Жеке найзағай детекторы: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Бұл жобада біз сізге жақын жердегі найзағай туралы ескертетін шағын құрылғы жасаймыз. Бұл жобадағы барлық материалдардың жалпы құны найзағайдың коммерциялық детекторын сатып алудан арзанырақ болады, және сіз бұл процесте сіздің контур жасау дағдыларыңызды шыңдай аласыз!

Бұл жобада қолданылатын сенсор 40 км қашықтықта найзағай соққыларын анықтай алады, сонымен қатар 4 км толеранттылық шегінде соққының қашықтығын анықтай алады. Бұл сенімді сенсор болса да, егер сіз сыртта болсаңыз, найзағайдың соғуы туралы ескертуге ешқашан сенбеуіңіз керек. Сіздің жеке қолмен жасалған бұйымдар коммерциялық найзағай детекторы сияқты сенімді болмайды.

Бұл жоба AS3935 найзағай датчигіне негізделген, DFRobot тасымалдаушы тізбегі бар. Ол найзағайға тән электромагниттік сәулеленуді анықтайды және бұл ақпаратты қашықтық өлшеуге түрлендіру үшін арнайы алгоритмді қолданады.

Жабдықтар

Бұл жоба тек бірнеше бөлікті қажет етеді. Ақпарат пайдаланушыға пьезо -дыбыстық сигнал арқылы шығарылады, ал тізбек литий -ионды полимерлі батарея арқылы қуатталады. Төменде барлық бөліктердің толық тізімі берілген:

• DFRobot найзағай датчигі
• DFRobot қоңызы
• DFRobot LiPoly зарядтаушысы
• Piezo Buzzer (тек біреуі қажет - көптеген түрлері жұмыс істейді)
• 500 мАч LiPoly (кез келген 3.7V LiPoly жұмыс істейді)
• Слайд қосқышы (кез келген шағын қосқыш жұмыс істейді)

Бұл элементтерден басқа сізге келесі құралдар/элементтер қажет:

• Пісіру темірі
• Дәнекер
• Қосылатын сым
• Сымды тазартқыштар
• Ыстық желім қаруы

Мен сондай-ақ осы жобаға 3D басып шығарылған корпусты жасау процесін егжей-тегжейлі айтамын. Егер сізде 3D принтері болмаса, құрылғыны қорапсыз пайдалану әлі де жақсы.

1 -қадам: Цикл

Бұл құрылымда бөлшектердің саны аз болғандықтан, схема аса күрделі емес. Жалғыз деректер желілері - бұл найзағай сенсорына арналған SCL және SDA сызықтары және дыбыстық сигналға арналған бір байланыс. Құрылғы литий -ионды полимерлі батареямен жұмыс істейді, сондықтан мен липолды зарядтағышты схемаға біріктіруді шештім.

Жоғарыдағы суретте бүкіл тізбек бейнеленген. Липолды аккумулятор мен липолды зарядтағыш арасындағы байланыс JST ер/әйел қосқыштары арқылы болатынын және дәнекерлеуді қажет етпейтінін ескеріңіз. Схема туралы қосымша ақпарат алу үшін осы жобаның басындағы бейнені қараңыз.

2 -қадам: Электр тізбегін жинау

Бұл құрылғы еркін қалыптау деп аталатын тізбекті құрастыру техникасына үлкен үміткер. Бұл жобадағы бөлшектерді тақта сияқты субстратқа жапсырудың орнына, біз бәрін сыммен қосамыз. Бұл жобаны әлдеқайда кішірейтеді және оны жинау біршама жылдамырақ, бірақ эстетикалық жағымды нәтиже бермейді. Мен еркін түрде құрылған схемаларды соңында 3D басып шығарылған қаппен жабуды ұнатамын. Бұл жобаның басындағы бейнеде еркін қалыптастыру процесі туралы егжей-тегжейлі айтылады, бірақ мен мәтіндік түрде жасаған барлық қадамдарды қайталаймын.

