Şəxsi İldırım Detektoru: 5 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Bu layihədə sizi yaxınlıqdakı ildırım vurmaları barədə xəbərdar edən kiçik bir cihaz yaradacağıq. Bu layihədəki bütün materialların ümumi dəyəri, ticari bir ildırım detektoru almaqdan daha ucuz olacaq və bu müddətdə dövrə qurma bacarıqlarınızı inkişaf etdirəcəksiniz!

Bu proyektdə istifadə edilən sensor 40 km -ə qədər olan ildırım vuruşlarını aşkar edə bilir və eyni zamanda 4 km tolerantlıq daxilində bir zərbə məsafəsini təyin edə bilir. Bu etibarlı bir sensor olsa da, açıq havada olsanız, ildırım çaxması barədə sizi xəbərdar etmək üçün heç vaxt ona etibar etməməlisiniz. Şəxsi dövrə əl işləriniz ticari ildırım detektoru qədər etibarlı olmayacaq.

Bu layihə DFRobotdan bir daşıyıcı dövrə ilə AS3935 ildırım sensoru IC -yə əsaslanır. Yıldırım üçün xarakterik olan elektromaqnit şüalanmasını aşkar edir və bu məlumatı məsafə ölçüsünə çevirmək üçün xüsusi bir alqoritmdən istifadə edir.

Təchizat

Bu layihə yalnız bir neçə hissədən ibarətdir. Məlumat istifadəçiyə piezo səs siqnalı vasitəsi ilə verilir və dövrə lityum ion polimer batareya ilə təchiz edilir. Aşağıda bütün hissələrin tam siyahısı verilmişdir:

• DFRobot İldırım Sensoru
• DFRobot böcəyi
• DFRobot LiPoly Şarj Cihazı
• Piezo Buzzer (yalnız birinə ehtiyac var - bir çox fərqli növ işləyir)
• 500 mAh LiPoly (istənilən 3.7V LiPoly işləyəcək)
• Sürüşdürmə düyməsi (hər hansı bir kiçik keçid işləyəcək)

Bu maddələrə əlavə olaraq aşağıdakı vasitələrdən/maddələrdən istifadə etməlisiniz:

• Lehimleme dəmir
• Lehim
• Bağlama teli
• Tel çıxarıcılar
• İsti yapışqan silahı

Bu layihə üçün 3D çaplı bir qutu yaratmaq prosesini də ətraflı izah edirəm. 3D printeriniz yoxdursa, cihazı çantasız işlətmək hələ də yaxşıdır.

Addım 1: Dövrə

Bu quruluşda nisbətən az sayda hissə olduğundan, dövrə xüsusilə mürəkkəb deyil. Yalnız məlumat xətləri ildırım sensoru üçün SCL və SDA xətləri və səs siqnalı üçün bir əlaqədir. Cihaz bir lityum ion polimer batareya ilə işləyir, buna görə də bir lipolit şarj cihazını dövrə birləşdirmək qərarına gəldim.

Yuxarıdakı şəkil bütün dövrəni əks etdirir. Diqqət yetirin ki, lipoli batareya ilə şarj cihazı arasında əlaqə JST kişi/qadın konnektorları vasitəsi ilə aparılır və lehim tələb etmir. Dövrə haqqında daha ətraflı məlumat üçün bu layihənin əvvəlindəki videoya baxın.

Addım 2: Dövrə Quraşdırması

Bu cihaz, sərbəst formalaşma kimi tanınan bir dövrə montaj texnikası üçün böyük bir namizəddir. Bu layihədəki hissələri mükəmməl bir lövhə kimi bir substrata yapışdırmaq əvəzinə, hər şeyi tellərlə bağlayacağıq. Bu, layihəni daha kiçik edir və yığılması bir qədər sürətlidir, lakin ümumiyyətlə daha az estetik baxımdan xoş nəticələr verir. Sərbəst formalı sxemlərimi sonunda 3D çaplı bir qutu ilə örtməyi sevirəm. Bu layihənin əvvəlindəki video sərbəst formalaşma prosesini ətraflı izah edir, ancaq mətn olaraq atdığım bütün addımları da keçəcəyəm.

