Разработка модели анализатора воздуха с бактерицидной рециркуляцией

Актуальность

В эпоху массового распространения различных инфекций, в том числе COVID-19, возникла необходимость в создании прибора, который мог бы помочь следить за обстановкой в квартире и одновременно предотвратить распространение вируса. На основании анализа существующих приборов с аналогичной функцией, а также литературных источников была выявлена проблема – отсутствие автоматического управления работы рециркуляторов воздуха, что приводит к повышенному облучению жильцов.

Цель

Разработка модели анализатора воздуха с бактерицидной рециркуляцией.

Задачи

1. Изучить теоретические материалы.
2. Разработать электрическую схему СПМ.
3. Спроектировать корпус СПМ.
4. Подобрать все необходимые компоненты.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Arduino Nano;
• Реле 5 V – 220 10 А;
• Датчик пыли GP2Y1014AU0F;
• Экран LCD 1602 I2C;
• Ардуино реле одноканальное;
• Макетная плата для монтажа без пайки;
• Резистор 100 ОМ;
• Конденсатор 220 Мкф;
• Кнопка;
• УФ Лампа 15 Вт;
• Корпус для рециркулятора;
• Вентилятор;
• Реле трехфазное;
• Батарейка типа Крона;
• Провод с переключателем и вилкой.

Используемое ПО:

• 3D принтер;
• Программа Arduino IDE;
• Фрезерно-сверлильный станок ProtoMat;
• Паяльник;
• Программа «Компас 3D».

Описание

Модель проекта и электрическая схема устройства.

Для разработки модели анализатора воздуха с бактерицидной рециркуляцией были выбраны следующие критерии: универсальность, доступность ремонта, простота конструкции. Автор взял за основу электронную плата Arduino Nano за её многофункциональность, датчик был выбран за счёт наличия у него возможности обнаружения очень мелких взвешенных частиц, таких как бактерии и вирусы. Разработка схемы велась в программе Fritzing, затем на основе этой схемы была создана печатная плата. Далее работоспособность схемы была проверена на макетной плате и реализована на печатной плате.

Затем был написан код программы, который загрузили в схему с помощью ПК. Далее в Компас-3D был разработан корпус. В металлический корпус вмонтировали вентилятор, УФ Лампу и реле. Далее через однофазное реле к рециркулятору подключили датчик воздуха. При срабатывании датчика бактерицидный рециркулятор включается, после очистки воздуха – отключается. Для написания кода программы автор использовала программу Arduino IDE.

Разработанный прототип

Результаты работы/выводы

В результате проведенной работы был получен прототип устройства, способный снимать информацию с датчиков, выполнять ее анализ и по результатам отправлять сигналы на прибор очистки помещения.

Перспективы использования результатов работы

В дальнейшем при развитии этого проекта планируется доработка прототипа до полностью универсального работоспособного образца, имеющего полный функционал с возможностью настройки и управления прибором с экрана телефона.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА – Российский технологический университет»

Детский технопарк «Альтаир»