Введение 5
1 Аналитическое исследование технических параметров аналогичных
устройств 6
1.1 Технология обеззараживания воздушной среды 6
1.2 Анализ поисковой статистики 7
1.3 Анализ параметров существующих устройств 8
2 Конструкторское проектирование устройства 17
2.1 Анализ формы устройства 17
2.2 Разработка корпуса устройства 17
2.3 Поиск необходимых компонентов и сборка устройства 19
2.4 Подбор ультрафиолетовых ламп и электронного
пускорегулирующего аппарата (ЭПРА) 21
2.5 Разработка дизайна корпуса 24
3 Разработка модуля управления 26
3.1 Подбор микроконтроллера 26
3.2 Выбор схемы электропитания микроконтроллера 27
3.3 Проектирование блока питания 29
3.4 Функциональные возможности, реализуемые устройством 38
3.5 Модули, используемые в схеме 38
3.6 Подключение модулей системы управления 41
4 Разработка печатного узла 60
4.1 Конструирование схемы в сервисе EasyEDA 60
4.2 Трассировка печатного узла 61
Заключение 64
Список используемой литературы и используемых источников 65
Бактерицидный рециркулятор воздуха закрытого типа - это эффективный, безопасный и удобный инструмент для уничтожения вредных бактерий и микроорганизмах, а также патогенных вирусов, которые в свою очередь, в 100% случаев, являются причиной возникновения эпидемий. А вирусные эпидемии, как недавно показал коронавирус, имею колоссальные последствия. Для того чтобы не допустить распространение вирусов, а в худшем исходе предотвратить его распространение, необходимо использовать технологии обеззараживания воздуха на основе УФ-ламп. Так же разумно и полезно применять бактерицидный рециркулятор для других респираторных и прочих заболеваний. Например, наличие такой установки дома сильно облегчит жизнь людям с некоторыми аллергическими заболеваниями
Действие рециркуляторов основано на ультрафиолетовом бактерицидном облучении. Поэтому в медицинских учреждениях в последнее время часто используются бактерицидные рециркуляторы, которые очищают воздух от патогенов. Основное воздействие на бактерии, разрушающее их структуры приходится на интервал длин волн 205-315 нм. Однако для рециркуляторов распространение получили УФ-лампы с максимумом спектрального излучения с длиной волны 253,7 нм, т.к. устройства на этой частоте не вызывают озонообразования в воздухе, при котором недопустимо нахождение людей в помещении. Это позволяет одновременно обеззараживать воздух и применять такие устройства в присутствии людей.
Корпус, в котором расположены лампы, сдерживает УФ-лучи, что позволяет использовать рециркулятор в присутствии людей и животных.
Этот метод очень популярен благодаря сочетанию простоты использования и эффективности обеззараживания воздуха. Кроме того, такие устройства не нуждаются в постоянном обслуживании.
В выпускной квалификационной работе была проведена работа над решением проблемы обеззараживания и очищения воздуха от вредных бактерий, микроорганизмов и вирусов. Проблема была охвачена как в домашнем масштабе, так и в общественном, таких как школы, больницы, университеты и прочие. В качестве решения проблемы был выбран бактерицидный рециркулятор воздуха закрытого типа. В следствии были рассмотрены и выбраны необходимые компоненты. При выборе компонентов, преследовалась цель достичь минимальной затратности при максимальной эффективности, что было успешно исполнено. Для проектируемой установки был разработан блок питания на микросхеме TOP210G. Помимо блока питания, внимание так же было уделено и встроенным функциям, несущих в себе расширенный функционал и удобство использования. Также были рассмотрены различные варианты дизайна. По окончанию работы был получен планируемый бактерицидный рециркулятор, оснащенный системой управления с большим функционалом и прекрасно справляющийся со своими задачами, описанными выше. Для крепления OLED дисплея был разработан корпус, который, в последствии, был напечатан на SD-принтере. Итоговый вариант полностью удовлетворяет поставленным целям и способен иметь конкуренцию со своими аналогами.
На текущий момент планируемые цели и задачи выпускной квалификационной работы успешно достигнуты.
1. Васильев В. И., Гусев Ю. М., Миронов В. Н. «Электронные промышленные устройства» Высш. шк., 1988. - 303 с.: ил. ISBN 5 - 06 - 001287 - 5
2. Виды и типы блока питания. Справочно-информационный ресурс // https://eltechbook.ru/blok_pitanija.html (Дата обращения 08.06.2022)
3. ГОСТ 2.105.-95 Единая система конструкторской документации.
4. ГОСТ 2.106-96 Единая система конструкторской документации.
Текстовые документы.
5. Источники питания. Официальный сайт ООО «Даркстон» //
https://darxton.ru/wiki-article/impulsnyy-ili-lineynyy-kakoy-istochnik-pitaniya-vybrat/ (Дата обращения 08.06.2022)
6. Микроэлектроника. Блок Андрея Колпакова //
http://www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/00_05/stat_28.htm (Дата обращения 08.06.2022)
7. Научная статья психологическое влияние цвета //
https://www.livemaster.ru/topic/218267-magiya-chernogo-tsveta (Дата
обращения 06.06.2022)
Общие требования к текстовым документам.