Алғашқы қадамдар

Мен жасаған бірінші нәрсе - липолды зарядтағыштан жасыл терминал блоктарын сату. Бұл қажет емес, және орын алады. Содан кейін липолды зарядтау құрылғысының «+» және «-» терминалдарын Beetle-дің алдыңғы жағындағы «+» және «-» терминалдарына қостым. Бұл липолий батареясының шикі кернеуін тікелей микроконтроллерге береді. Beetle техникалық 5В қажет, бірақ ол әлі де липолдан шамамен 4В жұмыс істейді.

Найзағай датчигінің сымдары

Содан кейін мен 4 дюймдік кабельді кесіп алдым, шамамен екі дюйм сым қалды. Мен ұштарын алып тастадым, кабельді найзағай датчигіне жалғадым және келесі қосылымдарды жасадым:

• Найзағай сенсорындағы «+» қоңызда «+» дейін
• найзағай сенсорында «-» қоңызында «-» дейін
• Найзағай сенсорындағы «С» қоңыздағы «SCL» тақтасына
• Найзағай сенсорындағы «D» қоңыздағы «SDA» тақтасына

Мен найзағай сенсорындағы IRQ түйреуішін қоңыздағы RX тақтасына қостым. Бұл байланыс Beetle аппараттық үзілісіне өту үшін қажет болды, ал RX тақтасы (0-түйреуіш) үзіліс жасай алатын жалғыз түйреуіш болды.

Дабыл сигналын беру

Мен зумбердің қысқа сымын Beetle (жердегі) «-» терминалына, ал ұзын сымды 11-ші істікке жалғадым. Дыбыстық сигналдың түйреуіші PWM түйреуішіне максималды әмбебаптық үшін қосылуы керек, ол 11-ші түйреуіш.

Батареяны ауыстыру

Қажетті соңғы нәрсе - жобаны қосу және өшіру үшін батареяға кірістірілген қосқышты қосу. Мұны істеу үшін мен алдымен екі сымды коммутатордың іргелес терминалдарына дәнекерледім. Мен оларды ыстық желіммен орнаттым, себебі коммутатордың қосылымдары нәзік. Содан кейін мен батареяның қызыл сымын жартысына дейін қысқарттым және қосқыштан шығатын сымдарды әр шетіне дәнекерледім. Сымның ашық бөліктерін ыстыққа төзімді түтікпен немесе ыстық желіммен жауып қойғаныңызға көз жеткізіңіз, себебі олар жерге тұйықталатын сымдардың біріне тиіп кетуі мүмкін. Коммутаторды қосқаннан кейін батареяны зарядтағышқа қосуға болады.

Бәрін ішке бүктеу

Соңғы қадам - сымдар мен компоненттердің біркелкі бұзылуын жою және оны біршама презентациялы ету. Бұл өте нәзік міндет, өйткені сіз сымдарды үзбейтіндігіңізге сенімді болғыңыз келеді. Мен алдымен липолды зарядтағышты липолий батареясының жоғарғы жағына ыстық желімдеу арқылы бастадым. Мен содан кейін қоңызды үстіне жапсырдым, ақырында найзағай сенсорын ең жоғарғы жағына жапсырдым. Мен жоғарыдағы суретте көрсетілгендей, дыбыстық сигналды бүйірге отыру үшін қалдырдым. Соңғы нәтиже - сымдары бар тақталар. Мен сондай-ақ коммутатордың сымдарын еркін жұмыс істеуге қалдырдым, өйткені мен оларды кейінірек 3D басып шығарылған корпусқа біріктіргім келеді.

