图6:第一个工作原型板的洗手液分配器
DIY无接触式手动消毒器分配器 - Pro版本
文章作者:Hesam Moshiri
在第二版的洗手液分配器设备中，我想介绍一种对环境光不敏感的设备，以及酒精/消毒剂的流量控制能力……
我们都知道，新冠肺炎疫情冲击了世界，改变了我们的生活方式。在这种情况下，酒精和洗手液是至关重要的，价格昂贵，在一些地区很难找到液体，所以，它们必须正确和有效地使用。
Resommend
第一个版本制作一个自动洗手液分配器，使用红外传感器检测手的存在，激活泵将液体倒在手上……
在第二个版本的洗手液分配器装置中，我解决了之前的设计问题，并引入了一个对环境光不敏感和酒精/消毒剂流量控制能力不强的装置。因此，对于每个请求，刚好可以倒入足够的液体。该设计使用了廉价的ATTiny13微控制器。
特性
稳定性高，对环境光不敏感
激光切割丙烯酸(有机玻璃)外壳
具有成本效益的
洗手液/酒精的流量控制能力(效率)
通孔元件(易于焊接)
单层PCB板(易于制作)
单一廉价的ATTiny13单片机
低待机电流消耗
(一)电路分析
该装置原理图如图1所示。这个任务可以通过多种传感器和设计方法来完成，但是我的重点是设计一个高效、廉价、简单的电路。
图1:自动洗手液分配器原理图
P2是一个2针公头XH连接器。它是用来连接一个5mm的蓝色LED，应该安装在外壳和洗手液/酒精容器。R5限制LED的电流。
U1是TSOP1738[1]或HS0038红外接收模块。它是一个用于探测和解码红外信号的完整单元。图2显示了该组件的框图。
图2:TSOP1738 (HS0038)红外接收模块框图
该模块可以接受5V在供应轨，它消耗约5mA。该组件的低电流消耗允许我们使用一个简单的RC滤波器(C1和R3)来消除可能由电源噪声引入的不稳定性(假红外信号检测)。
上述RC滤波器的截止频率既可以模拟(如LTSpice)，也可以在实践中检验。为了在实践中测试滤波器的性能，我使用了一个Siglent SDS1104X-E示波器和一个Siglent SDG1025波形发生器。这两台设备必须通过USB线连接。图3显示了过滤器行为的bode图。计算结果表明，实际滤波器的截止频率在112Hz左右。更多细节请观看视频。
图3:用波德图和SDS1104X-E示波器测试RC滤波器的实际性能
R4是一个上拉电阻，C2减小了U1输出噪声。D1是一个5mm红外发射机二极管，R1限制电流到二极管。R1的取值范围为150R ~ 220R。电阻越低，探测距离越高，反之亦然。我用了一个180R电阻R1。Q1是2N7000 [2] n通道MOSFET，用于开关D1 IR二极管。R2限制栅极电流。
IC1是ATTiny13[3]微控制器。它是一种众所周知的廉价微控制器，为这种应用程序提供了足够的外设。端口b .4为红外发射机二极管产生方波脉冲，端口b .3感知低激活信号。端口b .1用于向泵发送激活信号。这个单脉冲的占空比定义了酒精或洗手液的流量。
Q2是用于开/关泵的BD139 [4] NPN晶体管。D3消除了反向电感电流(泵的直流电机)，C5降低了泵的噪声。D2表示泵的激活。R7限制LED电流。
C3、C4、C6用于降低供电噪声。
[B] PCB布局
图4为自动洗手液分配器的PCB布局。它是单层PCB板，所有元件封装都是通孔的。
图4:自动洗手液分配器装置PCB布局
我为Q1[5]、Q2[6]和IC1[7]使用了SamacSys组件库。SamacSys库总是帮助我避免不必要的错误，并绕过从头设计组件库的耗时过程。安装和使用这些库有两种选择。首先，从componentsearchengine.com下载并安装它们，或者通过使用提供的CAD插件[8]直接安装它们。SamacSys为几乎所有的电子设计CAD软件提供了插件。在我的例子中，我使用了Altium Designer插件(图5)。
图5:SamacSys Altium设计器插件中选择的组件
图6显示了第一个工作原型的洗手液分发板。看到PCB板上的cut-out了吗?有必要防止任何不必要的红外信号被U1模块接收。这个缺口被一块外壳填满。
[C]单片机控制系统
这段代码是用c语言编写的，你“可能”需要修改的代码的重要部分是Timer-0溢出中断程序。
interrupt [TIM0_OVF] void(无效)
{
if (pin .3 == 0 && activated == 0) = 0
激活= 1;
if (activated == 1)
计数器+ +;
开关(柜台)
{
例15:
PORTB.1 = 1;
打破;
例23:
PORTB.1 = 0;
打破;
372年情况:
counter = 0;
激活= 0;
打破;
}
}
“案例15”定义了预激活延迟。一个短的延迟是必要的，用户固定他的手在传感器和喷嘴。“案例23”定义了泵的激活时间，“案例372”定义了下一个可能激活之前的延迟。这个延迟允许用户有足够的时间收集所有的洗手液/酒精滴剂。此外，它还可以防止儿童或某些个人滥用该设备和浪费昂贵的液体。
必须在没有时钟分割的9.6MHz内部时钟源上设置Fusebits。
[D] Laser-Cut Corel Draw Enclosure Design
图7显示了Corel图中设计的外壳。你只需要发送“消毒液”。将cdr文件发送到激光切割车间/公司，并订购2mm哑光黑色有机玻璃(亚克力)的激光切割。薄胶合板也可以。
图7:Corel绘制的洗手液分配器外壳设计
图8显示了完整的自动洗手液分发装置。您可以将外壳安装到您想要的容器上。我用了一个玻璃容器。
图8:装有玻璃容器的自动洗手液
[标准答案][c
