DIY手动消毒剂/酒精分配器，没有Arduino或MCU
文章：Hesam Moshiri
在本文中，我们将建造一个自动洗手液分配器，使用IR传感器检测手的存在，并激活泵将液体倒在手上......
众所周知，Covid-19疫情袭击了世界，改变了生活方式。在这种情况下，酒精和手动消毒剂是重要的流体，然而，必须适当使用它们。接触有感染的手的酒精容器或手动消毒剂可以将病毒传播到下一个人。在本文中，我们将建立一个自动洗手液探测器，该分配器使用IR传感器检测手的存在并激活泵将液体倒在手上。
受到推崇的
目的是找到最便宜和最简单的解决方案和设计电路。因此没有使用微控制器或Arduino。已经介绍万博投注网址了两种设计，您可以自由选择并构建它们中的任何一个。第一个设计使用SMD组件，第二个设计甚至更简单。它使用小单层PCB板上的DIP组件。
I.首先设计：
[A]电路分析
您可以考虑图1中的示意图.P1连接器用于将6V到12V电源连接到电路。C6电容已被用于减少可能的供电噪声。REG-1是着名的AMS1117 LDO调节器，可稳定5V的电压。
图1：自动洗手液分配器的示意图（首先设计）
D2表示适当的电源连接，R5限制LED电流。D1是IR发射器二极管，R1限制D1电流，换句话说，它决定了传感器的灵敏度。U1是着名的555个定时器IC，它被配置为将38kHz脉冲注入D1（发射器）二极管。通过转动R4电位器，可以调整频率。C1和C2用于降低噪音。
U2是TSOP1738 IR接收器。根据TSOP17XX数据表：“TSOP17XX系列是用于红外遥控系统的小型接收器。引脚二极管和前置放大器组装在引线框架上，环氧包装设计为IR滤清器。解调输出信号可以通过微处理器直接解码。TSOP17 ..是标准IR遥控接收器系列，支持所有主要的传输代码。“
TSOP1738引入了低功率输出。这意味着U2的输出引脚在38kHz IR光线下出现低。因此，我使用便宜的P沟道NDS356 MOSFET驱动直流电机（液体泵）。D4是针对电动机的反向电流的保护二极管，C8降低电动机的电感噪声。D3是表示液体泵的IR接收和激活的LED。C4和C5已被用于减少供应噪声。
[B] PCB布局
图2显示了PCB布局。如图所示，除IR发射器二极管和TSOP IR接收器之外的所有组件都是SMD。
图2：自动手动消毒器分配器的PCB布局（首先设计）
我使用了Samacsys组件库（Samacsys组件库（amsod符号和pcb脚印），适用于AMS1117-5.0，LM555，TSOP1738和NDS536AP。Samacsys库是免费的并遵循IPC足迹标准。使用这些库显着降低了设计时间并防止设计错误。要安装库，您可以使用CAD插件（图3）或从组件搜索引擎下载它们。我使用Altium Designer，所以我宁愿使用Altium插件。
图3：Samacsys支持Altium Designer插件中的CAD插件和二手组件
图4和图5示出了PCB板顶部和底部的3D视图
图4：从PCB板（顶部）的3D视图
图5：PCB板（底部）的3D视图
[c]装配和测试
零件装配过程中没有特别的东西。除TR和RE传感器外的所有组件都是SMD。我有意快速测试电路，因此我使用了一个没有焊接面罩和丝网屏幕的半自制PCB板。专业制造的PCB板，您的任务更容易:-)。图6显示了原型。
图6：在半自制PCB板上的手动消毒器分配器（第一个设计）的原型
装配后，尝试调整R1和R4以找到最佳拟合和检测范围。R1定义IR电源（范围）和R4定义传输频率。
[D]材料清单
II。第二种设计
[A]电路分析
图7显示了设备的示意图。P3连接器用于将+ 5V电源连接到电路。C4和C5电容用于减少输入供电噪声。IC1是电路的核心。它是着名的LM393比较器。
图7：自动洗手液分配器的示意图（第二种设计）
根据LM393数据表：“LM393系列是双独立精密电压比较器，能够单独或分开供电操作。这些设备旨在允许共模范围？与单电源操作的接地级别。输入偏移电压规格低至2.0 mV使该设备为消费者，汽车和工业电子产品中的许多应用提供了很好的选择。“
这是一个便宜和手工IC。通常，我建议您如果您的应用程序是比较器，只需使用比较器芯片而不是Opamps。我们使用了芯片的第一个比较器，R3电位器定义了激活阈值。C2减少了电位计的中间销上的可能噪声。D1是IR发射器，D2是IR接收二极管。D2连接到比较器的负销（ - ）与正引脚（+）电压进行比较。比较器的输出引脚是有效的，但是，使用R4更好地拉动。
Q1是着名的BD140 PNP晶体管，驱动泵（DC电机）和D3 LED。D4是反向保护二极管，C3减少了泵电感噪声以不影响电路稳定性。最后，P1用于连接蓝色5mm LED以指示适当的电源连接。
[B] PCB布局
图8显示了第二种设计的PCB布局。它是单层PCB电路板，所有组件都是DIP。每个人都很容易迅速在家建造这个DIY。
图8：自动洗手液分配器的PCB布局（第二种设计）
与第一个设计相同，我使用了LM393和BD140的Samacsys组件库（原理图符号和PCB脚印）。Samacsys库是免费的，遵循IPC足迹标准。要安装库，您可以使用CAD插件[9]（图9）或从组件搜索引擎下载它们。使用这些库显着降低了设计时间并防止设计错误。我使用了Altium Designer CAD软件，因此我更愿意安装Altium插件。
图9：Samacsys支持的CAD插件和Altium Designer插件中的二手组件
图10示出了来自组装的PCB板的3D视图。
图10：PCB板（顶部）的3D视图
[c]装配和测试
图11显示了组装的PCB板。它是一个半自制的PCB板，我曾经快速测试概念。您可以订购它的制作。焊接中没有特别的东西。所有组件都是DIP。满容易。去做就对了 ：-）。这种设计更容易甚至比第一个设计便宜。所以我跟着这个并完成了手动消毒器分配器装置。
图11：Sunitizer分配器（第二种设计）的原型在半自制PCB板上
图12显示了所选的液体泵。这可能是市场上最便宜的，但是，我对其运作感到满意。
图12：选择的液体泵流动洗手液液体
最后，图13显示了完整的洗手液分配器。您可以选择任何类似的玻璃或塑料容器，例如塑料咖啡储存容器。我选择的是玻璃酱容器:-)。我用简单的铜线弯曲并握住软管。从最低灵敏度水平转动R3电位器，略微增加它以实现所需的检测范围。不要让它太敏感，因为泵可能会自发行动，没有任何触发器！
图13：手动消毒器分配器的完整DIY
图14显示了黑暗中的分配器。蓝色LED的灯（P1）提供了一个有吸引力的视图，应安装在集装箱盖上。
图14：在黑暗中的手动消毒剂分配器视图
[D]材料清单