3 -қадам: бағдарламалау

Бұл схемаға арналған бағдарламалық жасақтама қазіргі уақытта қарапайым, бірақ сіздің қажеттіліктеріңізге сәйкес реттеледі. Құрылғы найзағай анықтаған кезде, алдымен найзағай жақын жерде екенін ескерту үшін бірнеше рет дыбыстық сигнал береді, содан кейін найзағайдың қашықтығына сәйкес келетін бірнеше рет сигнал береді. Егер найзағай 10 шақырымнан аз болса, құрылғы бір ұзын дыбыстық сигнал шығарады. Егер ол сізден 10 км қашықтықта болса, құрылғы қашықтықты онға бөледі, айналдырады және бірнеше рет дыбыстық сигнал береді. Мысалы, егер 26 км қашықтықта найзағай түссе, құрылғы үш рет дыбыстық сигнал береді.

Бүкіл бағдарламалық қамтамасыз ету найзағай сенсорынан үзілістерге айналады. Оқиға анықталған кезде найзағай сенсоры IRQ түйреуішін жоғары жібереді, бұл микроконтроллердегі үзілісті тудырады. Датчик найзағайсыз оқиғаларға, мысалы, шу деңгейі тым жоғары болса, үзіліс жібере алады. Егер кедергі/шу тым жоғары болса, құрылғыны кез келген электроникадан алыстату қажет болады. Бұл құрылғылардың электромагниттік сәулеленуі алыстағы найзағайдың әсерінен салыстырмалы түрде әлсіз электромагниттік сәулеленуді оңай төмендетеді.

Микроконтроллерді бағдарламалау үшін Arduino IDE қолдануға болады - тақтаны таңдау «Леонардоға» орнатылғанына көз жеткізіңіз. Сізге найзағай сенсорына арналған кітапхананы жүктеу және орнату қажет болады. Сіз мұны мына жерден таба аласыз.

4-қадам: 3D басып шығарылған корпус

Мен өз құрылғымның корпусын модельдедім. Сіздің еркін пішінді схемаңыздың өлшемдері әр түрлі болуы мүмкін, бірақ мен өзімнің қаптамамды жеткілікті үлкен етіп жасауға тырыстым, сондықтан оған әр түрлі конструкциялар сәйкес келеді. Сіз бұл жерден файлдарды жүктей аласыз, содан кейін оларды басып шығара аласыз. Корпустың жоғарғы жағы төменгі жағына жабысады, сондықтан корпус үшін арнайы бөлшектер қажет емес.

Сіз сондай -ақ өзіңіздің жеке құрылғыңыздың үлгісін жасап, оған корпус жасап көріңіз. Мен бұл процесті осы жобаның басында бейнеде егжей -тегжейлі сипаттаймын, бірақ келесі негізгі қадамдар келесідей:

1. Құрылғының өлшемдерін түсіріңіз
2. Құрылғыңызды CAD бағдарламасында модельдеңіз (маған Fusion 360 ұнайды - студенттер оны тегін ала алады)
3. Профильді құрылғы моделінен ауыстыру арқылы жағдай жасаңыз. 2 мм төзімділік әдетте жақсы жұмыс істейді.

5 -қадам: құрылғыны пайдалану және басқалары

Құттықтаймыз, енді сізде толықтай жұмыс істейтін найзағай детекторы болуы керек! Құрылғыны нақты қолданар алдында, мен сіздің айналаңызда найзағай ойнай алатынын тексеру үшін найзағай ойнағанша күтуді ұсынамын. Менікі бірінші рет тырысты, бірақ мен сенсордың сенімділігін білмеймін.

Құрылғыны зарядтау өте қарапайым - липолды зарядтағышқа микро USB кабелін зарядтау шамы жасыл болып жанғанша қосуға болады. Сіз зарядтаған кезде құрылғы қосулы екеніне көз жеткізіңіз, әйтпесе батареяға қуат берілмейді! Мен сондай -ақ дыбыстық сигналдарды сізге ұнайтын нәрсеге өзгертуді ұсынамын; Сіз Tone.h кітапханасын жағымды дыбыстарды алу үшін пайдалана аласыз.

Егер сізде сұрақтар немесе сұрақтар туындаса, түсініктемелерде маған хабарлаңыз. Менің жобаларым туралы көбірек білу үшін www. AlexWulff.com веб -сайтын қараңыз.