [9] (आंकड़ा 3) का उपयोग कर सकते हैं या उन्हें घटक-खोज-इंजन से डाउनलोड कर सकते हैं। मैंने Altium Designer का उपयोग किया, इसलिए मैंने Altium प्लगइन का उपयोग करना पसंद किया।

चरण 3: चित्र-3: SamacSys समर्थित CAD प्लगइन्स और Altium डिज़ाइनर के प्लगइन में प्रयुक्त घटक

चित्र 4 और चित्र 5 पीसीबी बोर्ड के ऊपर और नीचे के 3D दृश्य प्रदर्शित करते हैं

चरण 4: चित्र-4: PCB बोर्ड से एक 3D दृश्य (शीर्ष)

चरण 5: चित्र-5: PCB बोर्ड से एक 3D दृश्य (नीचे)

[सी] असेंबली और टेस्ट पार्ट्स असेंबली प्रक्रिया में कुछ खास नहीं है। टीआर और आरई सेंसर को छोड़कर सभी घटक एसएमडी हैं। मेरा इरादा सर्किट का जल्दी से परीक्षण करने का था, इसलिए मैंने बिना सोल्डर मास्क और सिल्कस्क्रीन के एक अर्ध-घर का बना पीसीबी बोर्ड का इस्तेमाल किया। एक पेशेवर गढ़े हुए पीसीबी बोर्ड:-) के साथ आपका काम बहुत आसान है। चित्र 6 प्रोटोटाइप दिखाता है।

चरण 6: चित्र-6: सेमी-होममेड पीसीबी बोर्ड पर हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर (पहला डिज़ाइन) का एक प्रोटोटाइप

असेंबली के बाद, सर्वोत्तम फिट और डिटेक्शन रेंज खोजने के लिए R1 और R4 को समायोजित करने का प्रयास करें। R1 IR पावर (रेंज) को परिभाषित करता है और R4 ट्रांसमिशन फ्रीक्वेंसी को परिभाषित करता है।

चरण 7: [डी] सामग्री का बिल

द्वितीय. दूसरा डिजाइन

[ए] सर्किट विश्लेषण

चित्र 7 डिवाइस का योजनाबद्ध आरेख दिखाता है। P3 कनेक्टर का उपयोग +5V आपूर्ति को सर्किट से जोड़ने के लिए किया जाता है। इनपुट आपूर्ति शोर को कम करने के लिए C4 और C5 कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है। IC1 सर्किट का दिल है। यह प्रसिद्ध LM393 तुलनित्र [10] है।

चरण 8: चित्र-7: स्वचालित हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर का योजनाबद्ध आरेख (दूसरा डिज़ाइन)

LM393 डेटाशीट के अनुसार: LM393 श्रृंखला दोहरी स्वतंत्र सटीक वोल्टेज तुलनित्र हैं जो एकल या विभाजित आपूर्ति संचालन में सक्षम हैं। इन उपकरणों को सिंगल-सप्लाई ऑपरेशन के साथ एक सामान्य मोड रेंज-टू-ग्राउंड लेवल की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इनपुट ऑफ़सेट वोल्टेज विनिर्देश 2.0 एमवी जितना कम इस डिवाइस को उपभोक्ता, ऑटोमोटिव और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में कई अनुप्रयोगों के लिए एक उत्कृष्ट चयन बनाते हैं।

यह एक सस्ता और सुविधाजनक आईसी है। आम तौर पर, मैं आपको सुझाव देता हूं कि यदि आपका आवेदन एक तुलनित्र है, तो बस OPAMPs के बजाय तुलनित्र चिप्स का उपयोग करें। हमने चिप के पहले तुलनित्र का उपयोग किया और R3 पोटेंशियोमीटर सक्रियण सीमा को परिभाषित करता है। C2 पोटेंशियोमीटर के मध्य पिन पर संभावित शोर को कम करता है। D1 एक IR ट्रांसमीटर है और D2 एक IR रिसीवर डायोड है। D2 सकारात्मक पिन (+) वोल्टेज के साथ तुलना करने के लिए तुलनित्र के नकारात्मक पिन (-) से जुड़ा है। तुलनित्र का आउटपुट पिन सक्रिय-निम्न है, हालांकि, R4 का उपयोग करके पुल-अप करना बेहतर है।

Q1 प्रसिद्ध BD140 PNP ट्रांजिस्टर [11] है जो पंप (DC मोटर) और D3 LED को चलाता है। D4 एक रिवर्स प्रोटेक्शन डायोड है और C3 सर्किट स्थिरता को प्रभावित नहीं करने के लिए पंप आगमनात्मक शोर को कम करता है। अंत में, उचित बिजली कनेक्शन को इंगित करने के लिए नीले 5 मिमी एलईडी को जोड़ने के लिए पी 1 का उपयोग किया जाता है।

[बी] पीसीबी लेआउट

चित्रा 8 दूसरे डिजाइन के पीसीबी लेआउट को दर्शाता है। यह एक सिंगल लेयर पीसीबी बोर्ड है और सभी घटक डीआईपी हैं। इस DIY को घर पर जल्दी से बनाना सभी के लिए बहुत आसान है।