İlk addımlar

Etdiyim ilk şey, yaşıl terminal bloklarını lipoli şarj cihazından satmaq idi. Bunlara ehtiyac yoxdur və yer tutun. Daha sonra lipol şarj cihazının "+" və "-" terminallarını Beetle-in qarşısındakı "+" və "-" terminallarına bağladım. Bu, lipoli batareyanın xam gərginliyini birbaşa mikrokontrolöre ötürür. Beetle texniki olaraq 5V -ə ehtiyac duyur, amma yenə də lipolidən təxminən 4V -də işləyəcək.

İldırım Sensorunun Kablolanması

Sonra daxil olan 4 pinli kabeli elə kəsdim ki, təxminən iki düym tel qaldı. Uçları soydum, kabeli ildırım sensörünə bağladım və aşağıdakı əlaqələri qurdum:

• Yıldırım sensorunda "+", böcəkdə "+"
• İldırım sensoru "-" böcəyi üzərində "-"
• Yıldırım sensoru üzərindəki "C", Beetle üzərindəki "SCL" padinə
• Yıldırım sensorunda "D", Beetle üzərindəki "SDA" padinə

İldırım sensoru üzərindəki IRQ pinini də Beetle üzərindəki RX padinə bağladım. Bu əlaqə, Beetle-də bir hardware kəsilməsinə getmək lazım idi və RX pad (pin 0) qalan yalnız kəsmə qabiliyyətli pin idi.

Buzzerin naqilləri

Zilin qısa ucunu Beetle (torpaq) üzərindəki "-" terminalına bağladım və uzun ucu pin 11-ə bağladım. Buzzerin siqnal pimi maksimum çox yönlülük üçün PWM pininə bağlanmalıdır, bu pin 11-dir.

Batareyanın dəyişdirilməsi

Lazım olan son şey, layihəni açmaq və söndürmək üçün batareyaya bir keçid əlavə etməkdir. Bunu etmək üçün əvvəlcə keçiddəki bitişik terminallara iki tel bağladım. Açar əlaqələri kövrək olduğu üçün bunları isti yapışqanla düzəltdim. Daha sonra batareyanın qırmızı telini təxminən yarısına qədər kəsdim və açardan çıxan telləri hər ucuna lehimlədim. Telin açıq hissələrini istilik büzmə borusu və ya isti yapışqan ilə örtdüyünüzdən əmin olun, çünki onlar asanlıqla topraklama tellərindən biri ilə təmasda olur və qısaldır. Anahtarı əlavə etdikdən sonra batareyanı şarj cihazına qoşa bilərsiniz.

Hər şeyi İçəri Qatlamaq

Son addım, tellərin və komponentlərin qarışıq qarışıqlığını aradan qaldırmaq və bir qədər təqdimedici görünməkdir. Heç bir tel kəsmədiyinizə əmin olmaq istədiyiniz üçün bu, həssas bir işdir. Əvvəlcə lipoli şarj cihazını lipoli batareyanın üstünə yapışdıraraq başladım. Daha sonra Beetle -in üzərinə yapışdırdım və nəhayət ildırım sensörünü ən üst tərəfə yapışdırdım. Yuxarıdakı şəkildə göstərildiyi kimi səs siqnalı yan tərəfə oturmaq üçün buraxdım. Son nəticə, telləri boyunca uzanan bir lövhə yığımıdır. Mən də keçidlərin uclarını sərbəst işləməyə buraxdım, çünki bunları sonradan 3D çaplı bir qutuya birləşdirmək istəyirəm.

