पर्सनल लाइटनिंग डिटेक्टर: 5 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

इस प्रोजेक्ट में हम एक छोटा उपकरण बनाएंगे जो आपको आस-पास बिजली गिरने की चेतावनी देगा। इस परियोजना में सभी सामग्रियों की कुल लागत एक वाणिज्यिक लाइटनिंग डिटेक्टर खरीदने की तुलना में सस्ती होगी, और आपको इस प्रक्रिया में अपने सर्किट बनाने के कौशल को सुधारने को मिलेगा!

इस परियोजना में इस्तेमाल किया गया सेंसर 40 किमी दूर तक बिजली के झटके का पता लगा सकता है, और 4 किमी की सहनशीलता के भीतर हड़ताल की दूरी निर्धारित करने में भी सक्षम है। हालांकि यह एक विश्वसनीय सेंसर है, लेकिन अगर आप बाहर हैं तो आपको बिजली गिरने की चेतावनी देने के लिए कभी भी इस पर निर्भर नहीं रहना चाहिए। आपकी खुद की सर्किट हस्तशिल्प एक वाणिज्यिक बिजली डिटेक्टर के रूप में विश्वसनीय नहीं होगी।

यह प्रोजेक्ट AS3935 लाइटनिंग सेंसर IC पर आधारित है, जिसमें DFRobot का कैरियर सर्किट है। यह विद्युत चुम्बकीय विकिरण का पता लगाता है जो बिजली की विशेषता है और इस जानकारी को दूरी माप में बदलने के लिए एक विशेष एल्गोरिदम का उपयोग करता है।

आपूर्ति

इस परियोजना के लिए केवल कुछ भागों की आवश्यकता है। सूचना एक पीजो बजर के माध्यम से उपयोगकर्ता को आउटपुट की जाती है, और सर्किट लिथियम आयन पॉलिमर बैटरी के माध्यम से संचालित होता है। नीचे सभी भागों की पूरी सूची दी गई है:

• DFRobot लाइटनिंग सेंसर
• DFRobot बीटल
• DFRobot LiPoly चार्जर
• पीजो बजर (केवल एक की जरूरत है - कई अलग-अलग प्रकार के काम)
• 500 एमएएच लीपोली (कोई भी 3.7 वी लीपोली काम करेगी)
• स्लाइड स्विच (कोई भी छोटा स्विच काम करेगा)

इन मदों के अतिरिक्त, आपको निम्नलिखित उपकरण/वस्तुएँ चाहिए:

• सोल्डरिंग आयरन
• मिलाप
• तार बांधना
• वायर स्ट्रिपर्स
• गर्म गोंद वाली बंदूक

मैं इस परियोजना के लिए 3डी-मुद्रित केस बनाने की प्रक्रिया का भी विवरण देता हूं। यदि आपके पास 3D प्रिंटर नहीं है, तो बिना केस के डिवाइस का संचालन करना अभी भी ठीक है।

चरण 1: सर्किट

चूंकि इस निर्माण में अपेक्षाकृत कम संख्या में हिस्से हैं, इसलिए सर्किट विशेष रूप से जटिल नहीं है। केवल डेटा लाइनें लाइटनिंग सेंसर के लिए SCL और SDA लाइनें और बजर के लिए एक कनेक्शन हैं। डिवाइस लिथियम आयन पॉलीमर बैटरी द्वारा संचालित है, इसलिए मैंने सर्किट में एक लिपोली चार्जर को भी एकीकृत करने का निर्णय लिया।

उपरोक्त छवि पूरे सर्किट को दर्शाती है। ध्यान दें कि लिपोली बैटरी और लिपोली बैटरी चार्जर के बीच कनेक्शन जेएसटी पुरुष/महिला कनेक्टर के माध्यम से होता है और इसमें सोल्डरिंग की आवश्यकता नहीं होती है। सर्किट के बारे में अधिक जानकारी के लिए इस परियोजना की शुरुआत में वीडियो देखें।

चरण 2: सर्किट असेंबली

यह उपकरण एक सर्किट असेंबली तकनीक के लिए एक बेहतरीन उम्मीदवार है जिसे फ्री-फॉर्मिंग के रूप में जाना जाता है। इस परियोजना के पुर्जों को एक सब्सट्रेट जैसे कि एक पूर्ण बोर्ड से चिपकाने के बजाय, हम इसके बजाय सब कुछ तारों से जोड़ देंगे। यह परियोजना को बहुत छोटा बनाता है, और यह इकट्ठा करने के लिए कुछ तेज़ है, लेकिन आम तौर पर कम सौंदर्यपूर्ण रूप से सुखद परिणाम उत्पन्न करता है। मैं अपने मुक्त-निर्मित सर्किट को अंत में एक 3D-मुद्रित मामले के साथ कवर करना पसंद करता हूं। इस प्रोजेक्ट की शुरुआत में वीडियो फ्री-फॉर्मिंग प्रक्रिया का विवरण देता है, लेकिन मैं उन सभी चरणों पर भी जाऊंगा जो मैंने टेक्स्ट के रूप में भी उठाए थे।

