CC BY
8УДК 004.2
Информационные технологии
Макуха Любовь Витальевна, старший преподаватель кафедры
Вычислительная техника, Сибирский федеральный университет, Россия, г. Красноярск
Карасев Владислав Алексеевич, студент, Сибирский федеральный университет, Россия, г. Красноярск
СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ДОЗИРОВАНИЯ АНТИСЕПТИЧЕСКОГО СРЕДСТВА
Аннотация: Человек за весь день может успеет коснуться множества предметов, которые на себе имеют опасные микроорганизмы, а также особенно актуально в таких случаях, когда эпидемиологическая ситуация и риск заражения увеличивается во множество раз. Для решения данной проблемы используют диспенсеры, которые позволяют дезинфицировать руки и предотвратить возможность получения инфекции от контакта с заражённым предметом. В данной работе автором рассмотрены виды диспенсеров, принцип работы. Прогнозированы аналоги, процесс выбора компонентов для технической части проекта, описание подключения и сборка прототипа системы.
Ключевые слова: Система автоматического дозирования антисептического средства, микроконтроллер, диспенсер, дозатор.
Annotation: A person for the whole day can have time to touch many objects that have dangerous microorganisms on them, and it is also especially important in such cases when the epidemiological situation and the risk of infection increase many times over. To solve this problem, dispensers are used that allow you to disinfect your hands and prevent the possibility of getting an infection from contact with an infected object. In this paper, the author considers the types of dispensers, the
principle of operation. Analogues are predicted, the process of selecting components for the technical part of the project, a description of the connection and assembly of the system prototype.
Key words: Antiseptic automatic dosing system, microcontroller, dispenser, dispenser.
Человек в течение дня успевает коснуться многих поверхностей: ручек дверей, кнопок, перил и различных предметов. Особенно это актуально для общественных мест, офисов и просто территорий с высокой проходимостью. Поэтому, чтобы решить данную проблему существуют диспенсеры, которые позволяют дезинфицировать руки и предотвратить возможность получения инфекции от контакта с заражённым предметом.
Диспенсеры бывают трёх видов: механические, локтевые и автоматические. Механические и локтевые имеют небольшую цену, но имеют в себе большой недостаток, который уменьшает эффективность дезинфекции, с данными видами невозможно исключить физический контакт пользователя. Самым эффективным считается автоматический диспенсер, который не требует физического контакта и позволяет удобно получить дезинфицирующие средство, стоит только поднести руки под датчик устройства. Данный вид имеет такие недостатки, как большую цену и необходимость в электропитании, но является самым эффективным способом дезинфекции в местах с большой проходимостью.
На сегодняшний день существует большое разнообразие аппаратов-санитайзеров. Ниже перечислены некоторые из них:
- Rusbarrier;
- MIRTOO K9 Pro.
Мобильный диспенсер Rusbarrier (рисунок 1). Автоматический диспенсер, который имеет небольшую емкость с антисептическим средством, объем которой - 1 литр. Устройство предназначено не для больших пространств с высокой проходимостью, а только для отдельных офисных помещений или
комнат, где работает небольшое число людей и куда редко заходят клиенты [1]. Устройство компактное, легкое, а емкость быстро и просто наполнить. Цена диспенсера Rusbarrier - от 4000 рублей.
Рисунок 1 - Диспенсер Rusbarrier
Бесконтактный дезинфектор для рук MIRTOO K9 Pro со встроенным бесконтактным инфракрасным термометром используется для профилактики инфекционных заболеваний и регистрации температуры тела (рисунок 2). Его удобно использовать для контроля температуры тела и дезинфекции рук. Имеется возможность крепить аппарат к стенке или к мобильной напольной стойке, объём резервуара 1000 мл [2]. Цена MIRTOO K9 Pro с встроенным инфракрасным термометром - от 12 800 рублей.
I
и'moo
Рисунок 2 - Диспенсер MIRTOO K9 Pro
В рамках данной статьи было решено создать прототип системы автоматического дозирования антисептического средства. Требовалось сделать недорогое и удобное в использовании устройство, которое будет включать в себя все основные функции.
Для создания прототипа необходимо определиться с элементарной базой. Основным элементом будет микроконтроллер Arduino Nano на основе процессора ATmega328, который работает на частоте 16 МГц и имеет 32 КБ флеш-памяти. А программирование происходит в Arduino IDE, собственной бесплатной среде разработки для Windows. Плата длинной 45 мм и шириной 18 мм является самой маленькой платой Arduino и весит всего 7 грамм [3].
В качестве датчика выбран ультразвуковой датчик расстояния HC-SR04. Датчик позволяет измерять дистанцию до предметов используя эффект отражения ультразвуковых волн от препятствий. Дальность изменения до 4 метров. По окончанию измерения на выходе датчика появляется импульс, длительность которого кратна измеренному расстоянию [4].
Для того, чтобы имитировать работу переключателя, который будет запускать работу насоса, требуется устройство с возможностью переключать режимы работы. Для этого используется одноканальный релейный модуль, замыкающий либо размыкающий контакты.
Также для данного устройства требуется способ подачи жидкости, для этого выбран погружной насос, который подключен к реле и будет работать заданное время и выдавать определённое количество антисептического средства. Все выбранные компоненты изображены на рисунке 3.
Рисунок 3 - Микроконтроллер, HC-SR04, реле, насос
Была разработана схема, которая раскрывает принцип подключения выбранных компонентов (рисунок 4). Ультразвуковой датчик подключается входом TRIG к контакту 11 и выходом ECHO к контакту 12, VCC к 5V и GND к земле. Реле получает сигнал IN с выхода контакта 5 на плате, VCC подключён к 5 V, GND и NC подключены к земле. Контакты насоса подключаются к 5V и к контакту COM на реле.
Рисунок 4 - Схема подключения устройств
Итогом проделанной работы является прототип системы автоматического дозирования антисептического средства (рисунок 5). Данный прототип работает от батарейки "Крона" и способен выдавать заданное количество антисептического средства для обеззараживания рук.
Рисунок 5 - Прототип системы
Стоит отметить, что созданная система автоматического дозирования антисептического средства может быть использована различными способами: выдавать не только антисептическое средство, но и, например, применяться как дозатор жидкого мыла или средства для мытья посуды, либо же всевозможных растворов и смесей.
Библиографический список:
1. Сенсорный диспенсер пенного мыла [Электронный ресурс]. URL: https://rusbarrier.ru/sensornyj-dipenser-pennogo-myla-slp (дата обращения 01.04.2022).
2. Сенсорный диспенсер для антисептика с измерением температуры K9 [Электронный ресурс]. URL: https://rusbarrier.ru/sensornyj-dispenser-dlya-
antiseptika-s-izmereniem-temperatury-k9 (дата обращения 06.04.2022).
3. Документация Arduino Nano [Электронный ресурс]. URL: https://docs.arduino.cc/hardware/nano (дата обращения 02.04.2022).
4. Ультразвуковой датчик расстояния Ардуино HC-SR04 [Электронный ресурс]. URL: https://arduinomaster.ru/datchiki-arduino/ultrazvukovoj-dalnomer-hc-sr04/ (дата обращения 07.04.2022).
