Luta contra o Coronavirus:Temporizador de lavagem de mão simples

Componentes e suprimentos

Arduino Nano R3

Ou o Arduino UNO, o que quer que você tenha

Arduino UNO

Sensor ultrassônico - HC-SR04 (genérico)

LED de 5 mm:Vermelho

LED, verde azulado

LED de 5 mm:Verde

Breadboard (genérico)

Placa de montagem com capacidade de solda SparkFun

Gabinete

Sobre este projeto

Com a atual pandemia no mundo, a situação parece bastante assustadora. O vírus Corona pode estar em qualquer lugar. Pelo que sabemos, uma pessoa pode ser portadora do vírus por alguns dias, mesmo sem apresentar nenhum sintoma. Assustador mesmo.

Mas ei, não fique muito assustado. Existem algumas maneiras fáceis de lutar contra esse vírus. Uma é lavar as mãos adequadamente. Nossas mãos são o principal portador de todos os tipos de germes. Freqüentemente, tocamos nossos olhos, nariz e boca sem nem perceber. Os germes das mãos sujas também podem entrar em nossos alimentos, alguns dos quais podem até crescer nos alimentos e, quando os comemos, podem nos deixar gravemente doentes. E lavar as mãos com sabão pode principalmente matá-los.

Mas por quanto tempo você acha que lava as mãos? Você canta a música do feliz aniversário? Uma vez ou duas vezes? É sempre o suficiente ou você apenas coça as mãos um pouco por 5 segundos e as lava? Se realmente contarmos nosso tempo normal de lavagem das mãos, a maioria de nós mal lava por 10 segundos, o que definitivamente não é suficiente. Então, aqui no The Tech Lab, queríamos fazer algo simples, algo que nos obrigasse a lavar por pelo menos uns bons 20 segundos.

Este temporizador simples fica ao lado do dispensador de saboneteira. Possui um sensor na parte superior que detecta quando você coloca a mão na frente da saboneteira. Em seguida, começa a contagem regressiva de 20 segundos, acendendo um LED após o outro. Assim que o LED verde acender, você terá lavado as mãos por tempo suficiente para matar a maioria dos germes e poderá remover o sabão com água.

Etapa 1:como funciona

Tornamos este projeto super simples para que qualquer pessoa possa construí-lo no fim de semana. Não é apenas divertido de fazer com crianças, mas também educativo e definitivamente útil na situação atual. O cérebro principal desse cronômetro de contagem regressiva é um "Arduino". É um pequeno computador que pode ser programado usando computadores pessoais. Arduinos são amplamente usados para aprendizado, prototipagem e até mesmo produtos reais. Se você não tem nenhuma experiência com ele, não se preocupe, nós o orientaremos facilmente no processo e você poderá começar a usar o Arduino, talvez até mesmo fazer mais projetos futuros com ele, se gostar da ideia .

Portanto, o Arduino está conectado a um sensor de distância ultrassônico e 6 LEDs. O Arduino está enviando ondas sonoras ultrassônicas com o sensor de distância e verificando o tempo que leva para as ondas sonoras serem refletidas de volta para o sensor. Usando o tempo, ele mede a distância de qualquer coisa bem na frente dele. Portanto, o Arduino está sempre lendo o sensor, esperando que sua mão apareça dentro de 20 centímetros. Assim que detecta algo dentro de 20 centímetros, o Arduino liga o LED vermelho e espera 4 segundos para você colocar um pouco de água e sabão nas mãos. Em seguida, começa a contagem regressiva de 20 segundos. Eventualmente, os 5 LEDs azuis acendem, um por um, durante o período de 20 segundos.

Assim que o LED verde acender, você já lavou as mãos por tempo suficiente e pode enxaguar o sabão.

Etapa 2:fazendo a versão breadboard

Existem duas versões deste projeto que você pode construir. Um está em uma placa de ensaio sem solda e outro está em um veroboard ou perfboard. Se você não sabe como soldar ou tem muito pouca experiência com isso, nós o encorajamos a fazer a versão da placa de ensaio, pois ela não requer solda. Recomendamos o Arduino Uno se você quiser fazer a versão breadboard, já que o Arduino Nano requer solda.

Fazer este projeto na placa de ensaio é realmente simples. Acabamos de conectar nosso Arduino ao sensor e 6 LEDs. Você pode acompanhar a imagem fornecida abaixo que mostra como conectar as coisas com o Arduino Uno e o Nano, de acordo com o gosto de sua preferência. Usamos fios de jumper para conectar tudo junto. Não se esqueça de verificar as polaridades do LED. O pino mais longo geralmente é o positivo, portanto, os pinos mais longos devem ser conectados aos pinos digitais do Arduino. Os pinos mais curtos, por outro lado, devem ser conectados ao pino de aterramento (GND) do Arduino.

Etapa 3:Fazendo a versão Veroboard / Perfboard

Se você tem alguma experiência com eletrônica e sabe como soldar, você pode soldá-la em uma placa soldável ou até mesmo projetar sua própria placa de circuito impresso. O esquema é fornecido abaixo, aqui está o arquivo de design EasyEDA para que você possa exportar o PCB facilmente.