पहला चरण

मैंने जो पहला काम किया, वह था लिपोली चार्जर से हरे रंग के टर्मिनल ब्लॉकों को खोलना। इनकी जरूरत नहीं है, और जगह ले लो। फिर मैंने लिपोली चार्जर के "+" और "-" टर्मिनलों को बीटल के सामने "+" और "-" टर्मिनलों से जोड़ा। यह लिपोली बैटरी के कच्चे वोल्टेज को सीधे माइक्रोकंट्रोलर में फीड करता है। बीटल को तकनीकी रूप से 5V की आवश्यकता होती है, लेकिन यह अभी भी लिपोली से लगभग 4V पर काम करेगा।

लाइटनिंग सेंसर वायरिंग

मैंने तब शामिल 4-पिन केबल को इस तरह से काटा कि लगभग दो इंच तार रह गया। मैंने सिरों को छीन लिया, केबल को लाइटनिंग सेंसर में प्लग किया, और निम्नलिखित कनेक्शन बनाए:

• लाइटनिंग सेंसर पर "+" से बीटल पर "+" तक
• लाइटनिंग सेंसर पर "-" बीटल पर "-" के लिए
• बीटल पर "एससीएल" पैड पर बिजली के सेंसर पर "सी"
• बीटल पर "एसडीए" पैड के लिए लाइटनिंग सेंसर पर "डी"

मैंने लाइटनिंग सेंसर पर लगे IRQ पिन को बीटल के RX पैड से भी जोड़ा। इस कनेक्शन को बीटल पर एक हार्डवेयर इंटरप्ट पर जाने की आवश्यकता थी, और आरएक्स पैड (पिन 0) एकमात्र इंटरप्ट-सक्षम पिन शेष था।

बजर तारों

मैंने बजर के शॉर्ट लीड को बीटल (ग्राउंड) पर "-" टर्मिनल से और लॉन्ग लीड को पिन 11 से जोड़ा। बजर के सिग्नल पिन को अधिकतम बहुमुखी प्रतिभा के लिए पीडब्लूएम पिन से जोड़ा जाना चाहिए, जो पिन 11 है।

बैटरी स्विच करना

परियोजना को चालू और बंद करने के लिए बैटरी में एक स्विच इनलाइन जोड़ना आवश्यक आखिरी चीज है। ऐसा करने के लिए, मैंने पहले स्विच पर आसन्न टर्मिनलों में दो तारों को मिलाया। मैंने इन्हें गर्म गोंद के साथ ठीक किया, क्योंकि स्विच के कनेक्शन नाजुक हैं। मैंने तब बैटरी पर लाल तार को लगभग आधा काट दिया, और स्विच से आने वाले तारों को प्रत्येक छोर पर मिला दिया। सुनिश्चित करें कि आप तार के खुले हिस्सों को हीट सिकुड़ते ट्यूबिंग या गर्म गोंद के साथ कवर करते हैं, क्योंकि ये आसानी से जमीन के तारों में से एक के संपर्क में आ सकते हैं और एक छोटा बना सकते हैं। स्विच जोड़ने के बाद, आप बैटरी को बैटरी चार्जर में प्लग कर सकते हैं।

सब कुछ तह में

अंतिम चरण तारों और घटकों के गैंगली मेस को लेना और इसे कुछ हद तक प्रस्तुत करने योग्य बनाना है। यह एक नाजुक काम है, क्योंकि आप यह सुनिश्चित करना चाहते हैं कि आप किसी भी तार को न तोड़ें। मैंने सबसे पहले लिपोली चार्जर को लिपोली बैटरी के शीर्ष पर गर्म करके शुरू किया। मैंने फिर बीटल को उसके ऊपर चिपका दिया, और अंत में सबसे ऊपर बिजली के सेंसर को चिपका दिया। मैंने बजर को किनारे पर बैठने के लिए छोड़ दिया, जैसा कि ऊपर की छवि में दिखाया गया है। अंतिम परिणाम बोर्डों का एक ढेर है जिसमें पूरे तार चल रहे हैं। मैंने स्विच के लीड को स्वतंत्र रूप से चलाने के लिए छोड़ दिया, क्योंकि मैं बाद में उन्हें 3D-मुद्रित मामले में एकीकृत करना चाहता हूं।

चरण 3: प्रोग्रामिंग

इस सर्किट के लिए सॉफ्टवेयर इस समय सरल है लेकिन आपकी आवश्यकताओं के अनुरूप अत्यधिक अनुकूलन योग्य है। जब डिवाइस बिजली का पता लगाता है, तो यह आपको सचेत करने के लिए पहले कई बार बीप करेगा कि बिजली पास में है, फिर बिजली की दूरी के अनुरूप एक निश्चित संख्या में बीप करें। अगर बिजली 10 किलोमीटर से कम दूर है, तो डिवाइस एक लंबी बीप का उत्सर्जन करेगा। यदि यह आपसे 10 किमी से अधिक दूर है, तो डिवाइस दूरी को दस से विभाजित करेगा, इसे गोल करेगा, और कई बार बीप करेगा। उदाहरण के लिए, यदि 26 किमी दूर बिजली गिरती है, तो उपकरण तीन बार बीप करेगा।