Addım 3: Proqramlaşdırma

Bu dövrənin proqramı hazırda sadədir, lakin ehtiyaclarınıza uyğun olaraq çox özelleştirilebilir. Cihaz ildırım algıladığında, əvvəlcə ildırımın yaxınlıqda olduğunu bildirmək üçün dəfələrlə bip səsi çıxaracaq, sonra isə şimşək məsafəsinə uyğun olaraq müəyyən sayda bip səsi çıxaracaq. İldırım 10 kilometrdən az məsafədə olarsa, cihaz bir uzun bip səsi çıxaracaq. Sizdən 10 km -dən çox məsafədədirsə, cihaz məsafəni 10 -a bölər, yuvarlaqlaşdırar və bu qədər bip səsi verir. Məsələn, 26 km uzaqda ildırım çaxarsa, cihaz üç dəfə bip səsi çıxaracaq.

Bütün proqramlar ildırım sensörünün kəsilməsi ətrafında fırlanır. Bir hadisə aşkar edildikdə, ildırım sensoru IRQ pinini yüksək səviyyəyə göndərəcək ki, bu da mikrokontrolördə fasilə yaradır. Sensor, səs-küy səviyyəsinin çox yüksək olduğu kimi, ildırımsız hadisələr üçün də fasilələr göndərə bilər. Müdaxilə/səs çox yüksəkdirsə, cihazı hər hansı bir elektronikadan uzaqlaşdırmalısınız. Bu cihazlardan gələn elektromaqnit şüalanması uzaq bir ildırım vuruşundan nisbətən zəif olan elektromaqnit şüalanmasını asanlıqla cırtlaya bilər.

Mikro nəzarətçini proqramlaşdırmaq üçün Arduino IDE -dən istifadə edə bilərsiniz - lövhə seçiminin "Leonardo" olaraq təyin olunduğundan əmin olun. İldırım sensoru üçün kitabxananı da yükləməli və quraşdırmalısınız. Bunu burada tapa bilərsiniz.

Addım 4: 3D çaplı qutu

Cihazım üçün bir qutu modelləşdirdim. Sərbəst formalı dövrənizin fərqli ölçüləri olacaq, amma işimi kifayət qədər böyük etməyə çalışdım ki, bir çox fərqli dizayn hələ də ona sığsın. Faylları buradan yükləyə və sonra çap edə bilərsiniz. Çantanın yuxarı hissəsi aşağıya doğru yapışdırılır, buna görə də korpus üçün xüsusi hissələrə ehtiyac yoxdur.

Öz cihazınızın modelini hazırlamağa və bunun üçün bir çanta yaratmağa da cəhd edə bilərsiniz. Bu prosesi bu layihənin əvvəlində videoda ətraflı izah edirəm, amma təqib edilməli olan əsas addımlar belədir:

1. Cihazınızın ölçülərini çəkin
2. Cihazınızı CAD proqramında modelləşdirin (Fusion 360 -ı sevirəm - tələbələr pulsuz əldə edə bilərlər)
3. Cihaz modelindən bir profili əvəz etməklə bir vəziyyət yaradın. 2 mm -lik bir tolerans ümumiyyətlə yaxşı işləyir.

Addım 5: Cihazınızı və daha çoxunu istifadə edin

Təbrik edirik, indi tam işləyən bir ildırım detektoru olmalıdır! Cihazı real olaraq istifadə etməzdən əvvəl, cihazın əslində ildırımı aşkar edə biləcəyinə əmin olmaq üçün ətrafınızda göy gurultusu olana qədər gözləməyi məsləhət görürəm. Mina ilk cəhddə çalışdı, amma bu sensorun etibarlılığını bilmirəm.

Cihazı doldurmaq çox asandır - şarj lampası yaşıllaşana qədər lipoli şarj cihazına bir mikro USB kabel qoşa bilərsiniz. Şarj edərkən cihazın açıq olduğundan əmin olun, yoxsa batareyaya heç bir güc gəlməyəcək! Bipləri daha çox bəyəndiyiniz bir şeyə dəyişdirməyi də məsləhət görürəm; daha xoş səslənən notlar yaratmaq üçün Tone.h kitabxanasından istifadə edə bilərsiniz.

Hər hansı bir probleminiz və ya sualınız varsa şərhlərdə mənə bildirin. Daha çox layihələrimi görmək üçün www. AlexWulff.com veb saytına baxın.