倩女幽魂既视感的口罩消毒机

倩女幽魂既视感的口罩消毒机

看下图，你会联想到啥？

星球大战的光剑？

007的科幻装备？

其实这是本项目用的紫外线灭菌灯的特写。当看到文末的整机动图和视频后，你会发现其实它和倩女幽魂最搭。

虽然国内的口罩紧缺情况已有所改善，但不管出于节约资源还是捂紧荷包的考量，科学合理地延长口罩使用寿命还是值得尝试的。

所以中途摘下的口罩如何妥当收纳避免二次污染？

用过的口罩可否实现防护功能的“再生”？

在保证安全的情况下，让每一只口罩尽可能发挥最大效能，成为了一项非常有价值的课题。

这个还可以作为一个STEM项目让学生参与，

可以引导学生学会筛选和分析信息，结合自身的创造力，尝试解决疫情期间的真实问题，

并在此过程中增进对新冠病毒、防疫工作、口罩防护原理的了解。

带学生做有带学生做的乐趣，但宅家DIY也是属于“老男孩”们的快乐！

早先和DF的李工也有过探讨，

想着我们能不能用创客的方式解决口罩再生的问题，

让刚需的满足与DIY的欢乐齐飞。

我们不约而同想到了用紫外线灯对口罩进行消毒，

不过李工比我先行一步，

已经拿给鞋子杀菌的紫外线灯实验了。

据说臭氧味儿比较浓烈。（确定不是臭鞋子的味道？电动滑稽脸）

而我呢，则在淘宝上下单了一根鱼缸杀菌用的紫外线灯管

材料置办

几天后，灯管到货。挺精致，起码是个三有产品，还带说明书。

这款紫外线杀菌灯有两个版本，我买了基本款。另一个版本是带定时功能的，这对我的项目设想来说反而是鸡肋，就没花冤枉钱。

灯丝特写

可以看到管壁上有些银白色的斑点，其实那是汞。所以这玩意还是小心照应，打破了有污染。

关于灯管的架设，我想到了利用小米台灯

这个台灯设计简洁，铰链可以大幅活动，便于调节照射角度

寻思着给做个支架，让紫外线灯管可以叠装在上面，并且方便拆卸。

量好尺寸，
设计了固定用的结构件

原始设计是带螺丝孔可以锁紧的

打印出来发现松紧刚好

也就不需要螺丝加固了

收纳也挺方便

支架问题解决了，

接着解决供电问题。

众所周知，紫外线直接照射人体是有害的，所以想到用一个人体红外热释电传感器作为安全锁，并通过继电器控制灯的开关。
但是我并不想把好好的灯线给剪了，便找了个破旧的接线板转接。

