Хувийн аянга илрүүлэгч: 5 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Энэ төсөлд бид ойролцоох аянгын цохилтын талаар анхааруулах жижиг төхөөрөмжийг бүтээх болно. Энэхүү төслийн бүх материалын нийт өртөг нь аянгын цахилгаан детектор худалдаж авахаас хамаагүй хямд байх бөгөөд та хэлхээ хийх ур чадвараа сайжруулах болно.

Энэхүү төсөлд ашигласан мэдрэгч нь 40 км хүртэлх зайд аянгын цохилтыг илрүүлэх боломжтой бөгөөд 4 км -ийн хүлцэл доторх цохилтын зайг тодорхойлох чадвартай юм. Хэдийгээр энэ нь найдвартай мэдрэгч боловч хэрэв та гадаа байгаа бол аянга буухыг анхааруулж болохгүй. Таны өөрийн гараар хийсэн хийц нь арилжааны аянга илрүүлэгч шиг найдвартай биш байх болно.

Энэхүү төсөл нь DFRobot -ийн дамжуулагч хэлхээ бүхий AS3935 аянгын мэдрэгч IC дээр суурилсан болно. Энэ нь аянгын онцлог шинж чанар бүхий цахилгаан соронзон цацрагийг илрүүлж, энэ мэдээллийг алсын зайны хэмжилт болгон хувиргах тусгай алгоритмыг ашигладаг.

Хангамж

Энэ төсөлд хэдхэн хэсэг шаардлагатай. Мэдээллийг хэрэглэгчдэд пьезо дуугаруулагчаар дамжуулдаг бөгөөд хэлхээг лити -ион полимер батерейгаар тэжээдэг. Бүх хэсгүүдийн бүрэн жагсаалтыг доор харуулав.

• DFRobot аянгын мэдрэгч
• DFRobot цох
• DFRobot LiPoly цэнэглэгч
• Piezo Buzzer (зөвхөн нэг л хэрэгтэй - олон төрлийн ажиллана)
• 500 мАч LiPoly (ямар ч 3.7V LiPoly ажиллах болно)
• Слайд шилжүүлэгч (ямар ч жижиг унтраалга ажиллах болно)

Эдгээр зүйлээс гадна танд дараах хэрэгсэл/зүйлс хэрэгтэй болно.

• Гагнуурын төмөр
• Гагнуур
• Холбох утас
• Утас хуулагч
• Халуун цавуу буу

Би мөн энэ төслийн 3D хэвлэсэн кейс бүтээх явцыг дэлгэрэнгүй тайлбарласан болно. Хэрэв танд 3D принтер байхгүй бол төхөөрөмжийг хайрцаггүйгээр ажиллуулах нь хэвийн хэвээр байна.

Алхам 1: Хэлхээ

Энэ бүтцэд харьцангуй цөөн тооны хэсгүүд байдаг тул хэлхээ нь тийм ч төвөгтэй биш юм. Мэдээллийн цорын ганц шугам бол аянгын мэдрэгчийн SCL ба SDA шугам, дуугаралтын нэг холболт юм. Төхөөрөмж нь лити -ион полимер батерейгаар тэжээгддэг тул би липолийн цэнэглэгчийг хэлхээнд нэгтгэхээр шийдсэн.

Дээрх зураг нь хэлхээг бүхэлд нь дүрсэлсэн болно. Липолийн батерей ба липолийн батерейны цэнэглэгч хоёрын холболт нь JST эрэгтэй/эмэгтэй холбогчоор хийгдсэн бөгөөд гагнах шаардлагагүй болно. Хэлхээний талаархи дэлгэрэнгүй мэдээллийг энэ төслийн эхэнд байгаа видеог үзнэ үү.

Алхам 2: Хэлхээний угсралт

Энэхүү төхөөрөмж нь чөлөөт хэлбэртэй гэгддэг хэлхээний угсралтын техникийг ашиглахад маш сайн нэр дэвшигч юм. Энэхүү төслийн хэсгүүдийг perf board гэх мэт субстратад наахаас илүүтэйгээр бид бүх зүйлийг утсаар холбох болно. Энэ нь төслийг хамаагүй жижиг болгож, угсрах нь арай хурдан боловч ерөнхийдөө гоо зүйн хувьд тааламжгүй үр дүнг өгдөг. Би чөлөөт хэлбэртэй хэлхээгээ төгсгөлд нь 3D хэвлэсэн кейсээр бүрхэх дуртай. Энэхүү төслийн эхэнд байгаа видео нь чөлөөт хэлбэрийг бүрдүүлэх үйл явцыг нарийвчлан харуулсан боловч би текст хэлбэрээр хийсэн бүх алхамуудыг даван туулах болно.

