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小P孩感应洗手液机

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本帖最后由 Mr Guo 于 2020-6-17 23:37 编辑

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#项目灵感#
公共场合.gif


    很久之前就看中了小米的感应洗手液,但觉得它的价格有点高了,没有入手,自家用的一款按压式的蜗牛洗手液也挺好的(如上图)
    新冠疫情期间,戴口罩,勤洗手,勤消毒可以有效的避免交叉感染,就想着从自家的洗手液下手,改造一个免接触的感应洗手液机应该比较符合当下的情况
    本次旺仔爸爸分享的感应洗手液机就应用而生了,效果如下图,做了两款,一款为小p孩吐泡泡的造型,一款为蜗牛的造型
小屁孩2.gif


蜗牛.gif


#方案确定#
    我们首先确认一下需要实现的功能,当人们洗手需要用到洗手液时不用按压洗手液瓶,双手伸过去就可以自动挤出洗手液,双手拿开就停止挤出洗手液
    如果要实现这个功能,需要有感应双手是否伸过去的感应传感器,以及将洗手液挤出的执行器
    经过梳理,如果要实现上述设想需要对感应器和执行器进行选型
感应传感器的选型,通过比较,数字信号类型的红外感应模块或者超声波测距模块符合本次作品的要求
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执行器的选型,通过查找资料,大致上有两种思路可以解决挤出洗手液的问题,一种是舵机按压的方式,第二种是水泵抽取液体的方式,舵机和水泵如下图所示
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接下来我们需要从几种可选择的器材中确定一种方案
通过比较上述几种器材,选择可变编程的主控采集感应模块的信号并驱动执行器执行相应动作可以实现想要的功能
当然不选择编程主控,利用红外感应模块的高低电平信号驱动继电器触发执行器挤压洗手液也是没有问题的
本着简单、有效,性价比最高的原则,本次作品旺仔爸爸继续沿用上次【热奶器小助手】的方案,利用红外感应模块驱动继电器,让小水泵完成抽取洗手液的工作
热奶器小助手链接
当然可编程的方案会给大家提供电路图,感兴趣的可以尝试设计制作
方案确定后,开始展开设计
#图纸设计#
利用cad设计图纸,木板选用2.5mm的奥松板,设计好的图纸和实物图如下
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设计图纸时需要注意,预留传感器,开关,DC电源接口的安装位置
蜗牛版实物图
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小P孩版实物图
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从设计图中可以看出,为了防止木板与水接触底座采用了白色亚克力的材料,当然如果其余部分采用黑色亚克力材料会更好、更漂亮,暂时没有黑色亚克力,先用木板代替
#器材清单#
2.5mm奥松板
船型开关×1
继电器×1
红外传感器×1
DC电源接口×1
导线若干
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器材清单中,小水泵、储液瓶、细水管都是【六一泡泡机】的材料
六一泡泡机链接
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红外感应模块可以选择的种类比较丰富,当然精度、距离和价格有直接的关系,可以在下图中列举的几款DF的红外感应模块中选择一款,DF的品质还是非常有保障的
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你也可以选择下图中这个更加便宜的红外传感器模块,原理是一样的,同样符合本次作品的需求,当然有条件的还是建议选择DF的传感器,会让你省去不少麻烦
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继电器选择普通继电器就可以了,如下图是DF商城的继电器模块,性价比很高,接线时注意区分常开和常闭引脚,我们应该接常开引脚端,分不清楚可以用万用表测量一下
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在供电模块中考虑到洗手液是长期使用的,频繁充电会比较麻烦,直接选择电源适配器供电会比较方便,当然如果洗手池部位没有电源插座的话也可以选择锂电池供电的方式
下图是5V的电源适配器
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#电路设计#
本次感应洗手液机的电路设计部分比较简单,接线图如下,红外传感器的信号以及电源正负极与继电器相连接
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需要注意焊接电源电路时区分正负极
下图为可编程的开源硬件Arduino uno与红外传感器、继电器的接线图,程序可以用arduino ide 或者Mind+来编写,程序比较简单,可以自行尝试,本文就不赘述了
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其实在起初的方案设想中,想的比较丰富,在洗手液机感应到双手伸过去时不仅可以挤出洗手液,同时还可以驱动录音模块将提前录制好的七步洗手法录音播放出来,提醒人们正确的洗手方法,但经过尝试,发现电路不是这么简单,如果水泵和录音模块单独供电时完全可以实现的,如果共用一个电源就会出问题,猜想应该是电流的问题,暂时先放弃该功能,等有空再尝试,有感兴趣或者明白电路原理的伙伴欢迎交流探讨更有效的电路方法
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#组装#
本次作品的木板结构比较简单,先将开关和电源接口安装在一侧的面板上,进行焊接,接着再将传感器,水泵和继电器安装并接线,最后安装木板结构就完成 了
下面先看小P孩造型的安装
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下图为底座
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安装好的电路部分如下图
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开关和电源接口如下图
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整体效果
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下面展示蜗牛造型的安装
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哈哈,下图为与自家的蜗牛洗手液隔空对视
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#制作及演示视频#
视频中录制是安装带录音模块的电路安装的,后来发现并不能实现功能
#总结#
本次作品旺仔爸爸觉得结构材料可以改进为防水的亚克力,同时也可以升级可编程的版本,这样更加符合创客教育的需求
    从本次洗手液的项目在制作的过程中旺仔爸爸还是遇到了一些问题的,刚开始的想法是比较美好的,可以增加录音模块提醒洗手的人们使用正确的洗手方法,初步测试时是没有问题的,最后正式组装完成,发现问题还是存在的,暂时没办法解决,只好舍弃部分功能,其实在每个项目制作的过程中都会或多或少遇到一些意想不到的问题,遇到问题不可怕,如果能冷静的思考,把每次的问题都解决,个人的能力不知不觉就会提升了,相信大多数人都会有同样的感受
造物让生活更美好,希望大家都能勤于思考,勤于动手,迸发更多的创意,如果有关于造物的想法思路欢迎和旺仔爸爸一起交流哦
关注旺仔爸爸造物社回复“洗手液”关键字,可以获取图纸文件,欢迎一起迭代修改
联系请加旺仔爸爸18752544995

hnyzcj  版主

发表于 2020-6-18 08:23:39

小破孩
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