这是属于20年前电脑市场还活得红火的时候，买电脑送的那种垃圾接线板。

插头塑料都裂了，好好包扎下

剖出线芯
给火线搪锡

这是上好锡的火线，可以看出铜丝稀疏，而且铜材成色也不怎样。
破烂玩意拿来折腾不心疼。

硬件清单

用到的开源硬件包括

掌控板×1
I/O扩展板×1
人体红外热释电传感器×1
继电器模块×1
ML8511 UV紫外线传感器×1
舵机×2

大部分都是常用材料，

除了那个紫外线传感器

DF商城上，输入紫外线传感器可以得到3款产品

咨询过李工，

区别主要在于响应波长

我手头的这块是ML8511，

敏感波长：
UV-A（320-400nm）
UV-B（280-320nm）

连线与搭建

连线示意图如下：

结构的搭建顺序比较随性了些

活动部件最重要，就从”烤架”开始吧！

我准备用小米玩剩下的乐高积木来搭建，

所以这回用的舵机外观有些特别，

是Kittenbot兼容乐高积木的型号

配合星巴克的吸管

打上热熔胶

顶部拧上两根扎带，

口罩“烤架”就算搞定了

把两个舵机固定到乐高搭建的底座上

将各个模块布局规整

值得一提的是，

装置底板用的是好搭电子积木的底板，

给模块拧上铜柱和螺丝后，

就可以吸附固定在底板上了。

像这个继电器模块，孔位间距恰到好处，固定就比较牢固。

有的模块间距不匹配，“单腿站立”，稳定性差点，但试装原型时布局用下也可以接受。

毕竟涉及强电，继电器这里有暴露的触点不太安全，所以我设计了一个外壳

有时间打印好了连电线一并做好防护和固定

这是装置全貌，

两个口罩已准备接受紫外线洗礼

程序设计

程序设计上结合了以往SIoT的基本用法，

可以远程开机、关机，也可以通过按钮延时启动避免紫外线照射。

子线程加了人体感应，检测到有人后继电器自动切断紫外线灯电源，并有声光提示

下面是流程图

为了好玩，
加个戴口罩的小狮子当项目吉祥物。

项目测试

此类涉及强电且有害人体的装置，测试前务必做好安全防护和排查工作。

其实在接紫外线灯之前，我已用普通白炽灯做过测试，达到设计预期后再接上紫外线灯。

另外所有的照片、视频拍摄，都是遥控快门进行的，拍摄时人在书房外。

通电初始化

开始工作，

转起来很魔性，但是背景太亮，

紫外线灯不明显。

拉上窗帘，

换暗的背景测试

有感觉了吧！

有没有几分妖冶的味道？

为了测试人体感应安全锁的效果，

我闭眼背着身子冒险进书房当了下小白鼠

效果还是灵验滴！

项目小结

1.UV传感器选型需要调整

从SIoT记录的数据来看，

紫外线灯亮起后，模拟量上升只有30左右，

看来这个型号的传感器对手头的这个消毒灯波长不那么敏感。不

过加装UV传感器主要也是出于好奇，没有这玩意不影响装置功能。

经过网友指点，

DF有款GUVA-S10GD UV紫外线传感器，

应该比较适合紫外线灭菌设备的监控。

2.通过紫外线照射让口罩“再生”是否科学

首先，通过各种途径查阅资料可以确定紫外线能够杀死新冠病毒。

但对于口罩防护功能的“再生”，仍旧需要对喷熔布进行“充电”。

所以用紫外线消毒后，再用电吹风给口罩“充电”，应该可以达到延长使用时间的“再生”效果。

至于30分钟的紫外线照射会不会破坏口罩纤维结构啥的，这个目前还没找到明确的参考。

3.如果该项目用作学生的STEM活动，无论如何要做好安全工作。

不建议学生操作中涉及紫外线灯、臭氧、消毒液、酒精等有一定危险性的设备或材料。

建议用安全的材料变通达到项目的说明目的即可。

最后附上项目视频

内藏高能彩蛋，

不要错过

杠杠滴！卫健委要给你发奖金啦：）

真没有看出跟小倩有啥关系，反倒让我想起了龙门客栈

hnyzcj 发表于 2020-4-14 15:39
真没有看出跟小倩有啥关系，反倒让我想起了龙门客栈

陈老师，您是不是没有捧场戳视频
联想到龙门客栈，是因为那个伙计剔肉的刀法么？

wangyirun 发表于 2020-4-14 14:56
杠杠滴！卫健委要给你发奖金啦：）

嗯，随便给点就行

digi_cow 发表于 2020-4-14 17:46
陈老师，您是不是没有捧场戳视频
联想到龙门客栈，是因为那个伙计剔肉的刀法么？
...

看来视频，我想到龙门客栈外的那个旗帜跟你的口罩哈哈哈

看到狄老师家超级干净啊。

rzyzzxw 发表于 2020-4-15 08:37
看到狄老师家超级干净啊。

镜头左偏5°就乱了

hnyzcj 发表于 2020-4-15 06:56
看来视频，我想到龙门客栈外的那个旗帜跟你的口罩哈哈哈

哈哈，风中凌乱的酒旗

厉害了厉害了

拉风使实用的黑科技

gray6666 发表于 2020-4-15 14:22
拉风使实用的黑科技

黑科技差远了，不过我觉得逗比味儿还是浓郁的

没看到倩女呀

gada888 发表于 2020-4-17 09:08
没看到倩女呀

要听配乐，配合氛围，展开联想

digi_cow 发表于 2020-4-17 20:01
要听配乐，配合氛围，展开联想

也没有看到幽魂

文中说毕竟涉及强电，继电器这里有暴露的触点不太安全，所以我设计了一个外壳
您用的是什么材料打印的，绝缘性如何