自动洗手液

必要的工具和机器

	3D 打印机（通用） 我的是 Creality3D Ender 3 V 2
	烙铁（通用） （可选）
	钢锯（通用）

应用和在线服务

	Arduino IDE
	3D 设计程序 （可选）我使用了 Onshape
	Ultimaker Cura （3D 打印切片机）

关于这个项目

在过去的几个月里，COVID-19 大流行在世界各地蔓延开来。感染人数不计其数，不幸的是，有许多人员伤亡。世界卫生组织建议的最重要的措施之一是经常用肥皂或洗手液洗手。但最重要的问题之一是我们这样做的方式，那就是通过身体接触分配器，这消除了整个动作的目的，甚至会产生很大的感染风险。所以我 ,一个14岁的男孩 ，决定使用 Arduino Nano 板创建一些可以解决这个问题的东西，但我也希望它便宜，并且能够轻松、快速、有效地连接到许多不同的分配器！这正是我制作的，一个可以连接到大多数洗手液/皂液器的配件 并将它们彻底 免提和自动

首先观看此视频以了解设备的运行情况，并了解它的工作原理和制造方式！

第 1 步：了解机制

所以基本上步进电机通过耦合器连接到螺钉。然后使用螺母将 3D 打印压机的一侧与螺钉连接，另一侧则由 3D 打印杆支撑。杆不允许螺杆的旋转力旋转压脚，而是压脚线性移动 .通过这种方式，我们可以命令步进器以任何方向（前后）、任何速度和任意步数移动。

第 2 步：了解设备的工作原理

这个概念是，当连接到 3D 打印 IR 支架的 IR 障碍传感器被激活时，只需将您的手放在它下方几厘米处，按压器就会下降设定的距离，（按压分配器）等待 2秒，然后通过简单地上升直到终点停止开关被激活来返回到初始位置。同样，当设备第一次通电时，压脚会上升，直到开关被激活然后停止，作为一种自我校准，以便压脚可以使用。

然后使用尼龙搭扣将您选择的洗手液包裹起来并尽可能地拧紧。

现在自动洗手液分配器可以使用了！！

第 3 步：收集必要的组件

必要组件的所有链接都位于“事物”部分。

第 4 步：设计自定义部件

所有的3D打印零件都是我在Onshape上设计的，但是你不用担心3D设计，因为我在“附件”部分提供了所有的.stl文件。

第 5 步：3D 打印定制塑料部件

我在我的 Creality3D Ender 3 V2 上用灰色和白色 PLA 以 0.2 毫米的层高和 20% 的填充率 3D 打印了零件。如果您无法使用 3D 打印机，可以尝试使用纸板或木头。

第 6 步：修改步进器

28BYJ-48 步进电机是一款小巧且非常便宜的步进电机。它是单极步进电机，扭矩约为 300 g/cm 它适用于我们的项目，但我希望它更强大以获得更好的结果。我们可以将扭矩增加到 800+ g/cm 通过转换 它变成双极 带有简单易操作的电机！

双极步进电机具有更大的线圈，因此扭矩更大 .

首先你要用螺丝刀取下蓝色的盖子。

移除后，您要使用小刀完全切断通往红线的中间痕迹。

你想确保它不 不再连接。

现在你可以切断两边的红线了。

您现在可以重新安装蓝色盖子。我需要切断它的 2 个支撑才能把它放回去。

现在您拥有自己的双极 28BYJ-48 步进电机。它具有大约 2.5 倍的初始扭矩。但是现在您需要获得一个双极步进驱动器，例如我正在使用的 DRV8825。驱动器的最小电源电压额定为 8.4V，我们的电机额定电压为 5V。但是不要担心双极版本的电机可以轻松处理该电压！

第 7 步：DIY 魔术贴领带 x2

是时候制作将配件连接到分配器的 Velcro 系带了。如果您已经有一些魔术贴电缆扎带，请随意使用它们。

你可以把它们做成你想要的长或短，但我建议在 30 厘米 - 40 厘米处切割一个部分，在 4 厘米 - 7 厘米处切割另一个。

现在你想把这两个部分装订在一起。确保将被装订在一起的边既粗糙又柔软。

现在您的魔术贴可以使用了！

您将需要其中两个。

第 8 步：电路

是时候创建电子电路了！对于初学者，将 9V 电池的地连接到 Arduino 地，中间有一个 100μF 的电解电容器（记住电容器的白线一侧是地/阴极）。将 9V 连接到通用开关，然后连接到电容器阳极上的 Vin。我正在使用两个迷你面包板，因为它们非常适合放在机箱内，使用您喜欢的任何面包板，但要考虑到空间有限。

将红外障碍传感器 VCC 连接到 5V，接地到地，最后将 OUT 连接到数字引脚 9。

现在我们要连接末端停止开关。将公共端连接至 5V，将常开端连接至数字引脚 8 并通过 1kΩ 电阻接地。

将 DRV8825 双极电机驱动器添加到面包板。将 Vmot 连接到 Arduino 的 Vin。将两个地连接到地。将 Dir 引脚连接到数字引脚 2，将 Step 引脚连接到数字引脚 3，使能引脚连接到数字引脚 4。将复位和睡眠引脚相互连接。

最后将28BYJ-48的蓝色线接到A2，黄色线接到A1，橙色线接到B1，粉色线接到B2。

电子设备终于连接上了！

第 9 步：编程

const int dirPin =2; 

我们将驱动器的 Dir pin 定义为 Digital pin 2。

const int stepPin =3; 

我们将驱动器的Step pin定义为Digital pin 3。

const int enablePin =4; 

我们将驱动器的使能引脚定义为数字引脚 4。

const int stepsPerRevolution =6000; 

我们定义每转的步数为6000，360度旋转一圈为2048步。

int endStop =8; 

