معقم اليدين الأوتوماتيكي: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:35

أصبح وباء COVID-19 شيئًا يسمعه الجمهور كثيرًا خلال عام 2020. كل مواطن يسمع كلمة "COVID-19" سيفكر على الفور في كلمة "خطير" و "مميت" و "حافظ على النظافة" ، وغيرها من الكلمات. كما تم إعلان COVID-19 جائحة وتكبد العديد من البلدان خسائر من هذا الوباء ، في كل من القطاعين الاقتصادي والصحي. ينتشر هذا الوباء بسرعة كبيرة ولمنعه يحتاج الناس إلى الحفاظ على صحتهم بالحفاظ على النظافة والابتعاد عن الآخرين والبقاء في المنزل.

في هذا العصر الطبيعي الجديد ، تم افتتاح العديد من الأماكن ولكن ليس جميعها بها نفس مرافق التنظيف ، وبعضها يوفر مرافق لغسل اليدين ولكنها ليست صحية ، وبعضها يوفر معقمات لليدين ولكن مئات الأشخاص لمسونا ، ولا نعرف ما إذا كان أصابوا COVID-19 أم لا. إن وجود مرافق النظافة في عصر COVID-19 يجعل الناس يفكرون مرتين حول ما إذا كانوا سيأتون إلى هذا الموقع أم لا.

مع مطهر الأيدي الأوتوماتيكي ، لم يعد أصحاب الأعمال بحاجة للخوف من هذا لأن العديد من الأشخاص يمكن أن يستخدموا معقمات الأيدي الأوتوماتيكية دون أن يلمسهم أحد ، وهو ما يعني بوضوح أنها صحية للغاية وستزيد من عدد الأشخاص الذين يأتون إلى موقع العمل لأن لديهم مرافق نظافة جيدة.

الخطوة 1: المحاكاة عبر الإنترنت

المفهوم البسيط في هذا المشروع هو عندما يكتشف HC-SR04 أي جسم على مسافة معينة ، فإنه سيرسل إشارة إلى Arduino ثم يقوم Arduino بتشغيل مضخة المياه لجعل مضخة المياه DC تقوم بتوزيع مطهر اليد. في الدائرة أعلاه ، محرك DC هو مضخة المياه في المشروع الحقيقي.

نعلم جميعًا أنه في بعض الأحيان ليس من السهل العمل مع الإلكترونيات. قد يكون هناك بعض الأخطاء أثناء المشروع وتستغرق عملية تصحيح الأخطاء أحيانًا وقتًا أقل ولكنها تستغرق أيضًا وقتًا طويلاً للتفكير في بعض الأحيان. لتقليل أي خطأ ، يجب علينا اختبار المشروع في المحاكاة عبر الإنترنت أولاً. في هذا المشروع ، أستخدم Tinkercad لمحاكاة دائري ، لذلك أثناء التصميم المادي ، لا يوجد الكثير من الأخطاء.

يمكنك إلقاء نظرة على ملف Tinkercad على الرابط أدناه:

https://www.tinkercad.com/things/8PprNkVUT1I-autom…

الخطوة 2: تحضير المكون الخاص بك واختباره

لعمل هذا المشروع نحتاج:

• اردوينو اونو
• بطارية 9 فولت
• HC-SR04 جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية
• 5V DC Water Pump (DC Motor in Tinkercad)
• الترانزستور NPN
• 1 كيلو أوم المقاوم

اختياري:

• LCD (لواجهة مستخدم أفضل)
• مقياس الجهد (في حالة استخدام LCD)
• 330 أوم المقاوم (في حالة استخدام LCD)
• مصباح LED أخضر وأصفر (لواجهة مستخدم أفضل ويمكنك تغيير اللون)
• 2x 330 أوم المقاوم (في حالة استخدام LED)

إذا كنت قد أعددت جميع المكونات ، فلنقم الآن ببناء المشروع

أود أن أوصيك باختبار جميع المكونات أولاً ، لذلك إذا كان هناك خطأ أثناء المحاكاة ، فلا يوجد المزيد من الاحتمالات أن أي مكون فردي هو المشكلة. سأصف باختصار كيفية اختبار كل مكون:

• Arduino Uno: افتح Arduino IDE ، وانتقل إلى الملف> مثال> أساسي> وميض. إذا كان مؤشر LED في Arduino يومض ، فهذا يعني أنه يعمل.
• مستشعر HC-SR04: قم بتوصيل VCC والأرضي و Echo و Trigger Pin مثل الدائرة والتشفير في الصورة أعلاه. حاول محاكاة ذلك ، افتح Serial Monitor ، وضع يدك بالقرب / بعيدًا من المستشعر. إذا قام بطباعة أي رقم مختلف ، فهذا يعني أنه يعمل. سأشرح معنى الرقم في الخطوة التالية.
• DC Water Pump: قم بتوصيل الدبوس مثل الدائرة أعلاه بالبطارية. إذا كان هناك صوت اهتزاز ، فهذا يعني أن المكون جاهز للعمل.
• LCD: قم بتوصيل جميع المسامير بـ Arduino مثل الدائرة أعلاه. انسخ الكود وحاول تجميعه. إذا قام بطباعة النص ، فهذا يعني أن المكون يعمل بشكل جيد.
• LED: قم بتوصيل دبابيس LED مثل الدائرة أعلاه بالبطارية. إذا تم تشغيل LED ، فهذا يعني أن المكون يعمل.

الخطوة الثالثة: تصميم الدوائر الفيزيائية

بعد أن تعرف أن جميع المكونات تعمل بشكل جيد ، نواصل الجزء الأكثر متعة ، ونبني جميع الدوائر. آسف على الفوضى الصغيرة في الصورة ، لكنني متأكد من أنه يمكنك أن ترى بوضوح الدائرة التي تذهب إلى VCC والأرض و Arduino Pin في دائرة Tinkercad.