Эхний алхамууд

Миний хийсэн хамгийн эхний зүйл бол ногоон терминал блокуудыг липолийн цэнэглэгчээс зарах явдал байв. Эдгээр нь шаардлагагүй бөгөөд зай эзэлнэ. Дараа нь би липол цэнэглэгчийн "+" ба "-" терминалуудыг Beetle-ийн урд талын "+" ба "-" терминалуудтай холбосон. Энэ нь липолийн батерейны түүхий хүчдэлийг шууд микроконтроллерт өгдөг. Beetle нь техникийн хувьд 5V шаардлагатай боловч липолигоос ойролцоогоор 4V дээр ажиллах болно.

Аянга мэдрэгчийн утас

Дараа нь би хавсаргасан 4 зүү кабелийг хайчилж, ойролцоогоор хоёр инч утас үлдсэн байв. Би үзүүрийг нь тайлж, кабелийг аянгын мэдрэгч рүү залгаад дараах холболтуудыг хийв.

• Аянга мэдрэгч дээр "+", цох дээр "+" байна
• Цахилгаан мэдрэгч дээр "-" цох дээр "-" байна
• Beetle дээрх "SCL" дэвсгэр рүү аянгын мэдрэгч дээрх "C"
• Beetle дээрх "SDA" дэвсгэр рүү аянгын мэдрэгч дээрх "D"

Би бас аянгын мэдрэгч дээрх IRQ зүүг Beetle дээрх RX дэвсгэрт холбосон. Энэ холболт нь Beetle дээрх тоног төхөөрөмжийн тасалдал руу орох шаардлагатай байсан бөгөөд RX дэвсгэр (pin 0) нь тасалдах чадвартай цорын ганц зүү үлдсэн байв.

Buzzer -ийн утас

Би дуугарагчийн богино залгуурыг Beetle (газар) дээрх "-" терминал руу холбосон бөгөөд урт залгуурыг 11-р зүү рүү залгасан. Дуугаруулагчийн дохионы зүү нь ХОУХ-ны зүүтэй холбогдсон байх ёстой бөгөөд энэ нь 11-р зүү юм.

Батерейг сольж байна

Шаардлагатай хамгийн сүүлийн зүйл бол төслийг асаах, унтраахын тулд зайнд шилжүүлэгчийг оруулах явдал юм. Үүнийг хийхийн тулд би эхлээд хоёр утсыг унтраалга дээрх зэргэлдээ терминалуудад гагнав. Шилжүүлэгчийн холболт эмзэг тул би тэдгээрийг халуун цавуугаар зассан. Дараа нь би батерейны улаан утсыг хагасаар нь огтолж, унтраалгаас гарч буй утсыг төгсгөл бүрт нь гагнав. Утасны ил гарсан хэсгийг дулаан агшилтын хоолой эсвэл халуун цавуугаар хучиж байгаа эсэхийг шалгаарай, учир нь эдгээр нь газардуулгын утаснуудын аль нэгтэй амархан холбогдож, богино холболт үүсгэж болзошгүй юм. Шилжүүлэгчийг оруулсны дараа та батерейг цэнэглэгч рүү залгаж болно.

Бүгдийг дотогш нь нугалав

Сүүлчийн алхам бол утас, эд ангиудын эмх замбараагүй байдлыг арилгах, зарим талаар гоё харагдуулах явдал юм. Утас тасрахгүй гэдэгт итгэлтэй байхыг хүсч байгаа тул энэ бол маш нарийн ажил юм. Би эхлээд липолийн цэнэглэгчийг липолийн батерейны дээд хэсэгт халуун нааж эхлэв. Дараа нь би цохыг дээрээс нь нааж, эцэст нь аянгын мэдрэгчийг дээд талд нь наасан. Дээрх зурагт үзүүлсэн шиг би дуугаруулагчийг хажуу тийш нь суухаар орхив. Эцсийн үр дүн нь бүхэл бүтэн утас бүхий самбар юм. Би мөн 3-р хэвлэмэл хайрцагт нэгтгэхийг хүссэн тул унтраалганы залгуурыг чөлөөтэй ажиллуулахаар орхисон.

