(TIỂU LUẬN) đề tài chế tạo máy rửa tay tự động tích hợp âm thanh

BÁO CÁO TÓM TẮT PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐÊ Từ cuối năm 2019, Trung Quốc ghi nhận ca mắc Covid-19 giới thành phố Vũ Hán Sau đó, lây nhiễm từ người sang người với ca phát Trung Quốc gồm Thái Lan Nhật Bản Tỷ lệ bùng phát tăng đột biến khoảng tháng sau Đây xem "Đại dịch tồn cầu" Các dịng di truyền SARS-CoV-2 xuất lưu hành khắp giới kể từ bắt đầu đại dịch COVID-19 Các biến chủng Covid -19 ngày nguy hiểm như: Eta, Iota, Kappa, Mu, đặc biệt Zeta Delta Với lây lan nhanh chóng nguy hiểm biến chủng Covid-19 cướp sinh mạng hàng triệu người dân giới Hàng ngàn gia đình người thân, bố mẹ, vơ số gia đình lâm vào hồn cảnh khó khăn Bộ Y tế kêu gọi người dân Việt Nam thực lan tỏa nghiêm túc thông điệp “5K+Vắc xin” gồm Khẩu trang – Khử khuẩn – Khoảng cách – Không tụ tập – Khai báo y tế + Vắc xin May mắn địa phương khác trường THPT Nguyễn Huệ - Di Linh học tập trực tiếp trường Đến trường thực thông điệp 5K, việc làm cần thiết cần chủ động bạn học sinh “Khử khuẩn” Để tránh tiếp xúc chạm vào tay cầm, chai đựng dung dịch rửa tay cần thiết có máy rửa tay tự động Tuy nhiên, giá thị trường máy rửa tay cảm ứng cao Chi phí để bố trí máy rửa tay phòng học lớn nên chúng em mong muốn tạo máy rửa tay nhỏ, gọn, giá rẻ phù hợp với điều kiện trường, lớp Mặc dù ý tưởng mới, thân chúng em hi vọng tạo sản phẩm phù hợp với môi trường học tập thân Trang Vì lí trên, chúng em tiến hành thực đề tài: “Chế tạo máy rửa tay tự động tích hợp âm thanh” để chế tạo sản phẩm phù hợp với điều kiện, môi trường học tập 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Pha chế dung dịch nước rửa tay khử khuẩn đảm đảo an toàn theo tiêu chuẩn Bộ y tế - Chế tạo máy rửa tay khử khuẩn cảm biến tích hợp âm nhắc nhở gắn địa điểm, phòng học trường THPT Nguyễn Huệ 1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Thành phần cách pha chế dung dịch nước rửa tay - Máy rửa tay khử khuẩn cảm biến có âm dùng gia đình, trường học gồm phần cứng vỏ máy, linh kiện cảm ứng 1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU Máy rửa tay khử khuẩn cảm biến âm mini 1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐÊ TÀI * Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu cách pha chế dung dịch sát khuẩn, chế tạo máy rửa tay cảm ứng, biết cách lắp đặt mạch điện tử * Ý nghĩa thực tiễn Giải vấn đề khử khuẩn Thông điệp 5K, tránh tiếp xúc trực tiếp với lọ đựng dung dịch rửa tay, đảm bảo phòng chống dịch bệnh trường học Trang PHẦN TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VÊỀ̀ ĐẠẠ̣I DỊCH COVID-19 Từ tháng 12 năm 2019, thành phố Vũ Hán – Trung Quốc xuất nhóm người mắc bệnh viêm phổi khơng rõ ngun nhân Các nhà khoa học Trung Quốc tiến hành nghiên cứu phân lập chủng coronavirus mà Tổ chức Y tế Thế giới lúc tạm gọi 2019-nCoV, có trình tự gen giống với SARS-CoV trước với mức tương đồng lên tới 79,5% Các ca nhiễm virus xác nhận bên Trung Quốc bao gồm hai người phụ nữ Thái Lan người đàn ông Nhật Bản Sự lây nhiễm virus từ người sang người xác nhận với tỷ lệ bùng phát dịch tăng vào tháng năm 2020 Ngày 11 tháng năm 2020, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) tuyên bố gọi "COVID-19" "Đại dịch toàn cầu" Virus corona chủng chủ yếu lây lan qua giọt bắn khơng khí cá nhân bị nhiễm bệnh ho hắt phạm vi khoảng foot (0,91 m) đến foot (1,8 m).