نظرًا لأننا نقوم بالفعل بمحاكاة المشروع في Tinkercad ، يمكننا متابعة الدائرة في الصورة أعلاه واختبار ما إذا كانت تعمل أم لا. إذا كنت مهتمًا بمعرفة سبب انتقال هذا الدبوس إلى هذا الدبوس وغيره حول شرح الدائرة ، فقد أرفقت مقطع فيديو في نهاية المشروع للحصول على شرح أكثر تفصيلاً.

بعد كل بناء الدائرة ، سوف نمر بخطوة الترميز ، الخطوة التالية.

الخطوة 4: برمجة Arduino

لتشفير Arduino ، يمكنك فتح Arduino IDE واختيار المنفذ ونوع اللوحة الموجودة في قائمة الأدوات. بعد ذلك ، يمكنك نسخ ملف الترميز الخاص بي المرفق أدناه وتجميعه في Arduino.

تحذير

يرجى خلع البطارية بالكامل أثناء توصيل Arduino بالكمبيوتر. لا تقم بتوصيل Arduino بأي مصدر طاقة خارجي. هناك احتمال أن يتم التغلب على مشروعك وقد يكسر دائرتك أو منفذ الكمبيوتر أو أي أشياء أخرى ذات صلة

إذا كنت مهتمًا بكيفية عمل الترميز ، فيمكنك مشاهدة الفيديو الذي أرفقته في نهاية المشروع لأنني أشرح بالتفصيل كيفية كتابة الكود.

الخطوة 5: قراءة مستشعر الموجات فوق الصوتية HC-SR04

أضع هذه الخطوة بشكل منفصل مع الآخرين لأنني أعتقد أن هذا هو الجزء الأكثر أهمية في المشروع. يعتمد هذا المشروع على المستشعر وإذا كنت مخطئًا في قراءة المستشعر ، فلن يعمل المشروع بشكل جيد.

كما ترى في الصورة أعلاه ، قمت بتعيين المسافة بـ 4 بوصات مما يعني أنه عندما يقرأ جهاز الاستشعار أقل من 4 بوصات ، فإنه سيرسل الإشارة ويجعل مضخة المياه قيد التشغيل ويوزع معقم اليدين. يمكنك تغيير كشف الهدف عن بعد بناءً على مشروعك.

الخطوة 6: جرب مصدر الطاقة الخارجي

بعد تجميع الكود في Arduino ، يتم أيضًا ضبط اكتشاف المسافة للمستشعر. يمكننا محاولة استخدامه للتطبيقات الحقيقية. قم بتوصيل كل مصدر الطاقة الخارجي. في حالتي ، استخدمت بطارية 4 X 1.5V لـ Arduino وبطارية 9V لمضخة التيار المستمر.

إذا كان المشروع يعمل بشكل جيد ، تهانينا!

الخطوة الأخيرة هي تصميم الغلاف بحيث يمكن لأي شخص استخدامه.

الخطوة 7: تصميم الغلاف

آسف لبعض تصميم الغلاف الفوضوي ، حاليًا بسبب الوباء ، يمكنني فقط استخدام بعض العناصر الموجودة في منزلي.

أوصي بطباعة PCB في هذا المشروع للحصول على تصميم أفضل وطباعة ثلاثية الأبعاد للغلاف. في حالتي ، بسبب القيود ، لدي فقط ورق مقوى وشريط لاصق. لكن المشروع يعمل بشكل جيد على الرغم من أنه لا يفوت أي اكتشاف ولا يكتشف أبدًا أي شبح مما يعني أن قراءة المستشعر تعمل بشكل مثالي.

أقترح أيضًا تصميم الغلاف بغرفة للمستخدم لإعادة ملء معقم اليدين وتصحيح الأخطاء للمهندس. في حالتي ، يمكنك رؤية الصورتين رقم 3 و 4 حيث أقوم بتوفير مساحة لإعادة الملء وتصحيح الأخطاء إذا كانت هناك أي مشكلة في شاشة LCD أو LED أو مستشعر HC-SR04.

الخطوة 8: استخدمها

بعد اتباع جميع الخطوات المذكورة أعلاه ، أنا متأكد من أنه يمكنك جعل المشروع يعمل بشكل جيد. آمل ألا يقتصر هذا المشروع الذي تقوم به على تزيين أو إثارة إعجاب أي شخص بمدى ذكائك. بدلا من ذلك ، استخدمه!

خلال الفترة التي أمضيتها في المؤسسة ، كنت أقول دائمًا لفريقي ، إن الأمر لا يتعلق بمدى الانشغال ، ولكن ما مدى تأثير الأمور. أي انشغال بدون أي تأثير يمكن أن تجلبه إلى العالم هو مضيعة للوقت.

يمكن أن تعطي معقمات الأيدي الأوتوماتيكية التي تصنعها الكثير من التأثيرات الإيجابية على بيئتك. بالنسبة لي ، أعطيته لصاحب شركة عائلتي حتى يتمكن جميع الموظفين من استخدامه وتقليل أي احتمالات للإصابة بعدوى COVID-19.

أرفقت أيضًا مقطع فيديو لكل شرح مفصل حول الدائرة والترميز ، إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد ، فلا تتردد في مشاهدته! الرابط أدناه:

https://drive.google.com/file/d/1GKiGs0o1dvXzJw96379l5jh_xdrEd-oB/view؟usp=sharing

آمل أن يعجبك هذا البرنامج التعليمي وإذا كنت تفعل ذلك ، فيرجى إعطاء إعجاب بالمشروع. شكرا لك ولرؤيتك في المشروع القادم!