我们将endStop开关的输入引脚定义为数字引脚8。

int irSensor =9; 

我们将红外障碍传感器的输入引脚定义为数字引脚 9。

void setup()
{
pinMode(endStop, INPUT);
pinMode(irSensor,INPUT); 

在设置中，我们将 endStop 和 irSensor 引脚声明为输入。

pinMode(stepPin, OUTPUT);
pinMode(dirPin, OUTPUT);
pinMode(enablePin, OUTPUT); 

我们将 stepPin、dirPin 和 enablePin 声明为输出。

digitalWrite(enablePin, LOW); 

我们将 enablePin 设置为低电平以启用 DRV8825 驱动程序

while(digitalRead(endStop) ==LOW)
{ 

只要endStop开关的数字值为LOW（开关没有被按下。）

digitalWrite(dirPin, HIGH); 

电机旋转方向设置为逆时针

for(int x =0; x <1; x++)
{
digitalWrite(stepPin, HIGH);
delayMicroseconds(2000);
digitalWrite( stepPin, LOW);
delayMicroseconds(2000);
} 

并且步进器将逆时针旋转一步，直到 While 语句的条件为假。

digitalWrite(enablePin, HIGH);
} 

这会禁用我们的驱动程序，以便在不使用时驱动程序不会消耗太多电流。

void loop()
{
 
 if(digitalRead(irSensor)==0)
 { 

在循环中如果irSensor的数字值为0（IR Obstacle sensor前面有障碍物（手））

digitalWrite(enablePin, LOW); 

驱动程序被启用。

digitalWrite(dirPin, LOW); 

电机旋转方向设置为顺时针。

for(int x =0; x {
digitalWrite(stepPin, HIGH);
delayMicroseconds(2000);
digitalWrite( stepPin, LOW);
delayMicroseconds(2000);
} 

步进器将顺时针旋转 6000 步。

delay(2000); 

它将等待 2 秒。

while(digitalRead(endStop) ==LOW) 
{ 

只要endStop开关的数字值为LOW（开关没有被按下。

digitalWrite(dirPin, HIGH); 

电机旋转方向设置为逆时针。

for(int x =0; x <1; x++)
{
digitalWrite(stepPin, HIGH);
delayMicroseconds(2000);
digitalWrite( stepPin, LOW);
delayMicroseconds(2000);
}
} 

并且步进器将逆时针旋转一步，直到 While 语句的条件为假。

digitalWrite(enablePin, HIGH);
}
} 

然后驱动程序将被禁用，直到 If 语句的条件为真并且代码再次播放。

第 10 步：组装

盖板组装

只需将 Velcro 系带放在缝隙中，在其顶部添加支架并将它们拧在一起。

x2

将 Velcro 把手拧到盖子上。封面组装现已完成！

x2

压脚组件

将直线轴承推入正确的孔中，直到它位于中间。用4颗螺丝将T8螺母拧入压脚左孔。

电子机箱组装

将您的电路放入电子设备外壳中。将步进器、开关和红外障碍传感器的电缆穿过孔。

红外障碍传感器支架组件

将红外障碍物传感器拧入孔中，并用螺母拧紧配合并调整位置。

最后组装！

插入轴承。

添加T8螺丝和压脚组件。（T8螺丝需要70mm到82mm长 .如果您有较长的螺钉，则应使用钢锯等工具将其切割成所需的尺寸。否则你可以尝试 3D 打印一个。）

将联轴器拧紧到电机轴上。然后将其拧紧到 T8 螺钉上。最后用两个螺丝将电机拧到底座上。

添加终点开关。

用 5 个螺丝将盖子拧到底座上。

用 2 颗螺丝将红外障碍物传感器支架固定到底座的前部。

最后用 3 个螺丝将电子外壳拧到盖子上！好样的，项目完成了！

结论

这个可以让大多数洗手液/皂液器完全自动和免提的配件项目终于完成了！！

谢谢你的时间！！

代码

• Automatic_Hand_Sanitizer_Transformer.code

Automatic_Hand_Sanitizer_Transformer.codeArduino

//定义引脚连接和电机每转的步数const int dirPin =2; //定义driverconst的dir pin int stepPin =3;//定义driverconst的step pin int enablePin =4;//定义driverconst的使能pin int stepsPerRevolution =6000; // 一整（360 度）旋转是 2048 步int endStop =8;//我们定义了endstop 开关的输入引脚int irSensor =9;//我们定义了IR 障碍物sensorvoid setup(){ pinMode(endStop) 的输入引脚, INPUT);// 将引脚声明为输入 pinMode(irSensor,INPUT); pinMode(stepPin, OUTPUT);// 将引脚声明为输出 pinMode(dirPin, OUTPUT); pinMode(enablePin, OUTPUT); digitalWrite(enablePin, LOW);// 这将启用我们的驱动程序 while(digitalRead(endStop) ==LOW)// 当代码启动时，步进器将旋转直到结束停止开关 { //停止开关被激活 digitalWrite(dirPin, HIGH) ); //方向设置为逆时针 // 缓慢旋转电机 for(int x =0; x <1; x++) { digitalWrite(stepPin, HIGH);延迟微秒（2000）；数字写入（stepPin，低）；延迟微秒（2000）； } }digitalWrite(enablePin, HIGH);// 这会禁用我们的驱动程序，以便在不使用时 // 驱动程序不会消耗当前}void loop(){ if(digitalRead(irSensor)==0)// 如果有IR 障碍传感器前面的障碍物（手） {digitalWrite(enablePin, LOW);//我们启用驱动程序digitalWrite(dirPin, LOW);// 方向设置为顺时针 // 缓慢旋转电机 for(int x =0; x  

定制零件和外壳

示意图