Rilevatore di fulmini e contatore: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Ho sempre voluto creare un rilevatore di fulmini, ma ho trovato gli schemi del circuito un po' oltre le mie capacità. Di recente, mentre navigavo in rete, mi sono imbattuto in un circuito molto interessante che conta i fulmini man mano che accadono! Dopo aver esaminato lo schema del circuito ho pensato: finalmente, ecco un rilevatore di fulmini che posso realizzare con le mie capacità limitate.

Il rilevatore ha un design semplice e chiunque abbia alcune competenze elettroniche di base non dovrebbe avere problemi a realizzarne uno.

Il modo in cui funziona è che il circuito può rilevare la scarica dei fulmini e conta fino a 9 attraverso un display a 7 segmenti. Una volta superato il 9, torna a 0.

Un grande ringraziamento a D. Mohankumar che ha progettato il contatore e il rilevatore di fulmini.

I componenti principali che compongono il rivelatore sono un IC (CD 4033) e un contatore a 7 segmenti. Entrambi economici e facili da trovare su eBay. Fondamentalmente, il pin di ingresso numero 1 dell'IC è molto sensibile alle scariche elettriche come i fulmini. Ogni volta che un fulmine colpisce la terra, rilascia migliaia di volt che possono essere rilevati dall'IC. L'IC converte quindi il segnale in un'uscita numerica sul display a 7 segmenti.

Ho elencato tutte le parti necessarie e ho anche aggiunto collegamenti a dove puoi trovarle. Se non hai mai affrontato qualcosa del genere, ti incoraggio davvero a provarlo. Come ho detto prima, è relativamente semplice da realizzare e molto divertente.

Passaggio 1: parti e strumenti

Parti:

1. IC – CD 4033 – eBay

2. Display a 7 segmenti (catodo comune) – eBay

3. Resistenza 100R – eBay

4. Resistenza 1K – eBay

5. Portabatteria da 9 V – eBay

6. Condensatore 1uF – eBay

7. Antenna – eBay

8. Filo centrale venduto (filo tagliere) – eBay

9. PCB vuoto - eBay

10. Batteria da 9 V

11. Scatola del progetto – eBay

12. Adattatore presa DIP IC a 6 pin - eBay

13. Cambia - eBay

14. Varie piccole viti ecc

Utensili:

1. Colla a caldo

2. Dremel

3. Saldatore

4. Tagliere di pane

5. Super colla

6. Pinze

7. Cacciaviti ecc

Passaggio 2: circuiti e diagrammi

Familiarizzare con lo schema elettrico. Le prime 2 immagini mostrano lo schema elettrico originale e l'altra come l'ho leggermente modificata. Il motivo per cui ho aggiunto un filo in più dalla gamba negativa sul condensatore a terra sulla batteria è perché inizialmente non ricevevo alcuna lettura dal display a 7 segmenti. Dopo aver fatto un po' di indagini, ho scoperto qual era il problema e ho aggiunto un filo in più che ha funzionato.

Ho incluso entrambi gli schemi elettrici in modo da poter vedere la differenza. Qui trovi anche l'originale.

Il diagramma successivo è il pin out per il display a 7 segmenti. Assicurati di prendere nota di come i pin sono numerati e disposti.

L'ultimo diagramma è il pin out per l'IC. Ancora una volta, prendi nota di come sono numerati e disposti i pin.

Torniamo allo schema del circuito principale. Puoi vedere che ci sono 7 connessioni al display a 7 segmenti su 10. Altri 2 sono collegati insieme e sono collegati a terra tramite il resistore da 100 ohm. Ciò lascia 1 pin a sinistra che è il pin 5 che è per il punto decimale sul display che non utilizzeremo

Gli altri collegamenti principali dall'IC sono a massa o al positivo. Il pin 1 è collegato alla resistenza da 1K e anche all'antenna.

È davvero così. È un design semplice una volta che lo scomponi. Ora è il momento di iniziare e preparare il circuito prima di eseguire qualsiasi saldatura

Passaggio 3: aggiunta delle connessioni IC a massa e positivo

La prima cosa da fare è effettuare i collegamenti sull'IC a terra e ai terminali positivi.

Passaggi:

Connessioni positive

1. Aggiungi l'IC alla breadboard

2. Collegare il resistore da 1k alla gamba 1 sull'IC e l'altra gamba alla sezione sulla breadboard che si desidera rendere positiva.

3. Quindi aggiungere la gamba negativa del condensatore alla gamba 15 sull'IC. Aggiungi anche un filo dalla gamba negativa alla sezione sulla breadboard che vuoi macinare.

4. Aggiungi la gamba positiva alla sezione positiva sulla breadboard

5. Aggiungi un paio di ponticelli alle gambe 3 e 16 alla sezione positiva

6. Infine, aggiungi un filo all'antenna e collegalo alla gamba 1 sull'IC accanto al resistore da 1K

Connessioni di terra

1. Aggiungi i cavi dei ponticelli alle gambe 2, 8 e 14 alla sezione di terra sulla breadboard.

Passaggio 4: collegamento dell'IC al display a 7 segmenti e alla batteria

La prossima cosa da fare è collegare l'IC al display a 7 segmenti

Passaggi:

1. Spingere il segmento 7 nella breadboard

2. Iniziare ad aggiungere i fili dall'IC alla gamba corrispondente sul display. Inizia con la gamba di valore più basso sull'IC che sembra essere 7 e collega un ponticello dalla gamba 7 alla gamba 10 sul display.