8. Программирование на Arduino. // Официальный сайт «Arduino.ru» URL: http://arduino.ru/Reference(Дата обращения 15.05.22)
9. Психология цвета в интерьере //
https://livelovelook.ru/reflections/item/251 -white-interior.html (Дата обращения 06.06.2022)
10. Рама Редди С. «Основы силовой электроники», Москва: Техносфера, 2006. - 288с. ISBN 5-94836-055-5/
11. Симисторная оптопара. Управление симистором. //
Официальный сайт «elektrolife.ru» URL:
https://elektrolife.ru/elektroshemy/simistornaja-optopara-upravleniesimistorom/(Дата обращения 4.06.22)
12. Синтаксис и структура кода. Arduino. // Официальный сайт «alexgyver.ru» URL: https://alexgyver.ru/lessons/syntax/(Дата обращения 28.05.22)
13. Теория цвета как основа дизайна //
https://habr.com/ru/company/ruvds/blog/553582/ (Дата обращения 06.06.2022)
14. Технические описание платы Arduino NANO. // Официальный сайт «arduino-nano.ru» URL: http://arduino-nano.ru/#desc(Дата обращения 3.06.22).
15. Техническое описание бактерицидного рециркулятора //
Официальный сайт «АРМЕД» URL:
https://www.armed.ru/product/recirkulator-ch-111-130m1-plastik-armed/ (Дата
обращения 06.05.22).
16. Техническое описание бактерицидного рециркулятора //
Официальный сайт «АРМЕД» URL: https://www.armed.ru/product/recirkulator-ch-211-115m-plastik-armed/ (Дата
обращения 06.05.22).
17. Техническое описание бактерицидного рециркулятора //
Официальный сайт «АРМЕД» URL: https://www.armed.ru/product/recirkulator-2-130-p-plastik-armed/ (Дата
обращения 6.05.22).
18. Техническое описание бактерицидного рециркулятора //
Официальный сайт «МАГИДЕЗ» URL:
https://vk.com/away.php?to=https%3A%2F%2Fmegidez.ru%2Fcatalog%2Fretsirkulyatory-obluchateli-bakteritsidnye%2Fretsirkulyator-bakteritsidnyy-msk-913%2F&cc_key= (Дата обращения 6.05.22).
19. Техническое описание бактерицидного рециркулятора //
Официальный сайт «МАГИДЕЗ» URL:
https://vk.com/away.php?to=http%3A%2F%2Fmegidez.ru%2Fcatalog%2Fretsirkulyatory-obluchateli-bakteritsidnye%2Fretsirkulyator-megidez-5908b%2F&cc_key (Дата обращения 6.05.22).
20. Техническое описание люминесцентной лампы // Официальный сайт
«PHILIPS» URL: https://vk. com/away.php?to=https%3A%2F%2Fwww. mix-
buy.ru%2Fepra-transformatoryi-bloki-zashhityi%2F epra%2Fepra-navigator-82-435-nb-etl-140-ba3-634822.html&cc_key= (Дата обращения 6.05.22).
21. Техническое описание ШИМ-контроллера // Официальный сайт ООО «ТЭК» URL: http://tec.org.ru/board/top210pfi/96-1-0-612 (Дата обращения 3.06.22).
22. Техническое описание ЭПРА Navigator 82 435 NB-ETL-140-BA3 // Официальный сайт «NAVIGATOR» URL:
https://vk.com/away.php?to=https%3A%2F%2Ftolyatti.vseinstrumenfi.ru%2Felectrika-i-svet%2Flampy%2Flyuminestsentnye%2Fphilips%2Ftuv-tl-d-15vt-t8-g13-22090%2F&cc_key= (Дата обращения 6.05.22).
23. Чиженко И. М., Руденко В. С., Сенько В. И. Основы преобразовательной техники. Учебн. Пособие для специальности «Промышленная электроника» М., «Высш. школа», 1974.
24. Электронный журнал психологии //https://www.mix-buy.ru/epra-transformatoryi-bloki-zas.. (Дата обращения 06.06.2022)
25. Электронный журнал «Схемотехника». Сергей Бирюков // Сеhttp://soundbarrel.ru/pitanie/TOP.html (Дата обращения 04.05.2022)
26. Cotton Richard. Learning R: A Step-by-Step Function Guide to Data Analysis. 2013. - 400. ISBN-13: 978-1449357108.
27. EasyEDA is a free and easy to use circuit design, circuit simulator and pcb design that runs in your web browser. // Official site «EasyEDA» URL: https://easyeda.com/(Дата обращения 1.06.22).
28. Motorola semiconductor technical. Datasheet/.pdf //
https://datasheetspdf.com/pdf/500979/Motorola/MOC3082/1 (Дата обращения 08.06.2022)
29. Product Highlights. Datasheet search site //
https://static.chipdip.ru/lib/248/DOC000248883.pdf (Дата обращения
08.06.2022)
30. Smith K. C. A.: Electrical Circuits: An Introduction (Electronics Texts for Engineers and Scientists) 1st Edition. 1992. - 596. ISBN-13:9781847022721.