Ao soldar, certifique-se de obter as polaridades do LED corretas. Você também pode adicionar alguns resistores de 150 Ohms a todos os LEDs para que tenham uma vida útil mais longa. Excluímos os resistores para tornar este projeto mais amigável para iniciantes. Não usar resistores está completamente bom de acordo com nosso teste, os LEDs parecem estar bem. Eles devem durar bastante tempo, pois ficam acesos por apenas 4 segundos de cada vez.

Etapa 4:enviando o código

Assim que terminarmos de construir o circuito, é hora de fazer o upload do código para a placa Arduino. Se você nunca usou o Arduino antes, recomendamos que leia a documentação de introdução no site oficial do Arduino. Você terá que instalar o Arduino IDE (Integrated Development Environment) em seu computador ou notebook. Em seguida, baixe o código anexado a seguir nesta etapa. Escrevemos muitos comentários no código para torná-lo fácil de entender para os iniciantes.

Agora conecte o Arduino ao seu computador com o cabo que o acompanha. Abra o código em seu computador usando o IDE do Arduino. Em Ferramentas> Placa, selecione o Arduino que você está usando. Para nós, era um Arduino Nano. Selecione também a porta para o seu Arduino em Ferramentas> Porta. Em seguida, clique no botão Upload no canto superior esquerdo. O upload deve começar. Você deve receber uma mensagem "Envio concluído" assim que estiver concluído.

Se você receber um erro durante o upload, certifique-se de escolher a placa e a porta corretas. Tente uma porta diferente até que funcione. Você também pode precisar trocar o processador se estiver usando um antigo Arduino Nano, você pode encontrar a opção em Ferramentas> Processador.
Timer_Code.ino

Etapa 5:testar a funcionalidade

Depois de fazer o upload do código com êxito, é hora de verificar se o cronômetro funciona corretamente antes de colocá-lo em um gabinete. Normalmente, todos os LEDs devem estar desligados. Ponha a mão na frente do sensor, o LED vermelho deve acender. Eventualmente, todos os LEDs devem acender com intervalo de 4 segundos, finalmente acendendo o LED verde.

Parabéns! Seu cronômetro funciona! 👏👏

Se tudo não funcionar normalmente, primeiro verifique suas conexões com o sensor ultrassônico. É fácil conectar os pinos do sensor invertidos por engano. Se um LED não acender, verifique sua conexão e polaridade. Se ainda não funcionar, tente substituir o LED.

Etapa 6:fazer o gabinete

Quando terminar de construir o circuito, pode ser uma boa ideia colocá-lo em um gabinete. A caixa confere um aspecto profissional ao seu temporizador e protege-o de pequenos salpicos de água. O gabinete pode ser feito de praticamente qualquer coisa, desde que tenha uma boa aparência. Usar algo que não se molhe é tudo de que você precisa. Você pode fazer como quiser, usando sua criatividade. Pode ser feito a partir de um pequeno recipiente de plástico para alimentos, madeira, papelão, impresso em 3D ou qualquer outra coisa, sua imaginação é o limite. Use sua criatividade para desenhar ou pintar seu gabinete como quiser.

Para o nosso gabinete, queríamos que fosse totalmente original. Então usamos uma velha caixa de tomada elétrica que tínhamos por aí. Usamos alguns fios soldados diretamente no Arduino, conectando ao LED e alguns cabos conectando ao sensor. Cobrimos o nosso com algum vinil de carbono antigo espalhado para dar uma aparência estética. No final das contas ficou muito bom para os materiais simples que usamos. As dimensões do nosso gabinete são mostradas na foto acima. Sinta-se à vontade para usar as mesmas dimensões, se desejar.

Etapa 7:sucesso!

Você acabou de fazer um pequeno cronômetro de contagem regressiva para a lavagem das mãos!

Este projeto simples pode ajudar a mantê-lo protegido contra vírus e bactérias assustadores ao nosso redor. No teste, descobrimos que lavávamos as mãos por um período muito mais curto antes de usar este cronômetro. Isso também incentiva as crianças a lavar as mãos com mais frequência, pois é divertido assistir a esta contagem regressiva do cronômetro. Você pode fazer alguns, desenhar seus personagens favoritos e colocá-los na frente de todas as saboneteiras da sua casa.

Etapa 8:últimas palavras

Com o vírus Corona atual, é realmente importante nos mantermos seguros. Podemos facilmente pegar essa situação e transformá-la em uma lição para nos mantermos mais protegidos dos germes. Este projeto é apenas uma pequena contribuição que os produtores podem fazer nesta situação. Ficaríamos muito felizes se isso te ajudasse em tudo. Por favor, deixe-nos saber se você fez isso com o recurso "Eu fiz isso". Gostaríamos também de enviar uma carta de agradecimento por ajudar na luta contra o vírus Corona. Para obtê-lo, envie-nos sua foto do Temporizador de lavagem das mãos usando este formulário.

Certifique-se de usar a hashtag #HandwashTimerChallenge ao postar sua foto do temporizador em uma mídia social. Vamos espalhar essa ideia entre todos os fabricantes que estão por aí.

Tome cuidado e fique seguro.

Este tutorial foi escrito por Iqbal Samin Prithul, do The Tech Lab.

Código

Timer_Code.ino

Timer_Code.ino Arduino

 Sem visualização (somente download).

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