[1] Để chủ động phòng, chống dịch COVID-19, Bộ Y tế kêu gọi người dân Việt Nam thực lan tỏa nghiêm túc thông điệp “5K+Vắc xin” gồm Khẩu trang – Khử khuẩn – Khoảng cách – Không tụ tập – Khai báo y tế + Vắc xin thông điệp 5T gồm “Tuân thủ nghiêm 5K – Thực phẩm đủ nhà – Thầy, thuốc đến gia – Test COVID tất – Tiêm chủng phường, xã” Đặc biệt, có dấu hiệu sốt, ho, khó thở… người dân cần liên hệ với sở y tế để tư vấn, hỗ trợ, hướng dẫn khám bệnh đảm bảo an tồn 2.2 PHỊNG, CHỚỐ́NG DỊCH COVID-19 Để chủ động phịng, chống dịch Covid-19 trạng thái “bình thường mới”, ngày 31/8/2020, Bộ Y tế thức khuyến cáo Thông điệp 5K: Khẩu trang – Khử khuẩn – Khoảng cách – Không tụ tập – Khai báo y tế [2] kêu gọi người dân thực Chung sống an toàn với đại dịch Covid-19 Trang Bên cạnh Y tế đưa số biện pháp phòng chống dịch bệnh như: - Thường xuyên rửa tay cách xà phòng vòi nước sạch, dung dịch sát khuẩn có cồn (ít 60% cồn) [3] Nên rửa tay nhiều lần ngày, đặc biệt sau chạm vào đồ vật, kể điện thoại máy tính xách tay - Đeo trang nơi công cộng, phương tiện giao thông công cộng đến sở y tế.[4] Để tránh lây nhiễm cần tránh đưa tay lên mắt, mũi, miệng Che miệng mũi ho hắt khăn giấy, khăn vải, khuỷu tay áo… - Tăng cường vận động, rèn luyện thể lực, dinh dưỡng hợp lý xây dựng lối sống lành mạnh.[3] - Vệ sinh thơng thống nhà cửa, lau rửa bề mặt hay tiếp xúc tay nắm cửa, công tắc đèn, đồ gia dụng thông thường… - Nếu có dấu hiệu sốt, ho, hắt hơi, khó thở, tự cách ly nhà, đeo trang gọi cho sở y tế gần để tư vấn, khám điều trị.[3] - Tự cách ly, theo dõi sức khỏe, khai báo y tế đầy đủ trở từ vùng dịch [3] Khi có tiếp xúc gần với người biết nghi ngờ mắc bệnh Covid-19, cần phải chủ động khai báo y tế, tự cách ly nhà để hạn chế nguy lây lan - Bộ Y tế khuyến cáo người dân không nên tụ tập nơi đông người không thật cần thiết Giữ khoảng cách 2m tối thiểu người với người, gia đình với gia đình, cộng đồng với cộng đồng - Thực khai báo y tế trực tuyến cài đặt phần mềm: NCOVI PC Covid để cảnh báo nguy lây nhiễm COVID-19 2.3 DUNG DỊCH NƯỚC RỬA TAY Mỗi ngày phải tiếp xúc, với đồ vật có nguy chứa tác nhân gây bệnh (virus, vi khuẩn, nấm…) mà không hay biết tay nắm cửa, nút điều khiển thang máy, công tắc đèn bắt tay người khác… Virus Trang gây bệnh theo dịch tiết lan rộng ngồi cộng đồng vơ tình đưa tay lên mắt, mũi, miệng hay chạm vào người vật khác.[5] Trong tình hình dịch bệnh phức tạp, biện pháp đơn giản, dễ thực mà hiệu phòng chống dịch rửa tay sát khuẩn xà phịng dung dịch sát khuẩn có chứa 60% cồn Theo Trung tâm Phịng ngừa kiểm sốt bệnh tật Mỹ (CDC), sau 20 giây rửa tay với nước xà dung dịch rửa tay chứa cồn, ngăn ngừa tới 200 bệnh Vệ sinh đôi tay hàng rào bảo vệ ngăn ngừa khoảng 30% bệnh tật liên quan đến tiêu chảy khoảng 20% bệnh nhiễm trùng đường hơ hấp (như cảm lạnh).[5] Để phịng ngừa dịch bệnh, cần thiết rửa tay sau trở từ nơi công cộng, trước sau ăn, sau vệ sinh, sau hắt chạm nhiều vào đồ vật, động vật… Ngày nay, thị trường có nhiều loại dung dịch dùng rửa tay, ví dụ như: xà phòng, nước rửa tay, nước rửa tay khô, gel rửa tay, gel rửa tay khô dung dịch sát khuẩn… Có thể dùng loại rửa tay nào, nhiên cần đảm bảo dung dịch rửa tay có chứa 60% cồn rửa tay khoảng thời gian 2030 giây Xoa tay nhanh loại bỏ vi khuẩn nên cần chà bàn tay vào nhau, mặt trong, mặt – miết mạnh ngón tay kẽ ngón, móng tay để rửa tay cách, đảm bảo rửa thật 2.4 MÁY RỬA TAY CẢM BIẾN Có thể sử dụng chai đựng dung dịch rửa tay sát khuẩn có dạng ấn xuống, nhiên nhiều người chạm trực tiếp vào chai dễ gây lây nhiễm chéo Do cần thiết có máy rửa tay tự động Rất nhiều cơng ty sản xuất cá