Desinfetante UV: 10 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Projetos Fusion 360 »

Sanitizantes ultravioleta usam luz UV-C para matar germes e desinfetar superfícies. Ao sair e voltar para casa, é importante desinfetar itens usados com frequência para limitar as chances de propagação de germes. Este desinfetante UV específico foi projetado para evitar o desperdício de produtos de limpeza, como sprays desinfetantes e compressas embebidas em álcool, enquanto mantém pequenos itens como telefones, chaves e carteiras limpos - leia mais sobre isso em nosso blog sobre Racionamento de suprimentos de limpeza com placas de circuito!

Primeiro, você precisa se certificar de que possui todos os componentes e materiais necessários, bem como as ferramentas usadas. Você pode querer ter componentes sobressalentes, apenas no caso.

Suprimentos

Componentes elétricos:

• 1x microcontrolador

  • Nº da peça do fabricante: ATTINY85-20SU
  • Número da peça DigiKey: ATTINY85-20SU-ND

• 4 LEDs UVC

  • Número da peça do fabricante: L933-UV265-2-20
  • Número da peça DigiKey: 2460-L933-UV265-2-20TR-ND

• 2x transistores

  • Nº da peça do fabricante: AOD1N60
  • Número da peça DigiKey: 785-1179-1-ND

• 1x interruptor momentâneo

  • Número da peça do fabricante: PS1024ABLK
  • Número da peça DigiKey: EG2011-ND

• 1x display de 7 segmentos

  Comprado através da Amazon

• 2 regulador de 3,3 V

  • Número da peça do fabricante: AP2114H-3.3TRG1
  • Número da peça DigiKey: AP2114H-3.3TRG1DICT-ND

• Cabeçalho de pino SMD de 1x 2 linhas 12 posições

  • Número da peça do fabricante: 95278-801A12LF
  • Número da peça DigiKey: 609-5164-1-ND

• 4x resistores de 10k 0603

  • Número da peça do fabricante: RC0603JR-0710KL
  • Número da peça DigiKey: 311-10KGRCT-ND

• 1x 100 Resistor 0402

  • Nº da peça do fabricante: RC0402FR-07100RL
  • Número da peça DigiKey: 311-100LRCT-ND

• 1x Capacitor 0,1uF 0402

  • Número da peça do fabricante: C0402C104Z4VAC7867
  • Número da peça DigiKey: 399-1043-1-ND

• 4x Resistor de 75 Ohm

  • Número da peça do fabricante: ERJ-12ZYJ750U
  • Número da peça DigiKey: P75WCT-ND

• 1 regulador de 5V

  • Número da peça do fabricante: AP2204K-5.0TRG1
  • Número da peça DigiKey: AP2204K-5.0TRG1DICT-ND
• 1x Conector de tomada de barril pequeno

Componentes mecânicos:

• Vidro (ou impasses impressos em 3D, se você tiver apenas vidro opaco à luz ultravioleta)

  Dimensões: 111 mm x 86 mm x 2 mm

• 200g PLA

  Usado para impressão 3D do gabinete

• Haste de 65 mm x 1,75 mm

  • Descobrimos que 65 mm de filamento PLA de 1,75 mm funcionou bem para este
  • Usado para montar a dobradiça do gabinete
• 2x M3 3mm Insertos de Ajuste de Calor
• 2 parafusos M3x6

• 1 folha de FR4

  Usado para imprimir placas de circuito

• Jumper Wires
• Super cola

• Impressora SV2 PCB

  Você pode criar seus PCBs de qualquer outra forma

• impressora 3d

  Você também pode receber suas peças impressas de qualquer outra forma

• Ferro de solda
• Chave de fenda

• Multímetro

  Usado para testar traços abertos / quebrados

Depois de reunir tudo que você precisa, você pode seguir as etapas abaixo para começar a montar seu próprio desinfetante UV:

Etapa 1: Baixe e imprima as placas

Este projeto consiste em 3 Placas de Circuito Impresso (PCBs) separadas que foram projetadas usando KiCAD e impressas usando SV2 de BotFactory em um HomeLab. O PCB no centro deste projeto não apenas conecta a alimentação, o botão iniciar, a tela de 7 segmentos e os LEDs, mas também abriga o "cérebro" que controla o dispositivo. Embora as três placas estejam atualmente conectadas com fios flexíveis, é possível reprojetá-lo usando PCBs flexíveis!

A placa principal conterá o ATTINY85, enquanto as outras duas conterão, cada uma, dois LEDs UV. Todo o design é alimentado por uma entrada de conector de barril de 9V 2A, para a qual adaptadores AC estão amplamente disponíveis.

Imprima as três placas e corte-as no tamanho apropriado. Você pode usar os arquivos que fornecemos nesta etapa! Como não podemos fazer upload dos arquivos para a placa aqui, você pode baixá-los gratuitamente no site da BotFactory por enquanto. Depois de impresso, use um multímetro para garantir que não haja curtos ou traços quebrados. Se você não tiver um multímetro, uma inspeção visual será suficiente.

Etapa 2: Baixe e imprima o gabinete

Usamos o Autodesk Fusion 360 para projetar o gabinete clamshell e imprimimos a caixa usando nossa impressora 3D pessoal. Use os arquivos.stl fornecidos nesta etapa para imprimir o mesmo gabinete para alojar seus componentes elétricos. O orifício para o botão foi feito manualmente usando uma furadeira e uma broca de 8 mm, mas pode ser facilmente adicionado usando um software CAD antes da impressão. Se você estiver fazendo um furo manualmente, ele deve ser colocado no lado direito conforme marcado pela seta azul na terceira imagem. Certifique-se de dimensionar e ajustar quaisquer aberturas de acordo com as dimensões de seus componentes.