चरण 9: चित्र-8: स्वचालित हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर का पीसीबी लेआउट (दूसरा डिज़ाइन)

पहले डिज़ाइन की तरह ही, मैंने LM393 [12], और BD140 [13] के लिए SamacSys घटक पुस्तकालयों (योजनाबद्ध प्रतीक और पीसीबी पदचिह्न) का उपयोग किया। SamacSys पुस्तकालय स्वतंत्र हैं और IPC पदचिह्न मानकों का पालन करते हैं। पुस्तकालयों को स्थापित करने के लिए आप या तो एक सीएडी प्लगइन [9] (चित्र 9) का उपयोग कर सकते हैं या उन्हें घटक-खोज-इंजन से डाउनलोड कर सकते हैं। इन पुस्तकालयों का उपयोग डिजाइन समय को काफी कम करता है और डिजाइन त्रुटियों को रोकता है। मैंने Altium Designer CAD सॉफ़्टवेयर का उपयोग किया, इसलिए मैंने Altium प्लगइन स्थापित करना पसंद किया।

चरण १०: चित्र-९: SamacSys समर्थित CAD प्लगइन्स और Altium डिज़ाइनर के प्लगइन में प्रयुक्त घटक

चित्रा 10 इकट्ठे पीसीबी बोर्ड से एक 3 डी दृश्य दिखाता है।

चरण 11: चित्र-10: PCB बोर्ड से एक 3D दृश्य (शीर्ष)

[सी] असेंबली और टेस्ट

चित्रा 11 इकट्ठे पीसीबी बोर्ड को दिखाता है। यह एक अर्ध-घर का बना पीसीबी बोर्ड है जिसका उपयोग मैं जल्दी से अवधारणा का परीक्षण करने के लिए करता था। आप इसे निर्माण के लिए ऑर्डर कर सकते हैं। सोल्डरिंग में कुछ खास नहीं है। सभी घटक डीआईपी हैं। बहुत आसान। बस कर दो:-)। यह डिज़ाइन पहले डिज़ाइन की तुलना में आसान और सस्ता भी है। इसलिए मैंने इसका अनुसरण किया और हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर डिवाइस को पूरा किया।

चरण 12: चित्र-11: सेमी-होममेड पीसीबी बोर्ड पर सैनिटाइज़र डिस्पेंसर (दूसरा डिज़ाइन) का एक प्रोटोटाइप

चित्र 12 चयनित तरल पंप को दर्शाता है। यह शायद बाजार में सबसे सस्ता है, हालांकि, मैं इसके संचालन से संतुष्ट हूं।

चरण 13: चित्र-12: हैंड सैनिटाइज़र तरल को प्रवाहित करने के लिए चयनित तरल पंप

अंत में, चित्र 13 संपूर्ण हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर दिखाता है। आप किसी भी समान कांच या प्लास्टिक कंटेनर का चयन कर सकते हैं, जैसे प्लास्टिक कॉफी भंडारण कंटेनर। मेरा चयनित एक ग्लास सॉस कंटेनर है:-)। मैंने नली को मोड़ने और पकड़ने के लिए एक साधारण तांबे के तार का इस्तेमाल किया। R3 पोटेंशियोमीटर को न्यूनतम संवेदनशीलता स्तर से मोड़ें, और अपनी वांछित पहचान सीमा प्राप्त करने के लिए इसे थोड़ा बढ़ाएँ। इसे बहुत संवेदनशील न बनाएं क्योंकि पंप बिना किसी ट्रिगर के अनायास कार्य कर सकता है!

चरण 14: चित्र-13: हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर का एक संपूर्ण DIY

चित्र 14 डिस्पेंसर को अंधेरे में दिखाता है। नीली एलईडी की रोशनी (पी1) एक आकर्षक दृश्य देती है जिसे कंटेनर के ढक्कन पर लगाया जाना चाहिए।

चरण 15: चित्र-14: अंधेरे में हैंड सैनिटाइज़र डिस्पेंसर देखें

चरण १६: [डी] सामग्री का बिल

चरण 17: संदर्भ

मुख्य लेख:

[१]: AMS1117-5.0 डेटाशीट:

[२]: LM५५५ डेटाशीट:

[३]: TSOP१७३८ डेटाशीट:

[४]: एनडीएस३५६ डेटाशीट:

[५]: AMS१११७-५.० योजनाबद्ध प्रतीक और पीसीबी पदचिह्न:

[६]: LM५५५ योजनाबद्ध प्रतीक और पीसीबी पदचिह्न:

[७]: TSOP१७३८ योजनाबद्ध प्रतीक और पीसीबी पदचिह्न:

[८]: एनडीएस३५६ योजनाबद्ध प्रतीक और पीसीबी पदचिह्न:

[९]: सीएडी प्लगइन्स:

[१०]: एलएम३९३ डेटाशीट:

[११]: बीडी१४० डेटाशीट:

[१२]: LM३९३ योजनाबद्ध प्रतीक और पीसीबी पदचिह्न:

[१३]: बीडी१४० योजनाबद्ध प्रतीक और पीसीबी पदचिह्न: