Disinfettante UV: 10 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Progetti Fusion 360 »

I disinfettanti a raggi ultravioletti utilizzano la luce UV-C per uccidere i germi e disinfettare le superfici. Quando si esce e si torna a casa, è importante disinfettare gli oggetti usati di frequente per limitare le possibilità di diffusione di germi. Questo particolare disinfettante UV è stato progettato per evitare lo spreco di prodotti per la pulizia come spray disinfettanti e tamponi imbevuti di alcol, mantenendo puliti piccoli oggetti come telefoni, chiavi e portafogli. Leggi di più a riguardo nel nostro post sul blog sul razionamento dei prodotti per la pulizia con i circuiti stampati!

Innanzitutto, dovrai assicurarti di avere tutti i componenti e i materiali necessari, nonché gli strumenti utilizzati. Potresti voler avere componenti di ricambio, per ogni evenienza.

Forniture

Componenti elettrici:

• 1x microcontrollore

  • Codice produttore: ATTINY85-20SU
  • Codice DigiKey: ATTINY85-20SU-ND

• 4x LED UVC

  • Codice produttore: L933-UV265-2-20
  • Codice DigiKey: 2460-L933-UV265-2-20TR-ND

• 2x transistor

  • Codice produttore: AOD1N60
  • Codice DigiKey: 785-1179-1-ND

• 1x interruttore momentaneo

  • Codice produttore: PS1024ABLK
  • Codice DigiKey: EG2011-ND

• 1x display a 7 segmenti

  Acquistato tramite Amazon

• Regolatore 2x 3.3V

  • Codice produttore: AP2114H-3.3TRG1
  • Codice DigiKey: AP2114H-3.3TRG1DICT-ND

• 1x 2 file di intestazione pin SMD a 12 posizioni

  • Codice produttore: 95278-801A12LF
  • Codice DigiKey: 609-5164-1-ND

• 4x resistori 10k 0603

  • Codice produttore: RC0603JR-0710KL
  • Codice DigiKey: 311-10KGRCT-ND

• 1x 100 Resistenza 0402

  • Codice produttore: RC0402FR-07100RL
  • Codice DigiKey: 311-100LRCT-ND

• 1x condensatore 0.1uF 0402

  • Codice produttore: C0402C104Z4VAC7867
  • Codice DigiKey: 399-1043-1-ND

• Resistore 4x 75 Ohm

  • Codice produttore: ERJ-12ZYJ750U
  • Codice DigiKey: P75WCT-ND

• 1x regolatore 5V

  • Codice produttore: AP2204K-5.0TRG1
  • Codice DigiKey: AP2204K-5.0TRG1DICT-ND
• 1x connettore jack a barilotto piccolo

Componenti meccanici:

• Vetro (o distanziatori stampati in 3D se si dispone solo di vetro opaco ai raggi UV)

  Dimensioni: 111 mm x 86 mm x 2 mm

• 200g PLA

  Utilizzato per la stampa 3D della custodia

• Asta da 65 mm x 1,75 mm

  • Abbiamo scoperto che 65 mm di filamento PLA da 1,75 mm hanno funzionato bene per questo
  • Utilizzato per assemblare la cerniera della custodia
• 2x M3 3mm Inserti Heat-Set
• 2x viti M3x6

• 1x foglio di FR4

  Utilizzato per stampare circuiti stampati

• Cavi per ponticelli
• Super colla

• Stampante PCB SV2

  Puoi creare i tuoi PCB in qualsiasi altro modo

• stampante 3d

  Puoi anche ricevere le tue parti stampate in qualsiasi altro modo

• Saldatore
• Cacciavite

• Multimetro

  Utilizzato per testare tracce aperte/interrotte

Dopo aver raccolto tutto ciò di cui hai bisogno, puoi seguire i passaggi seguenti per iniziare ad assemblare il tuo disinfettante UV personale:

Passaggio 1: scarica e stampa le schede

Questo progetto consiste in 3 circuiti stampati (PCB) separati progettati utilizzando KiCAD e stampati utilizzando SV2 di BotFactory in un HomeLab. Il PCB al centro di questo design non solo collega l'alimentazione, il pulsante di avvio, il display a 7 segmenti e i LED, ma ospita anche il "cervello" che controlla il dispositivo. Sebbene le tre schede siano attualmente collegate con cavi flessibili, è possibile riprogettarle utilizzando PCB flessibili!

La scheda principale conterrà l'ATTINY85, mentre le altre due conterranno ciascuna due LED UV. L'intero design è alimentato da un ingresso jack a cilindro 9V 2A, per il quale sono ampiamente disponibili adattatori CA.

Stampa le tre tavole e tagliale a una dimensione appropriata. Puoi utilizzare i file che abbiamo fornito in questo passaggio! Poiché non siamo in grado di caricare i file per la scheda qui, puoi scaricarli gratuitamente tramite il sito Web di BotFactory per ora. Una volta stampato, usa un multimetro per assicurarti che non ci siano cortocircuiti o tracce rotte. Se non si dispone di un multimetro, sarà sufficiente un'ispezione visiva.

Passaggio 2: scarica e stampa l'allegato

Abbiamo utilizzato Autodesk Fusion 360 per progettare la custodia a conchiglia e stampato la custodia utilizzando la nostra stampante 3D personale. Utilizzare i file.stl forniti in questo passaggio per stampare lo stesso involucro per ospitare i componenti elettrici. Il foro per il pulsante è stato realizzato manualmente utilizzando un trapano elettrico e una punta da 8 mm, ma può essere facilmente aggiunto utilizzando un software CAD prima della stampa. Se stai facendo un buco manualmente, dovrebbe essere posizionato sul lato destro come indicato dalla freccia blu nella terza immagine. Assicurati di dimensionare e regolare eventuali aperture in base alle dimensioni dei componenti.

Assemblare la cerniera della custodia mettendo insieme ciascuna metà del clamshell e infilarla usando il filamento stampato in 3D da 1,75 mm o una piccola asta di dimensioni simili. Assicurati che la custodia possa aprirsi e chiudersi senza difficoltà.

Passaggio 3: assemblare il disinfettante

Una volta stampate tutte le parti, puoi iniziare ad assemblare il disinfettante UV. Inizia saldando tutti i componenti nelle posizioni designate sulle schede. Abbiamo usato una saldatura a bassa temperatura termicamente stabile, che abbiamo fatto rifluire a una temperatura di 150 ℃. Abbiamo utilizzato una pistola di rifusione per posizionare inizialmente tutti i componenti più piccoli, quindi abbiamo fatto rifluire l'intera scheda sul piano riscaldato dell'SV2 per garantire che i componenti con pad grandi, come i transistor, scorressero correttamente. Abbiamo fornito uno schema e un layout di riferimento in modo da poter vedere cosa va dove. Le immagini sopra possono anche essere usate come un buon riferimento.

Passaggio 4: programmare ATTINY85

Programma l'ATTINY85 utilizzando il programmatore Sparkfun Tiny AVR e l'IDE Arduino. Di seguito abbiamo fornito il codice per programmare l'ATTINY85. È possibile connettersi tramite l'intestazione a 6 pin, come indicato nella guida di collegamento del programmatore Tiny AVR di Sparkfun.

Il microcontrollore attende l'input dell'utente tramite un pulsante. Una volta rilevato un ingresso, invia un segnale a due transistor ad effetto di campo ad alta potenza, accendendo i 4 LED UV. Allo stesso tempo, il conto alla rovescia viene avviato dal microcontrollore. Il display a 7 segmenti mostra quanti secondi rimangono. Quando il timer raggiunge lo 0, i LED si spengono, consentendo all'utente di aprire la custodia a conchiglia e recuperare l'oggetto disinfettato.

Collegare il display a 7 segmenti e le schede LED UV utilizzando i ponticelli al connettore pin. I LED si accendono quando viene premuto il pulsante di accensione/spegnimento se ATTINY85 è stato programmato e collegato correttamente.

Passaggio 5: inserire gli inserti Heat-Set

Montare la custodia inserendo gli inserti heat-set. Posiziona gli inserti da 3 mm nei due fori del guscio inferiore, al di sotto del punto in cui andrà il frontalino. Premili in posizione con un saldatore a 250. Gli inserti devono essere posizionati leggermente al di sotto del bordo del foro. Assicurarsi che gli inserti funzionino avvitando il frontalino come prova. Il display del timer sarà sotto il frontalino.

Passaggio 6: posizionare l'elettronica

Posiziona la scheda madre sul lato destro del contenitore, dove sarà il frontalino. Collegare il pulsante e inserirlo attraverso il foro sul lato. Questo dovrebbe essere il foro per il pulsante che hai creato o aggiunto manualmente utilizzando il file CAD fornito. Collegare i cavi interni come specificato nello schema.

Passaggio 7: posizionare le schede UV

Le schede LED UV verranno posizionate nei rispettivi slot all'interno dei gusci superiore e inferiore dell'involucro. Questo sarà all'interno delle estrusioni rettangolari. Fare riferimento all'immagine sopra per il corretto orientamento della scheda. Inizia applicando due piccoli punti di colla super su ciascuna estremità del retro del PCB e poi inseriscili rapidamente. Premere delicatamente per tenerli in posizione e lasciare asciugare la colla.

Passaggio 8: alimentare la scheda madre

Collegare le due schede alla scheda principale utilizzando i cavi instradati all'interno dell'armadio. Ci sono fessure per il passaggio dei cavi. La scheda sul guscio superiore avrà i suoi fili instradati attraverso il foro sul lato e di nuovo in un piccolo foro sul lato del guscio inferiore. Il foro più grande sul lato verrà utilizzato per alimentare la scheda madre.

Utilizzare un piccolo cavo connettore jack cilindrico per fornire alimentazione alla scheda principale. A tale scopo, collegando l'alimentatore da 9 V CA/CC al connettore jack cilindrico. Una volta che tutto è correttamente cablato, avvitare il frontalino.

Passaggio 9: posizionare il bicchiere

È stato utilizzato un piccolo pezzo di vetro per garantire che gli oggetti non tocchino il PCB inferiore in modo che possa essere disinfettato correttamente. Questo pezzo di vetro verrà posizionato sulle ringhiere più alte sul guscio inferiore per evitare che tocchi il PCB inferiore. Fissare il vetro con quattro piccoli punti di colla super su ogni angolo e poi posizionarlo rapidamente sull'estrusione. Premi delicatamente sugli angoli e lascia asciugare la colla.

Passaggio 10: testare il disinfettante

Metti alla prova il tuo disinfettante per assicurarti che funzioni correttamente. Metti un oggetto all'interno del disinfettante e chiudi il coperchio. Quando si preme il pulsante, il conto alla rovescia dovrebbe iniziare da 300 secondi e poi spegnersi. Una volta che ti sei assicurato che il tuo disinfettante UV sia perfettamente funzionante, usalo secondo necessità! Puoi leggere di più su come e perché abbiamo creato questo disinfettante sul nostro post sul blog UV Sanitizer Design.

[Assicurarsi di seguire le precauzioni di sicurezza durante la costruzione di questo dispositivo. Si prega di notare che l'uso improprio e l'esposizione alla luce UV possono causare danni a voi e ad altri. Si prega di utilizzare il disinfettante di conseguenza e agire in modo responsabile.]