पूरा सॉफ्टवेयर लाइटनिंग सेंसर से इंटरप्ट के इर्द-गिर्द घूमता है। जब किसी घटना का पता चलता है तो लाइटनिंग सेंसर IRQ पिन को उच्च भेज देगा, जो माइक्रोकंट्रोलर में एक रुकावट को ट्रिगर करता है। सेंसर गैर-बिजली की घटनाओं के लिए भी व्यवधान भेज सकता है, जैसे कि यदि शोर का स्तर बहुत अधिक है। यदि व्यवधान/शोर बहुत अधिक है, तो आपको उपकरण को किसी भी इलेक्ट्रॉनिक उपकरण से दूर ले जाना होगा। इन उपकरणों से आने वाली विद्युत चुम्बकीय विकिरण दूर की बिजली की हड़ताल से तुलनात्मक रूप से कमजोर विद्युत चुम्बकीय विकिरण को आसानी से बौना कर सकती है।

माइक्रोकंट्रोलर को प्रोग्राम करने के लिए आप Arduino IDE का उपयोग कर सकते हैं - सुनिश्चित करें कि बोर्ड चयन "लियोनार्डो" पर सेट है। आपको लाइटनिंग सेंसर के लिए लाइब्रेरी को डाउनलोड और इंस्टॉल करना होगा। आप इसे यहाँ पा सकते हैं।

चरण 4: 3डी-मुद्रित केस

मैंने अपने डिवाइस के लिए एक केस मॉडल किया। आपके फ्री-फॉर्म सर्किट के अलग-अलग आयाम होंगे, लेकिन मैंने अपने मामले को इतना बड़ा बनाने की कोशिश की कि कई अलग-अलग डिज़ाइन अभी भी उसमें फिट हो सकें। आप यहां फाइलें डाउनलोड कर सकते हैं, और फिर उनका प्रिंट आउट ले सकते हैं। मामले का शीर्ष नीचे की ओर जाता है, इसलिए मामले के लिए किसी विशेष भाग की आवश्यकता नहीं होती है।

आप अपने डिवाइस का एक मॉडल बनाने और उसके लिए एक केस बनाने का भी प्रयास कर सकते हैं। मैं इस परियोजना की शुरुआत में वीडियो में इस प्रक्रिया का विवरण देता हूं, लेकिन अनुसरण करने के लिए बुनियादी कदम इस प्रकार हैं:

1. अपने डिवाइस के आयामों को कैप्चर करें
2. अपने डिवाइस को सीएडी प्रोग्राम में मॉडल करें (मुझे फ्यूजन 360 पसंद है - छात्र इसे मुफ्त में प्राप्त कर सकते हैं)
3. डिवाइस मॉडल से प्रोफ़ाइल ऑफ़सेट करके केस बनाएं। 2 मिमी की सहनशीलता आम तौर पर अच्छी तरह से काम करती है।

चरण 5: अपने डिवाइस और अधिक का उपयोग करना

बधाई हो, अब आपके पास पूरी तरह से काम करने वाला लाइटनिंग डिटेक्टर होना चाहिए! वास्तविक रूप से डिवाइस का उपयोग करने से पहले, मैं यह सुनिश्चित करने के लिए आपके आस-पास एक आंधी आने तक प्रतीक्षा करने की अनुशंसा करता हूं कि डिवाइस वास्तव में बिजली का पता लगाने में सक्षम है। मेरा पहला प्रयास काम किया, लेकिन मैं इस सेंसर की विश्वसनीयता नहीं जानता।

डिवाइस को चार्ज करना आसान है - आप केवल एक माइक्रो-यूएसबी केबल को लिपोली चार्जर में प्लग कर सकते हैं जब तक कि चार्जिंग लाइट हरी न हो जाए। सुनिश्चित करें कि जब आप इसे चार्ज करते हैं तो डिवाइस चालू है, या बैटरी में कोई शक्ति नहीं जाएगी! मैं आपको बीप को किसी ऐसी चीज़ में बदलने की भी सलाह देता हूं जो आपको अधिक पसंद हो; आप अधिक सुखद-ध्वनि वाले नोट्स उत्पन्न करने के लिए Tone.h लाइब्रेरी का उपयोग कर सकते हैं।

मुझे टिप्पणियों में बताएं कि क्या आपको कोई समस्या या प्रश्न है। मेरे और प्रोजेक्ट देखने के लिए, मेरी वेबसाइट www. AlexWulff.com देखें।