loại máy rửa tay phat tay người sử dụng thông qua cảm biến hồng ngoại Sau đo may rưa tay se phun lượng dung dịch điều chỉnh định lượng vừa đủ, giúp tiết kiệm dung dịch Ngươi sư dung chi cân mât 5s đa co thê sat khân tay minh ma không cân cham vao bât cư đô vât hay thiêt bi nao khac Con đôi vơi cac binh chưa dung dich sat khuân đê nơi công công rât co thê khiên ban nhiêm khân Trang cheo ban tiêp xuc vơi no Bên cạnh đó, sử dụng máy rửa tay góp phần hạn chế xa rac thai nhưa môi trương tư binh dung dich sat khân truyên thông PHẦN THỰẠ̣C NGHIỆM 3.1 CHẾ TẠẠ̣O MÁY RỬA TAY 3.1.1 Thiết kế Vỏ máy rửa tay làm nhựa mica suốt dày 2mm Kích thước: 25cmx20cmx17cm Dán miếng nhựa mica tạo thành hình hộp chắn keo dán 502 để đựng đầy đủ thiết bị Bao giấy dán decal để tránh bụi bặm che thiết bị cần dùng Thiết bị dùng để chế tạo máy rửa tay gồm: mạch cảm biến vật cản hồng ngoại, mạch trễ theo chu kì, máy bơm nước mini, ống tio dẻo đường kính 6mm, mạch giải mã âm mp3, loa toàn dải 5W, vòi phun, dung dịch nước rửa tay… 3.1.1.1 Mạch cảm biến hồng ngoại Cảm biến vật cản hồng ngoại dùng ánh sáng hồng ngoại để xác định khoảng cách tới vật cản cho độ phản hồi nhanh nhiễu sử dụng mắt nhận phát tia hồng ngoại theo tần số riêng biệt Cảm biến hồng ngoại chỉnh khoảng cách báo mong muốn thơng qua biến trở Thông số kỹ thuật cảm biến vật cản hồng ngoại: [6] - Nguồn điện cung cấp: 5VDC Trang - Khoảng cách phát hiện: ~ 80cm - Dịng kích ngõ ra: 300mA - Chất liệu sản phẩm: nhựa - Có đèn led hiển thị ngõ màu đỏ - Kích thước: 1.8cm (D) x 7.0cm (L) * Nguyên tắc hoạt động cảm biến hồng ngoại: Cảm biến hồng ngoại hoạt động cách sử dụng cảm biến ánh sáng cụ thể để phát bước sóng ánh sáng chọn phổ hồng ngoại (IR) Khi vật gần cảm biến, ánh sáng từ đèn LED bật khỏi vật thể vào cảm biến ánh sáng Điều dẫn đến bước nhảy lớn cường độ, mà biết phát cách sử dụng ngưỡng.[7] 3.1.1.2 Mạch tạo trễễ̃ đóng ngắt theo chu kì Mạch tạo trễ đóng ngắt theo chu kì có chức cài đặt thời gian hoạt động theo chu kì với thời gian cài đặt cho máy từ 0,5 giây đến giây cho lần ON, từ 0.5 giây đến giây cho lần OFF cài đặt vịng lặp vơ hạn Thơng số kỹ thuật mạch tạo trễ:[8] - Điện áp hoạt động: 5–36VDC - Điện áp kích (Trigger): 3–24VDC - Điện áp ngõ ra: Bằng điện áp ngõ vào - Dịng tải: trì tải liên tục 15A dịng tải tối đa lên đến 30A - Nhiệt độ hoạt động: -45 – 80°C - Thời gian mở (OP): Có thể cài đặt từ 0.1 giây đến 999 phút Trang - C-P: Sau phút khơng có hoạt động nào, hình led tắt mạch chế độ ngủ đơng, nhấn nút để mạch hoạt động lại bình thường * Chức hoạt động mạch tạo trễ theo chu kì:[9] Trong số trường hợp điện áp mức ngưỡng (Threshold) điện áp kích (Trigger) ⅔ ⅓ so với điện áp nguồn Vcc Với mức độ điện áp bị thay đổi chân điều khiển áp (CONT) Khi điện áp chân TRIG mức kích đồng thời chân ngưỡng (THRES – chân 6) mức ngưỡng tự động mạch Flip – Flop bị reset mức từ làm cho đầu output xuống mức Ngoài ra, chân RESET (chân 4) xuống mức thấp mạch Flip – Flop bị reset khiến cho đầu (OUT) xuống mức Các chức mạch thường sử dụng để tạo xung, điều chế độ rộng xung (PWM), điều chế vị trí xung (PPM) hay sử dụng thu phát hồng ngoại 3.1.1.3 Máy bơm nước mini Động bơm nước tự mồi không cần phải mồi nước cho sau lần khởi động lại sau lắp đặt hoạt động ổn định lần thứ Vì vậy, chọm sản phẩm dùng làm máy bơm nước rửa tay Thông số kỹ thuật:[10] - Điện áp định mức: 12VDC - Dải điện áp hoạt động: 6-12VDC Trang - Dịng điện khơng tải: ~0.18A (ở 12V) - Dòng điện nén: ~0.6A (ở 12V) - Độ ồn: