W naturze istnieje wiele niebezpiecznych gazów bez koloru i zapachu, takich jak: metan, propan, tlenek węgla i wiele innych. W rzeczywistości dwa głębokie oddechy wystarczą, aby stracić przytomność i udusić się za kilka minut. Jeśli masz kuchenkę gazową zainstalowaną w domu, jest garaż samochodem, a na wsi jest ogrzewanie piecowe lub głęboka piwnica, to dzisiejszy domowy produkt na pewno się przyda.
Rzeczywiście, gazy takie jak metan, propan i tlenek węgla są bezbarwne i bezwonne. Ale gdy są używane w życiu codziennym, dodaje się do nich specjalne zanieczyszczenia, abyśmy mogli poczuć nieprzyjemny zapach gazu.
Aby zbudować będziesz potrzebować:
1. Programowalna platforma Arduino Nano;
2. Pudełko zapałek, a najlepiej dwa naraz;
3. Ekran LCD 2004 z modułem I2C, jest uszczelniony z tyłu ekranu;
4. Moduł zegara czasu rzeczywistego DS1302;
5. Czujnik dymu MQ-2;
6. Czujnik temperatury i wilgotności DHT22;
7. Dwie linie kontrolowanych diod LED WS2811;
8. Fotorezystor i rezystor 10 kΩ;
9. Piezodynamiczny;
10. Chińskie guziki 3 sztuki.
Jeśli zdecydujesz się powtórzyć ten projekt, to dla wygody linki do wszystkich składników są już w opisie oryginalnego filmu (link do niego na końcu artykułu).
Zaczynamy od lutowania modułu I2C na ekranie. Pierwszy kontakt pierwszy. Następnie wyrównujemy dwie płyty równolegle i lutujemy wszystkie pozostałe styki.
Autor używa topnika, więc czyszczenie jest koniecznością.
Następnie zbiera projekt na płycie chleba, w celu ustawienia, sprawdzenia działania, a także przetestowania różnych czujników gazu. Są wymienne, więc zamiast jednego możesz łatwo zainstalować drugi. Autor pobiera również oprogramowanie do Arduino w celu jego dalszej modyfikacji.
Schemat połączeń modułu ma następującą postać:
Nie ma tu żadnych specjalnych trudności i niuansów. Istnieje tylko sztuczka polegająca na podłączeniu podświetlenia do Arduino. Zworka z modułu I2C musi zostać zdjęta, a drut uszczelniony. Cała moc modułu pochodzi z 5 V, więc tutaj wszystko jest proste.
Następnie autor przygotowuje szkatułkę do wydrukowania na drukarce 3D i natychmiast drukuje ją za pomocą białego plastiku.
Diody LED powinny pięknie świecić przez taki półprzezroczysty plastik. Początkowo autor chciał umieścić panele LED w dół i nad ekranem, ale po pierwsze paski były dłuższe, a po drugie, duża gęstość samych diod LED spowodowałaby duży pobór prądu.Oczywiście możesz użyć taśmy, ale tutaj gęstość jest mniejsza i zmieści się tylko 6 diod LED, a autor nie miał gęstszych taśm. Cóż, ogólnie to zależy od ciebie. Możesz to zrobić po swojemu.
W tej domowej pracy autor postanowił zainstalować panele z 8 diodami LED nad i pod ekranem. Połączyłem je szeregowo przewodem sygnałowym, ale podzieliłem moc. Należy pamiętać, że projekt wykorzystuje kontrolowane diody LED WS2811.
Nie należy ich mylić z 4-pinowymi kolorowymi diodami LED RGB. Nie pasują tutaj.
Obudowa jest w końcu wydrukowana i gotowa. Usuń obrys i wsparcie. Po acetonie stał się efektowny i błyszczący.
Jeśli komuś nie podoba się jakość wydruku, to tak, tutaj jest szkic z różnicą warstw 0,3 mm. Możesz umieścić 0,1 mm, to będzie jak odlew, ale wtedy musisz poczekać dłużej.
Dopasowanie
Moduły przyszły na swoje miejsca: ekran, czujnik dymu i czujnik wilgotności.
Poniżej przedstawiono długi proces lutowania cienkich drutów do wszystkich elementów.
W rezultacie otrzymaliśmy taki ekran. Osobno zwróć uwagę na fioletowy przewód w środku, jest to adaptacyjne podświetlenie ekranu.
Przyciski autor umieścił na taniej desce. Wspólne tutaj jest niebieskie, a kolorowe to wyjścia z przycisków.
Umieścił również fotorezystor i rezystor na płycie chlebowej. Pamiętaj, aby skręcić przewody w warkocz, aby nie pękły i nie będzie żadnych przetworników.
Nawiasem mówiąc, czujka dymu musi być połączona z drutem, grubszym, będzie stale jeść około 110 mA do ogrzewania.
