Kigundua umeme wa kibinafsi: Hatua 5 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Katika mradi huu tutaunda kifaa kidogo kinachokujulisha juu ya mgomo wa umeme ulio karibu. Gharama ya jumla ya vifaa vyote katika mradi huu itakuwa rahisi kuliko kununua kigunduzi cha umeme cha kibiashara, na utapata ujuzi wako wa kutengeneza mzunguko katika mchakato!

Sensorer inayotumiwa katika mradi huu inaweza kugundua mgomo wa umeme hadi 40 km mbali, na pia inauwezo wa kuamua umbali wa mgomo hadi uvumilivu wa km 4. Ingawa hii ni sensa ya kuaminika, haupaswi kamwe kuitegemea kuonya juu ya mgomo wa umeme ikiwa uko nje. Kazi yako ya mikono ya mzunguko haitakuwa ya kuaminika kama kipelelezi cha umeme cha umeme.

Mradi huu unategemea sensorer ya umeme ya AS3935 IC, na mzunguko wa kubeba kutoka DFRobot. Inagundua mionzi ya umeme ambayo ni tabia ya umeme na hutumia algorithm maalum kubadilisha habari hii kuwa kipimo cha umbali.

Vifaa

Mradi huu unahitaji sehemu chache tu. Habari hutolewa kwa mtumiaji kupitia buzzer ya piezo, na mzunguko unatumiwa kupitia betri ya polima ya lithiamu. Hapa chini kuna orodha kamili ya sehemu zote:

• Sura ya umeme ya DFRobot
• Mende wa DFRobot
• Chaja ya DFRobot LiPoly
• Piezo Buzzer (unahitaji tu aina moja - anuwai hufanya kazi)
• 500 mAh LiPoly (LiPoly yoyote ya 3.7V itafanya kazi)
• Kubadilisha slaidi (swichi yoyote ndogo itafanya kazi)

Mbali na vitu hivi, utahitaji zana / vitu vifuatavyo:

• Chuma cha kulehemu
• Solder
• Kuunganisha waya
• Vipande vya waya
• Bunduki ya gundi moto

Ninaelezea kwa undani mchakato wa kuunda kesi iliyochapishwa ya 3D kwa mradi huu. Ikiwa hauna printa ya 3D, kuendesha kifaa bila kesi bado ni sawa.

Hatua ya 1: Mzunguko

Kwa kuwa kuna idadi ndogo ya sehemu katika ujenzi huu, mzunguko sio ngumu sana. Mistari tu ya data ni mistari ya SCL na SDA ya sensorer ya umeme na unganisho moja kwa buzzer. Kifaa hicho kinatumiwa na betri ya lithiamu ya polima ya lithiamu, kwa hivyo niliamua pia kuingiza sinia ya lipoly kwenye mzunguko.

Picha hapo juu inaonyesha mzunguko mzima. Kumbuka kuwa unganisho kati ya betri ya lipoly na chaja ya lipoly ni kupitia viungio vya kiume / vya kike vya JST na hauitaji kutengenezea. Tazama video mwanzoni mwa mradi huu kwa maelezo zaidi juu ya mzunguko.

Hatua ya 2: Mkutano wa Mzunguko

Kifaa hiki ni mgombea mzuri wa mbinu ya mkutano wa mzunguko inayojulikana kama kutengeneza bure. Badala ya kubandika sehemu katika mradi huu kwa sehemu ndogo kama bodi ya manukato, badala yake tutaunganisha kila kitu na waya. Hii inafanya mradi kuwa mdogo sana, na ni haraka kukusanyika, lakini kwa jumla hutoa matokeo machache ya kupendeza. Ninapenda kufunika nyaya zangu zilizoundwa bure na kesi iliyochapishwa ya 3D mwishoni. Video mwanzoni mwa mradi huu inaelezea mchakato wa kuunda bure, lakini nitapita hatua zote nilizochukua maandishi pia.

Hatua za Kwanza

Jambo la kwanza nililofanya ni kufungua vifungo vya kijani kibichi kutoka kwa sinia ya lipoly. Hizi hazihitajiki, na kuchukua nafasi. Kisha nikaunganisha "+" na "-" vituo vya sinia ya lipoly kwenye "+" na "-" vituo mbele ya Mende. Hii hulisha voltage ghafi ya betri ya lipoly moja kwa moja kwenye microcontroller. Mende kitaalam anahitaji 5V, lakini bado itafanya kazi kwa takribani 4V kutoka kwa lipoly.

Wiring Sensor ya Umeme

Kisha nikakata kebo ya pini 4 iliyojumuishwa kama kwamba karibu inchi mbili za waya zilibaki. Nilivua ncha, nikaunganisha kebo kwenye sensorer ya umeme, na nikaunganisha viunga vifuatavyo:

• "+" kwenye sensa ya umeme hadi "+" kwenye Mende
• "-" kwenye sensa ya umeme hadi "-" kwenye Mende
• "C" kwenye sensorer ya umeme kwenye pedi ya "SCL" kwenye Mende
• "D" kwenye sensorer ya umeme kwenye pedi ya "SDA" kwenye Mende

Niliunganisha pia pini ya IRQ kwenye sensorer ya umeme na pedi ya RX kwenye Mende. Uunganisho huu ulihitajika kwenda kwa usumbufu wa vifaa kwenye Mende, na pedi ya RX (pini 0) ilikuwa pini pekee yenye uwezo wa kukatiza iliyobaki.

Wiring Buzzer

Niliunganisha risasi fupi ya buzzer kwenye kituo cha "-" kwenye Mende (ardhini), na risasi ndefu kwa pini 11. Pini ya ishara ya buzzer inapaswa kushikamana na pini ya PWM kwa upeo wa hali ya juu, ambayo pini 11 ni.

