易于構(gòu)建的洗手液分配器 無需Arduino或MCU

[B] PCB 布局

圖 2 顯示了 PCB 布局。很明顯，除了 IR 發(fā)射二極管和 TSOP IR 接收器之外的所有組件都是 SMD。

圖 2 自動(dòng)洗手液分配器的 PCB 布局（第一個(gè)設(shè)計(jì)）

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我為 AMS1117-5.0 [5]、LM555 [6]、TSOP1738 [7] 和 NDS536AP [8] 使用了 SamacSys 組件庫(kù)（原理圖符號(hào)和 PCB 封裝）。SamacSys 庫(kù)是免費(fèi)的，并遵循 IPC 占用空間標(biāo)準(zhǔn)。使用這些庫(kù)可顯著減少設(shè)計(jì)時(shí)間并防止設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。要安裝這些庫(kù)，您可以使用 CAD 插件 [9]（圖 3）或從組件搜索引擎下載它們。我使用了 Altium Designer，所以我更喜歡使用 Altium 插件。

圖 3 SamacSys 支持的 CAD 插件和 Altium Designer 插件中使用的組件

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圖 4 和圖 5 展示了 PCB 板頂部和底部的 3D 視圖

圖 4 PCB 板的 3D 視圖（頂部）

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圖 5 PCB 板的 3D 視圖（底部）

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[C] 組裝和測(cè)試

零件組裝過程沒有什么特別之處。除 TR 和 RE 傳感器外，所有組件均為 SMD。本來打算快速測(cè)試一下電路，所以用了一塊沒有阻焊和絲印的半自制PCB板。使用專業(yè)制造的 PCB 板，您的任務(wù)會(huì)容易得多:-)。圖 6 顯示了原型。

圖 6 半自制 PCB 板上的洗手液分配器原型（第一個(gè)設(shè)計(jì)）

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組裝后，嘗試調(diào)整 R1 和 R4 以找到最佳擬合和檢測(cè)范圍。R1 定義 IR 功率（范圍），R4 定義傳輸頻率。

[D] 物料清單

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二、二次設(shè)計(jì)

[A] 電路分析

圖 7 顯示了該裝置的示意圖。P3 連接器用于將 +5V 電源連接到電路。C4 和 C5 電容器用于降低輸入電源噪聲。IC1是電路的心臟。它是著名的 LM393 比較器 [10]。

圖7 自動(dòng)洗手液分配器示意圖（二次設(shè)計(jì)）

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根據(jù) LM393 數(shù)據(jù)表：“LM393 系列是雙獨(dú)立精密電壓比較器，能夠單電源或雙電源運(yùn)行。這些器件的設(shè)計(jì)允許在單電源操作下實(shí)現(xiàn)共模范圍至地電平。低至 2.0 mV 的輸入失調(diào)電壓規(guī)格使該器件成為消費(fèi)電子、汽車和工業(yè)電子產(chǎn)品中許多應(yīng)用的絕佳選擇。”

它是一種便宜且方便的IC。一般來說，如果您的應(yīng)用程序是比較器，我建議您只需使用比較器芯片而不是 OPAMP。我們使用了芯片的第一個(gè)比較器，R3 電位器定義了激活閾值。C2 降低了電位器中間引腳上可能出現(xiàn)的噪音。D1 是紅外發(fā)射器，D2 是紅外接收器二極管。D2 連接到比較器的負(fù)引腳 (-) 以與正引腳 (+) 電壓進(jìn)行比較。比較器的輸出腳為低電平有效，但最好用R4上拉。

Q1 是著名的 BD140 PNP 晶體管 [11]，用于驅(qū)動(dòng)泵（直流電機(jī)）和 D3 LED。D4為反向保護(hù)二極管，C3降低泵浦感應(yīng)噪聲，不影響電路穩(wěn)定性。最后，P1 用于連接一個(gè)藍(lán)色 5mm LED 以指示電源連接正確。

[B] PCB 布局

圖 8 顯示了第二種設(shè)計(jì)的 PCB 布局。它是單層PCB板，所有組件都是DIP。每個(gè)人都很容易在家中快速構(gòu)建這個(gè) DIY。

圖 8 自動(dòng)洗手液分配器的 PCB 布局（第二個(gè)設(shè)計(jì)）

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與第一個(gè)設(shè)計(jì)相同，我為 LM393 [12] 和 BD140 [13] 使用了 SamacSys 組件庫(kù)（原理圖符號(hào)和 PCB 封裝）。SamacSys 庫(kù)是免費(fèi)的，并且遵循 IPC 占用空間標(biāo)準(zhǔn)。要安裝這些庫(kù)，您可以使用 CAD 插件 [9]（圖 9）或從組件搜索引擎下載它們。使用這些庫(kù)可顯著減少設(shè)計(jì)時(shí)間并防止設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。我使用的是 Altium Designer CAD 軟件，所以我更喜歡安裝 Altium 插件。

圖 9 SamacSys 支持的 CAD 插件和 Altium Designer 插件中使用的組件

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圖 10 顯示了組裝好的 PCB 板的 3D 視圖。

圖 10 PCB 板的 3D 視圖（頂部）

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[C] 組裝和測(cè)試

圖 11 顯示了組裝好的 PCB 板。這是我用來快速測(cè)試概念的半自制 PCB 板。您可以訂購(gòu)它進(jìn)行制造。焊接沒什么特別的。所有組件均為 DIP。相當(dāng)容易。去做就對(duì)了 ：-）。這種設(shè)計(jì)比第一種設(shè)計(jì)更容易，甚至更便宜。所以我就跟著這個(gè)，完成了洗手液分配器裝置。

圖 11 半自制 PCB 板上的消毒劑分配器原型（第二個(gè)設(shè)計(jì)）

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圖 12 顯示了選定的液體泵。這可能是市場(chǎng)上最便宜的，但是，我對(duì)它的操作感到滿意。

圖 12 選擇的液體泵來流動(dòng)洗手液

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最后，圖 13 顯示了完整的洗手液分配器。您可以選擇任何類似的玻璃或塑料容器，例如塑料咖啡儲(chǔ)存容器。我選擇的是一個(gè)玻璃醬容器:-)。我用一根簡(jiǎn)單的銅線彎曲并固定軟管。從最低靈敏度水平轉(zhuǎn)動(dòng) R3 電位器，然后稍微增加它以達(dá)到您想要的檢測(cè)范圍。不要讓它太敏感，因?yàn)楸每赡軙?huì)在沒有任何觸發(fā)器的情況下自發(fā)動(dòng)作！

圖13 洗手液分配器的完整DIY

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圖 14 顯示了黑暗中的分配器。藍(lán)色 LED 燈 (P1) 提供迷人的視野，應(yīng)安裝在容器蓋上。

圖 14 黑暗中的洗手液分配器視圖

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[D] 物料清單

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