Алхам 3: Програмчлал

Энэ хэлхээний програм хангамж нь одоогоор энгийн боловч таны хэрэгцээнд нийцүүлэн өөрчилж болно. Төхөөрөмж аянга илрүүлэх үед аянга ойрхон байгааг анхааруулахын тулд эхлээд олон удаа дохио өгч, дараа нь аянгын зайд тохирсон хэдэн удаа дохио өгөх болно. Хэрэв аянга 10 км -ээс хол зайд байвал төхөөрөмж нэг урт дуут дохио өгөх болно. Хэрэв энэ нь танаас 10 гаруй км -ийн зайд байгаа бол төхөөрөмж нь зайг аравт хувааж, тойруулж, ийм олон удаа дуугаргах болно. Жишээлбэл, 26 км -ийн цаана аянга буувал төхөөрөмж гурван удаа дуугарах болно.

Програм хангамж бүхэлдээ аянгын мэдрэгчийн тасалдал дээр эргэлддэг. Үйл явдал илрэх үед аянгын мэдрэгч IRQ зүүг өндөрт илгээдэг бөгөөд энэ нь микроконтроллерын тасалдлыг өдөөдөг. Мэдрэгч нь дуу чимээний түвшин хэт өндөр байгаа гэх мэт аянгын бус үйл явдлын тасалдлыг илгээх боломжтой. Хэрэв хөндлөнгийн оролцоо/дуу чимээ хэт өндөр байвал та төхөөрөмжийг ямар ч электрон төхөөрөмжөөс холдуулах хэрэгтэй болно. Эдгээр төхөөрөмжөөс ирж буй цахилгаан соронзон цацраг нь холын аянгын цохилтын харьцангуй сул цахилгаан соронзон цацрагийг амархан одой болгодог.

Микроконтроллерыг програмчлахын тулд та Arduino IDE -ийг ашиглаж болно - самбарыг "Леонардо" болгож тохируулсан эсэхийг шалгаарай. Та мөн аянгын мэдрэгчийн номын санг татаж аваад суулгах хэрэгтэй болно. Та үүнийг эндээс олж болно.

Алхам 4: 3D хэвлэсэн хайрцаг

Би төхөөрөмжийнхөө хайрцгийг загварчилсан. Таны чөлөөт хэлбэрийн хэлхээ нь өөр өөр хэмжээтэй байх магадлалтай, гэхдээ би өөрийн хэргийг хангалттай том болгохыг хичээсэн бөгөөд үүнд олон янзын загвар багтах болно. Та эндээс файлуудыг татаж аваад хэвлэж болно. Хэргийн дээд хэсэг нь ёроолдоо наалддаг тул хайрцагт тусгай эд анги шаардагддаггүй.

Та мөн өөрийн төхөөрөмжийн загварыг хийж, түүнд зориулж хэргийг үүсгэхийг оролдож болно. Би энэ төслийн эхэнд энэ үйл явцыг видеон дээр нарийвчлан тайлбарласан боловч дагаж мөрдөх үндсэн алхмууд дараах байдалтай байна.

1. Төхөөрөмжийнхөө хэмжээсийг авах
2. Төхөөрөмжөө CAD програмаар загварчлах (надад Fusion 360 таалагддаг - оюутнууд үүнийг үнэгүй авах боломжтой)
3. Төхөөрөмжийн загвараас профайлыг сольж хэргийг үүсгэ. 2 мм -ийн хүлцэл нь ерөнхийдөө сайн ажилладаг.

Алхам 5: Төхөөрөмжөө ашиглах болон бусад

Баяр хүргэе, та одоо бүрэн ажиллагаатай аянга илрүүлэгчтэй байх ёстой! Төхөөрөмжийг бодитоор ашиглахаасаа өмнө би таны эргэн тойронд аянга цахилгаан бороо орох хүртэл хүлээхийг зөвлөж байна. Минийх анхны оролдлогыг хийсэн боловч энэ мэдрэгчийн найдвартай байдлыг мэдэхгүй байна.

Төхөөрөмжийг цэнэглэх нь энгийн зүйл юм - та цэнэглэх гэрэл ногоон болтол липол цэнэглэгч рүү микро USB кабелийг залгах боломжтой. Төхөөрөмжийг цэнэглэж байх үед асаалттай байгаа эсэхийг шалгаарай, эс бөгөөс батерейнд ямар ч тэжээл орохгүй болно! Би бас дууны дохиог өөрт таалагдсан зүйл болгож өөрчлөхийг зөвлөж байна; Та Tone.h номын санг ашиглан илүү аятайхан тэмдэглэл үүсгэж болно.

Хэрэв танд ямар нэгэн асуудал, асуулт байвал тайлбар дээр надад хэлээрэй. Миний бусад төслүүдийг үзэхийн тулд www. AlexWulff.com вэбсайтаа үзээрэй.