Monte a dobradiça do gabinete, colocando cada metade da garra junto e rosqueie usando o filamento impresso em 3D de 1,75 mm ou uma pequena haste de dimensões semelhantes. Certifique-se de que o gabinete pode abrir e fechar sem dificuldade.

Etapa 3: Monte o Sanitizador

Assim que todas as suas peças forem impressas, você pode começar a montar o desinfetante UV. Comece soldando todos os componentes em seus locais designados nas placas. Usamos solda de baixa temperatura termicamente estável, que refluímos em uma temperatura de 150 ℃. Usamos uma pistola de refluxo para colocar inicialmente todos os componentes menores e, em seguida, refluimos toda a placa no aquecedor do SV2 para garantir que os componentes com almofadas grandes, como os transistores, refluam corretamente. Fornecemos um esquema de referência e um layout para que você possa ver o que acontece e onde. As imagens acima também podem ser usadas como uma boa referência.

Etapa 4: programe o ATTINY85

Programe o ATTINY85 usando o Sparkfun Tiny AVR Programmer e o Arduino IDE. Fornecemos o código para programar o ATTINY85 abaixo. Você pode se conectar a ele por meio do cabeçalho de 6 pinos, conforme descrito no Guia de Conexão do Programador Tiny AVR do Sparkfun.

O microcontrolador espera pela entrada do usuário por meio de um botão. Assim que detecta uma entrada, ele envia um sinal para dois transistores de efeito de campo de alta potência, ligando os 4 LEDs UV. Ao mesmo tempo, a contagem regressiva é iniciada pelo microcontrolador. O display de 7 segmentos mostra quantos segundos faltam. Quando o cronômetro chega a 0, os LEDs desligam, permitindo que o usuário abra o invólucro em concha e recupere o item higienizado.

Conecte o display de 7 segmentos e as placas de LEDs UV usando fios de jumper no conector de pino. Os LEDs acenderão quando o botão liga / desliga for pressionado se o ATTINY85 tiver sido programado e conectado corretamente.

Etapa 5: inserir as inserções de termorregulação

Configure o gabinete inserindo as inserções termorretificadas. Coloque as inserções de 3 mm nos dois orifícios da parte inferior da tampa, abaixo de onde o painel frontal irá. Pressione-os no lugar com um ferro de solda a 250 ℃. As inserções devem ser colocadas ligeiramente abaixo da borda do orifício. Certifique-se de que as inserções funcionam aparafusando o painel frontal como um ajuste de teste. A exibição do cronômetro estará sob o painel frontal.

Etapa 6: coloque os eletrônicos

Coloque a placa principal no lado direito do gabinete, onde ficará o painel frontal. Conecte o botão e insira-o no orifício na lateral. Este deve ser o buraco para o botão que você fez manualmente ou adicionou usando o arquivo CAD fornecido. Conecte os fios internos conforme especificado no esquema.

Etapa 7: coloque as placas UV

As placas de LED UV serão colocadas em seus respectivos slots no interior das coberturas superior e inferior do gabinete. Isso estará dentro das extrusões retangulares. Consulte a imagem acima para obter a orientação adequada do quadro. Comece aplicando dois pequenos pontos de super cola em cada extremidade da parte de trás do PCB e depois insira-os rapidamente. Pressione suavemente para mantê-los no lugar e deixe a cola secar.

Etapa 8: Ligue a placa principal

Conecte as duas placas à placa principal usando fios direcionados pelo interior do gabinete. Existem slots para os fios passarem. A placa na concha superior terá seus fios roteados através do orifício na lateral e de volta em um pequeno orifício na lateral da concha inferior. O orifício maior na lateral será usado para alimentar a placa principal.

Use um pequeno fio conector de conector para fornecer energia à placa principal. Faça isso conectando sua fonte de alimentação AC / DC de 9 V ao conector de tomada cilíndrica. Depois que tudo estiver conectado corretamente, aparafuse o painel frontal.

Etapa 9: coloque o vidro

Um pequeno pedaço de vidro foi usado para garantir que os itens não toquem no PCB inferior para que ele possa ser higienizado adequadamente. Este pedaço de vidro será colocado nas grades mais altas do invólucro inferior para evitar que toque no PCB inferior. Prenda o vidro usando quatro pequenos pontos de super cola em cada canto e coloque-o rapidamente na extrusão. Pressione suavemente os cantos e deixe a cola secar.

Etapa 10: Teste o Sanitizer

Teste o seu desinfetante para se certificar de que está funcionando corretamente. Coloque um item dentro do desinfetante e feche a tampa. Quando você pressiona o botão, a contagem regressiva deve começar a partir de 300 segundos e depois desligar. Depois de se certificar de que seu desinfetante UV está totalmente funcional, use conforme necessário! Você pode ler mais sobre como e por que criamos este desinfetante em nossa postagem no blog UV Sanitizer Design.

[Certifique-se de seguir as precauções de segurança ao construir este dispositivo. Observe que o uso impróprio e a exposição à luz ultravioleta podem causar danos a você e a outras pessoas. Use seu desinfetante de acordo e aja com responsabilidade.]