Модернизация автоматического освежителя воздуха

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Приборостроение

Авторы работы: ГБОУ Школа № 924

Email: Написать

Предметы: Информатика

Классы: 11 класс

Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» 2022 года

Актуальность

Наверное, каждый в наше время хотя бы раз пользовался освежителем воздуха, но в наш век информационных технологий было бы странно постоянно распылять его вручную. Так появились автоматические распылители воздуха, суть которых – распылять аэрозоль через определённые промежутки времени. Многие люди пользуются автоматическим освежителем воздуха, но при его использовании возникают некоторые проблемы. Основная из них заключается в слишком коротких интервалах распыления, вследствие чего аэрозоль в баллончиках заканчивался слишком быстро, что делает устройство экономически невыгодным.

Цель

Модернизировать устройство так, чтобы устранить проблему слишком быстрого расходования аэрозоля в баллончиках.

Задачи

Определить, когда и при каких условиях должно срабатывать устройство.
Определить, какие детали потребуются для модернизации устройства.
Собрать и создать эффективный алгоритм управления.
Тестировать готовое устройство.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Моторчик и аккумулятор
Плата Arduino Nano HC-06
USB-кабель для Arduino Nanо
Соединительные провода (6 штук)
Ноутбук с установленным ПО (Arduino IDE, Tinkercad)
3D-принтер
Автоматический освежитель воздуха б/у (AirWick)

Описание

Разобрав распылитель, автор внимательно изучил его механизм. Приобрёл датчик освещённости и плату Arduino Nano. В среде онлайн-инструментов Tinkercad собрал виртуальную схему устройства, контролирующего распыление.

Написал код, который управляет этим процессом: если данные с датчика освещённости соответствуют значению темноты, то начинает работать мотор, что имитирует распыление. Затем собрал реальное устройство, записал на контроллер программу и проверил работоспособность.

Сначала автор взял плату контроллера УМКИ К6 мини. К ней присоединил моторчик через драйвер, который установлен на плате. Сюда же присоединил датчик освещённости. Составил алгоритм работы. Потом понял, что у агрегата есть свой драйвер, и упростил электрическую схему. Отказался от платы УМКИ К6 мини и стал использовать только один контроллер – Arduino Nano.

Чтобы автоматический распылитель мог функционировать с аэрозолями разных ёмкостей, автор в среде онлайн-инструментов Tinrkercad создал модель адаптера, а также модель платформы, в которой находится устройство, и напечатал их на 3D-принтере

Результаты работы/выводы

Автоматический освежитель воздуха работает корректно, экономично, а также подходит для различных баллончиков.

Перспективы использования результатов работы

В дальнейшем планируется усовершенствование прибора путём интеграции с экосистемой умного дома.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

ИПЛИТ РАН

Награды/достижения

Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни», секция «Электроника и приборостроение» – призёр

Мнение автора

«Хочется выразить благодарность организаторам открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего»: она мотивировала нас на воплощение своих идей и помогла выбрать путь для дальнейшего развития»