Teraz pozostaje tylko lutować to wszystko na Arduino. Przymocowujemy sito obudowy do wkrętów samogwintujących, zaś otwory kontrujące są już przewidziane w druku 3D.
Naprawiamy wszystkie moduły na miejscu. Oczywiście można to zrobić za pomocą stojaków i śrub, ale autor wolał topienie. Przewody w miejscach lutowania są również wypełnione gorącym klejem. To ochroni ich przed załamaniami i ciągnięciem, a ty od długiego poszukiwania zerwanego połączenia.
Na górze znajduje się czujnik wilgotności i fotorezystor. Czujnik dymu przykleja się z lewej strony obudowy.
Zasadniczo, we właściwy sposób, aby szybko zareagować, analizator gazu powinien wisieć pod sufitem. Oznacza to, że należy go wykonać na długim drucie lub wyrzeźbić gdzieś na żyrandolu. W przypadku pożaru najpierw gromadzi się dym, co pozwoli na wcześniejsze i szybsze uruchomienie czujnika.
Po zainstalowaniu wszystkich modułów na ich miejscu otrzymaliśmy taki pakiet przewodów.
Muszą być przylutowane do Arduino.
Teraz pozostaje tylko połączyć wszystkie zalety i wady.
Więc zegar jest zmontowany. Przed włączeniem musisz zdecydowanie zadzwonić pod kątem zwarcia, w przeciwnym razie będzie to obraźliwe. Należy jednak pamiętać, że w tym przypadku multimetr wyemituje sygnał dźwiękowy, ponieważ element grzejny o niskiej rezystancji jest zainstalowany wewnątrz czujki dymu. Dlatego do testowania lepiej jest użyć zasilacza laboratoryjnego i drutu ze złączem USB.
Na stronie projektu (link w opisie filmu autora) pobierz archiwum z oprogramowaniem układowym. Zawiera również pliki do drukowania 3D obudowy na drukarce. Rozpakuj, zainstaluj biblioteki i otwórz plik oprogramowania układowego.
Kod okazał się duży, ale autor próbował go dobrze skomentować. Na samym początku są ustawienia i styki połączeń modułów. Jedyną rzeczą, którą możesz zmienić, jest liczba diod LED w twoim podświetleniu (jest to parametr NUM_LEDS, autor ustawiony jest na 16).
Po niezbędnej edycji ustawień możesz załadować oprogramowanie do mikrokontrolera.
Teraz kładziemy przewody i instalujemy Arduino na swoim miejscu.
W normalnych godzinach podświetlenie miga w trybie tęczy.
Ale oczywiście jego tryby można modyfikować i zmieniać na inne, według własnego uznania.
Ustawiając zegar.
Po prawej stronie znajdują się trzy przyciski sterowania: plus, minus i dolny żółty (jest to ustawienie).
Naciskamy go raz i przechodzimy do trybu konfiguracji.Tutaj możesz zmienić godziny, minuty, zsynchronizować sekundy, ustawić alarm (+ na końcu oznacza, że alarm jest włączony lub wyłączony). Dalej jest instalacja roku, miesiąca, dnia i dnia tygodnia.
Ostatnia wartość 300 to próg czujnika dymu. Można go zmieniać w krokach co 50. Autor zaleca pozostawienie 300.
Kolejne naciśnięcie żółtego przycisku powoduje wyjście z ustawień, podczas gdy wszystkie parametry są zapisywane w nieulotnej pamięci i nie są resetowane nawet po wyłączeniu zasilania.
Zegar ma budzik. Można go ustawić tak, aby budził cię rano. A kiedy to zadziała, zegar zacznie migać niebiesko-zielony, a na ekranie wyświetli się WAKE.
Sprawdźmy, jak działa czujnik dymu.
Liczby w prawym górnym rogu pokazują wartość z czujnika dymu.
Więc pierwszy mecz nie wszedł, bierzemy drugi.
A teraz zadziałało.
W rezultacie stworzyliśmy fajny zegarek z fajnym dynamicznym podświetleniem i czujnikiem dymu i gazu. Mogą nie tylko Cię obudzić, ale także ostrzec o niebezpieczeństwie w obecności metanu, tlenku węgla lub dymu. Pokazują również aktualną temperaturę i wilgotność w pomieszczeniu. Zasilanie pochodzi z portu USB przez samą platformę Arduino. Zegarek będzie przydatny w domu w kuchni, w garażu i na wsi, wszędzie tam, gdzie występuje prawdopodobieństwo zatrucia.
Sam czujnik gazu może być używany absolutnie wszystko - są one wymienne. Sam ustalasz również próg ich działania. Zgodnie z doświadczeniem eksperymentów autora, 300 jednostek to optymalna wartość.
Dziękuję za uwagę. Do zobaczenia wkrótce!
Wideo: