Desinfectante UV: 10 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

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Los desinfectantes ultravioleta usan luz UV-C para matar gérmenes y desinfectar superficies. Al salir y regresar a casa, es importante desinfectar los artículos de uso frecuente para limitar las posibilidades de propagar gérmenes. Este desinfectante UV en particular fue diseñado para evitar el desperdicio de productos de limpieza, como aerosoles desinfectantes y toallitas con alcohol, mientras mantiene limpios los artículos pequeños como teléfonos, llaves y billeteras; lea más sobre esto en nuestra publicación de blog sobre Racionamiento de suministros de limpieza con placas de circuito.

Primero, deberá asegurarse de tener todos los componentes y materiales necesarios, así como las herramientas utilizadas. Es posible que desee tener componentes de repuesto, por si acaso.

Suministros

Componentes eléctricos:

• 1x microcontrolador

  • # De parte del Fabricante: ATTINY85-20SU
  • N. ° de pieza de DigiKey: ATTINY85-20SU-ND

• 4 LEDs UVC

  • # De parte del Fabricante: L933-UV265-2-20
  • N. ° de pieza de DigiKey: 2460-L933-UV265-2-20TR-ND

• 2x transistores

  • # De parte del Fabricante: AOD1N60
  • N. ° de pieza de DigiKey: 785-1179-1-ND

• 1x interruptor momentáneo

  • # De parte del Fabricante: PS1024ABLK
  • N. ° de pieza de DigiKey: EG2011-ND

• 1x pantalla de 7 segmentos

  Comprado a través de Amazon

• 2x regulador de 3,3 V

  • # De parte del Fabricante: AP2114H-3.3TRG1
  • N. ° de pieza de DigiKey: AP2114H-3.3TRG1DICT-ND

• 1 encabezado de pin SMD de 2 filas y 12 posiciones

  • # De parte del Fabricante: 95278-801A12LF
  • N. ° de pieza de DigiKey: 609-5164-1-ND

• Resistencias 4x 10k 0603

  • # De parte del Fabricante: RC0603JR-0710KL
  • N. ° de pieza de DigiKey: 311-10KGRCT-ND

• 1x 100 resistencia 0402

  • # De parte del Fabricante: RC0402FR-07100RL
  • N. ° de pieza de DigiKey: 311-100LRCT-ND

• 1x condensador de 0.1uF 0402

  • # De parte del Fabricante: C0402C104Z4VAC7867
  • N. ° de pieza de DigiKey: 399-1043-1-ND

• Resistencia de 4x 75 ohmios

  • # De parte del Fabricante: ERJ-12ZYJ750U
  • N. ° de pieza de DigiKey: P75WCT-ND

• 1x regulador de 5V

  • # De parte del Fabricante: AP2204K-5.0TRG1
  • N. ° de pieza de DigiKey: AP2204K-5.0TRG1DICT-ND
• 1x conector jack de barril pequeño

Componentes mecánicos:

• Vidrio (o separadores impresos en 3D si solo tiene vidrio opaco a la luz ultravioleta)

  Dimensiones: 111 mm x 86 mm x 2 mm

• 200g PLA

  Se utiliza para imprimir en 3D la carcasa

• Varilla de 65 mm x 1,75 mm

  • Descubrimos que 65 mm de filamento PLA de 1,75 mm funcionaron bien para esto
  • Se utiliza para montar la bisagra del armario.
• 2 inserciones termofijadoras M3 de 3 mm
• 2x tornillos M3x6

• 1x hoja de FR4

  Se utiliza para imprimir placas de circuito

• Cables de puente
• Super pegamento

• Impresora PCB SV2

  Le invitamos a crear sus PCB de cualquier otra forma

• impresora 3d

  También puede recibir sus piezas impresas de cualquier otra forma

• Soldador
• Destornillador

• Multimetro

  Se usa para probar si hay rastros abiertos / rotos

Una vez que haya reunido todo lo que necesita, puede seguir los pasos a continuación para comenzar a ensamblar su propio desinfectante UV:

Paso 1: descargue e imprima los tableros

Este proyecto consta de 3 placas de circuito impreso (PCB) independientes que se diseñaron con KiCAD e imprimieron con SV2 de BotFactory en un HomeLab. El PCB en el corazón de este diseño no solo conecta la energía, el botón de inicio, la pantalla de 7 segmentos y los LED, sino que también alberga el "cerebro" que controla el dispositivo. Aunque las tres placas están conectadas actualmente con cables flexibles, ¡es posible rediseñarlas utilizando PCB flexibles!

La placa principal contendrá el ATTINY85, mientras que las otras dos contendrán dos LED UV cada una. Todo el diseño está alimentado por una entrada de jack de barril de 9V 2A, para la cual los adaptadores de CA están ampliamente disponibles.

Imprima las tres tablas y córtelas a un tamaño apropiado. ¡Puede usar los archivos que le proporcionamos en este paso! Dado que no podemos cargar los archivos para el tablero aquí, puede descargarlos gratis a través del sitio web de BotFactory por ahora. Una vez impreso, use un multímetro para asegurarse de que no haya cortos o rastros rotos. Si no tiene un multímetro, una inspección visual será suficiente.

Paso 2: descargue e imprima el gabinete

Usamos Autodesk Fusion 360 para diseñar la carcasa de la cubierta e imprimimos la carcasa con nuestra impresora 3D personal. Utilice los archivos.stl proporcionados en este paso para imprimir el mismo gabinete para albergar sus componentes eléctricos. El orificio para el botón se hizo manualmente con un taladro eléctrico y una broca de 8 mm, pero se puede agregar fácilmente con un software CAD antes de imprimir. Si está haciendo un agujero manualmente, debe colocarlo en el lado derecho como lo marca la flecha azul en la tercera imagen. Asegúrese de dimensionar y ajustar las aberturas de acuerdo con las dimensiones de sus componentes.

Ensamble la bisagra del gabinete colocando cada mitad de la cubierta y enrósquela con el filamento impreso en 3D de 1,75 mm o una varilla pequeña de dimensiones similares. Asegúrese de que el gabinete pueda abrirse y cerrarse sin dificultad.

Paso 3: ensamble el desinfectante

Una vez impresas todas las piezas, puede comenzar a ensamblar el desinfectante UV. Comience soldando todos los componentes en sus ubicaciones designadas en las placas. Usamos soldadura de baja temperatura térmicamente estable, que refluimos a una temperatura de 150 ℃. Usamos una pistola de reflujo para colocar inicialmente todos los componentes más pequeños, y luego refluyemos la totalidad de la placa en la base de calor del SV2 para asegurar que los componentes con almohadillas grandes, como los transistores, refluyeran correctamente. Proporcionamos un esquema y un diseño de referencia para que pueda ver qué va y dónde. Las imágenes de arriba también se pueden utilizar como una buena referencia.

Paso 4: Programe el ATTINY85

Programe el ATTINY85 usando el programador Sparkfun Tiny AVR y el IDE de Arduino. A continuación, proporcionamos el código para programar el ATTINY85. Puede conectarse a él a través del encabezado de 6 pines, como se describe en la Guía de conexión del programador Tiny AVR de Sparkfun.

El microcontrolador espera la entrada del usuario a través de un botón. Una vez que detecta una entrada, envía una señal a dos transistores de efecto de campo de alta potencia, encendiendo los 4 LED UV. Al mismo tiempo, el microcontrolador inicia la cuenta atrás. La pantalla de 7 segmentos muestra cuántos segundos quedan. Una vez que el temporizador llega a 0, los LED se apagan, lo que permite al usuario abrir el gabinete de concha y recuperar el artículo desinfectado.

Conecte la pantalla de 7 segmentos y las placas de LED UV mediante cables de puente al conector de clavija. Los LED se iluminarán cuando se presione el botón de encendido / apagado si el ATTINY85 se programó y conectó correctamente.

Paso 5: Inserte los insertos de termofijado

Configure el gabinete insertando los insertos termoendurecibles. Coloque los insertos de 3 mm en los dos orificios de la cubierta inferior, debajo de donde irá la placa frontal. Presiónelos en su lugar con un soldador a 250 ℃. Las inserciones deben colocarse ligeramente por debajo del borde del agujero. Asegúrese de que las inserciones funcionen atornillando la placa frontal como prueba de ajuste. La pantalla del temporizador estará debajo de la placa frontal.

Paso 6: coloque la electrónica

Coloque la placa principal en el lado derecho del gabinete, donde estará la placa frontal. Conecte el botón e insértelo a través del orificio del lateral. Este debe ser el agujero para el botón que hizo o agregó manualmente usando el archivo CAD provisto. Conecte los cables internos como se especifica en el esquema.

Paso 7: coloque las placas UV

Las placas de LED UV se colocarán en sus respectivas ranuras en el interior de las carcasas superior e inferior del gabinete. Esto estará dentro de las extrusiones rectangulares. Consulte la imagen de arriba para ver la orientación adecuada de la placa. Comience aplicando dos pequeños puntos de superpegamento en cada extremo de la parte posterior de la PCB y luego insértelos rápidamente. Presiona suavemente para mantenerlos en su lugar y deja que el pegamento se seque.

Paso 8: Encienda la placa principal

Conecte las dos placas a la placa principal utilizando cables que pasan por el interior del gabinete. Hay ranuras para que pasen los cables. La placa de la carcasa superior tendrá sus cables enrutados a través del orificio del costado y de vuelta a un pequeño orificio en el costado de la carcasa inferior. El orificio más grande en el lateral se utilizará para alimentar la placa principal.

Utilice un cable conector de conector de barril pequeño para suministrar energía a la placa principal. Haga esto conectando su fuente de alimentación de 9V AC / DC al conector jack de barril. Una vez que todo esté correctamente cableado, atornille la placa frontal.

Paso 9: coloque el vaso

Se utilizó un pequeño trozo de vidrio para garantizar que los artículos no toquen la PCB inferior para que se pueda desinfectar correctamente. Esta pieza de vidrio se colocará en las barandillas más altas de la carcasa inferior para evitar que toque la PCB inferior. Asegure el vidrio con cuatro pequeños puntos de superpegamento en cada esquina y luego colóquelo rápidamente sobre la extrusión. Presiona suavemente las esquinas y deja que el pegamento se seque.

Paso 10: pruebe el desinfectante

Pruebe su desinfectante para asegurarse de que esté funcionando correctamente. Coloque un artículo dentro del desinfectante y cierre la tapa. Cuando presiona el botón, la cuenta regresiva debe comenzar desde 300 segundos y luego apagarse. Una vez que se haya asegurado de que su desinfectante UV sea completamente funcional, ¡utilícelo según sea necesario! Puede leer más sobre cómo y por qué creamos este desinfectante en nuestra publicación de blog Diseño de desinfectante UV.

[Asegúrese de seguir las precauciones de seguridad al construir este dispositivo. Tenga en cuenta que el uso inadecuado y la exposición a la luz ultravioleta pueden causarle daño a usted y a otras personas. Utilice su desinfectante en consecuencia y actúe de manera responsable.]