Kubadilisha Betri

Jambo la mwisho muhimu ni kuongeza ubadilishaji wa laini kwenye betri ili kuwasha na kuzima mradi. Ili kufanya hivyo, kwanza niliuza waya mbili kwenye vituo vya karibu kwenye swichi. Nilirekebisha hizi mahali na gundi moto, kwani unganisho la swichi ni dhaifu. Kisha nikakata waya mwekundu kwenye betri karibu nusu ya chini, na kuziuzia waya zinazotoka kwenye swichi kila mwisho. Hakikisha unafunika sehemu zilizo wazi za waya na neli ya kupungua kwa joto au gundi moto, kwani hizi zinaweza kuwasiliana na moja ya waya wa ardhini na kufanya fupi. Baada ya kuongeza swichi, unaweza kuziba betri kwenye chaja ya betri.

Kukunja kila kitu ndani

Hatua ya mwisho ni kuchukua fujo za waya na vifaa na kuifanya ionekane nzuri. Hii ni kazi maridadi, kwani unataka kuwa na uhakika kwamba hauvunja waya wowote. Kwanza nilianza kwa gluing moto sinia ya lipoly juu ya betri ya lipoly. Kisha nikaunganisha Mende juu ya hiyo, na mwishowe nikaunganisha sensa ya umeme juu kabisa. Niliacha buzzer ili kukaa pembeni, kama inavyoonyeshwa kwenye picha hapo juu. Matokeo ya mwisho ni safu ya bodi zilizo na waya zinazoendesha kote. Pia niliacha miongozo ya swichi ili itendeke kwa uhuru, kwani baadaye ningetaka kujumuisha zile kwenye kesi iliyochapishwa na 3D.

Hatua ya 3: Programu

Programu ya mzunguko huu ni rahisi kwa sasa lakini inabadilika sana kukidhi mahitaji yako. Wakati kifaa kinapogundua umeme, kwanza italia mara nyingi kukujulisha kuwa umeme uko karibu, kisha kulia mara kadhaa inayolingana na umbali wa umeme. Ikiwa umeme uko chini ya kilomita 10, kifaa hicho kitatoa beep moja ndefu. Ikiwa iko zaidi ya kilomita 10 kutoka kwako, kifaa kitagawanya umbali na kumi, kuizunguka, na kulia mara nyingi. Kwa mfano, ikiwa umeme unapiga kilomita 26 mbali, kifaa kitalia mara tatu.

Programu nzima inazunguka usumbufu kutoka kwa sensorer ya umeme. Wakati tukio linapogunduliwa sensa ya umeme itatuma pini ya IRQ juu, ambayo inasababisha usumbufu katika mdhibiti mdogo. Sensor pia inaweza kutuma usumbufu kwa hafla zisizo za umeme, kama vile kiwango cha kelele ni cha juu sana. Ikiwa usumbufu / kelele ni kubwa sana, utahitaji kuhamisha kifaa mbali na vifaa vyovyote vya elektroniki. Mionzi ya umeme inayotokana na vifaa hivi inaweza kudhoofisha mionzi dhaifu ya umeme kutoka kwa mgomo wa umeme wa mbali.

Ili kupanga microcontroller unaweza kutumia Arduino IDE - hakikisha uteuzi wa bodi umewekwa kwa "Leonardo." Utahitaji pia kupakua na kusanikisha maktaba kwa sensa ya umeme. Unaweza kupata hii hapa.

Hatua ya 4: Kesi iliyochapishwa na 3D

Niliunda kesi ya kifaa changu. Mzunguko wako wa fomu ya bure unaweza kuwa na vipimo tofauti, lakini nilijaribu kuifanya kesi yangu iwe kubwa kiasi kwamba miundo anuwai bado inaweza kutoshea ndani yake. Unaweza kupakua faili hapa, na kisha uzichapishe. Juu ya kesi hupiga chini, kwa hivyo hakuna sehemu maalum zinazohitajika kwa kesi hiyo.

Unaweza pia kujaribu kutengeneza mfano wa kifaa chako mwenyewe na kuunda kesi kwa hiyo. Ninaelezea mchakato huu kwenye video mwanzoni mwa mradi huu, lakini hatua za msingi za kufuata ni kama hii:

1. Nasa vipimo vya kifaa chako
2. Weka mfano wa kifaa chako katika programu ya CAD (napenda Fusion 360 - wanafunzi wanaweza kuipata bure)
3. Unda kesi kwa kumaliza wasifu kutoka kwa mfano wa kifaa. Uvumilivu wa mm 2 kwa ujumla hufanya kazi vizuri.

Hatua ya 5: Kutumia Kifaa chako na Zaidi

Hongera, sasa unapaswa kuwa na kigunduzi cha umeme kinachofanya kazi kikamilifu! Kabla ya kutumia kifaa kwa kweli, ninapendekeza kusubiri hadi kuwe na ngurumo ya radi karibu na wewe ili kuhakikisha kuwa kifaa kinauwezo wa kugundua umeme. Yangu ilifanya jaribio la kwanza, lakini sijui kuaminika kwa sensor hii.

Kuchaji kifaa ni rahisi - unaweza kuziba kebo ndogo ya USB kwenye chaja ya lipoly hadi taa ya kuchaji igeuke kijani. Hakikisha kuwa kifaa kimewashwa wakati unachaji, au hakuna nguvu itakayokwenda kwa betri! Ninapendekeza pia kubadilisha beeps kwa kitu ambacho unapenda zaidi; unaweza kutumia maktaba ya Tone.h kutoa maelezo zaidi ya kupendeza.

Napenda kujua katika maoni ikiwa una shida yoyote au maswali. Ili kuona miradi yangu zaidi, angalia wavuti yangu www. AlexWulff.com.