3. Continua fino a quando non sono stati eseguiti tutti i collegamenti dall'IC al display

4. Quindi, aggiungi un paio di cavi di collegamento alle gambe 3 e 8 sul display. Questi dovrebbero quindi essere collegati a una delle gambe del resistore 100R e l'altra gamba del resistore alla sezione Ground sulla breadboard.

5. Quindi, collegare la batteria alla massa e alle sezioni positive. Dovresti vedere i LED nel display illuminarsi e mostrare uno "0". Se non hai o hai dei segmenti mancanti, controlla i fili per assicurarti che tutto sia collegato correttamente.

Passaggio 5: test del circuito

La buona notizia è che non devi aspettare i fulmini per testare il tuo circuito. Tutto ciò di cui hai bisogno è un accendino con un dispositivo di avviamento a scatto (piezoelettrico) che puoi acquistare nella maggior parte dei negozi che vendono sigarette. Ho usato qualcosa di simile a questo per testare che ha funzionato a meraviglia.

Passaggi:

1. Per prima cosa, estendi l'antenna

2. Quindi, accendere il rilevatore. Il display dovrebbe mostrare uno zero.

3. Posizionare l'accendino (o il generatore di scintille) vicino all'antenna e fare una scintilla. Questo dovrebbe essere registrato sul display come 1. Riprova e vedrai il display contare fino a 9 e poi reimpostare a zero.

4. Se non si registra, prova ad avvicinare la scintilla all'antenna. Assicurati di non toccare l'antenna quando fai la scintilla o non si registrerà.

5. Se metti a terra il circuito scoprirai di ottenere una lettura migliore. Prova ad aggiungere un altro filo alla sezione di terra e tocca l'estremità con il dito. Allontanare il generatore di scintille e riprovare. Dovresti essere in grado di tenere la scintilla a circa 150 mm di distanza dall'antenna prima che smetta di registrarsi. Nella build finale ho tenuto questo filo e ho aggiunto un piccolo pezzo di rame per aiutare a mettere a terra meglio il circuito

6. Se ancora non visualizzi nulla sul display, prova a rimuovere il condensatore. Inizialmente non riuscivo a ottenere nulla, ma una volta rimosso il condensatore ha funzionato bene. Potresti lasciare il condensatore fuori dal circuito, ma ho scoperto che a volte salterebbe a 0 se spostassi il circuito. Penso che sia perché la gamba 15 a cui è collegato il condensatore è la gamba di ripristino e il condensatore lo stabilizza. Una volta collegato il condensatore al filo di terra ha funzionato bene, quindi l'ho sostituito.

Passaggio 6: saldatura del circuito insieme

Se il tuo circuito è stato testato e funziona correttamente, devi aggiungere un PCB permanente. Non andrò attraverso questo passo dopo passo perché non è fattibile farlo. Tuttavia, darò alcuni suggerimenti su come ho proceduto. Sono davvero solo un principiante, quindi sono sicuro che ci sono modi migliori per farlo.

Passaggi:

1. Innanzitutto, saldare in posizione il connettore DIP del pin IC.

2. Quindi, iniziare a cablare i fili dall'IC ai collegamenti positivo e di terra. Il modo migliore per farlo è creare una sezione sul PCB a cui possono essere collegati tutti i fili di terra e i fili positivi.

3. Una volta eseguite queste connessioni, aggiungere i cavi all'IC per il display.

4. Il modo in cui colleghi il display dipende da te. L'ho appena fatto in stile "dead bug" saldando i fili direttamente alle gambe del display. Puoi anche collegare il display a un pezzo di PCB e saldare in questo modo.

5. Ho anche deciso di aggiungere un filo da terra a una piccola striscia di rame. Il rame sarebbe attaccato all'esterno del case che metterebbe a terra il circuito quando lo tengo in mano. Questo dovrebbe aiutare con la sensibilità.

6. Non dimenticare di aggiungere anche un interruttore in modo da poter accendere e spegnere il circuito. Questo può essere fatto aggiungendo un interruttore sul filo positivo della batteria

6. Una volta che tutto è collegato, prova di nuovo per assicurarti che tutto funzioni come dovrebbe.

Passaggio 7: aggiunta a un allegato

Dipende da te quale tipo di custodia vuoi utilizzare. Potresti usare un vecchio walkie talkie o anche una piccola scatola di cartone se è tutto ciò che hai in giro. Ho usato una scatola di progetto economica che ha funzionato bene.

Passaggi:

1. Innanzitutto, determina dove andrà il display. Usa un dremel o qualcosa di simile per ritagliare la sezione e controlla che il display si adatti al foro.

2. Quindi, collegare la batteria all'interno della custodia

3. Praticare i fori per l'antenna, l'interruttore e il cavo per il cavo di terra

4. Fissare l'antenna e inserirla in posizione.

5. Saldare sul filo di terra un piccolo pezzo di rame o qualcosa di simile. Incolla in posizione sul lato della custodia. Dovrebbe essere in una posizione in cui le tue dita lo tengono naturalmente

Passaggio 8: trova una tempesta

Ok, quindi non sono riuscito a testare questo rilevatore di fulmini in una tempesta. Spero che presto arrivi una tempesta nella mia zona, così posso testare e pubblicare un video. Apprezzo che un rilevatore di fulmini possa almeno mostrare che rileva effettivamente i fulmini, ma sono diventato impaziente:)

Se ne fai uno e una tempesta soffia davanti a casa tua, fammi sapere se il tuo rilevatore conta i fulmini.

Tuttavia, è ancora un progetto divertente da realizzare e chiunque sia desideroso di imparare i circuiti troverà questo progetto un ottimo punto di partenza.