雷電探測儀的制作

步驟1：電路

由于此版本中的部件數量相對較少，因此電路并不是特別復雜。唯一的數據線是閃電傳感器的SCL和SDA線以及蜂鳴器的一個連接線。該設備由鋰離子聚合物電池供電，因此我決定將脂肪充電器集成到電路中。

上圖描繪了整個電路。請注意，脂質電池和脂肪電池充電器之間的連接是通過JST公/母連接器進行的，不需要焊接。有關電路的更多詳細信息，請參見本項目開頭的視頻。

步驟2：電路組件

該器件非常適合稱為自由成形的電路組裝技術。不是將這個項目中的零件粘貼到諸如穿孔板之類的基板上，而是用電線連接所有東西。這使得項目更小，組裝起來更快，但通常產生的美學效果較差。我喜歡在最后用3D打印的外殼覆蓋我的自由形成的電路。本項目開頭的視頻詳細介紹了自由形成過程，但我將逐步完成文本上的所有步驟。

第一步

《我做的第一件事就是從脂肪充電器上取下綠色接線端子。這些不是必需的，占用空間。然后我將脂肪充電器的“+”和“ - ”端子連接到甲殼蟲前面的“+”和“ - ”端子。這將脂肪電池的原始電壓直接饋入微控制器。甲殼蟲在技術上需要5V，但它仍然可以在距離脂肪大約4V的地方運行。

連接雷電傳感器

然后切斷包含的4 - 針電纜，使大約兩英寸的電線保留。我剝去兩端，將電纜插入閃電傳感器，并進行以下連接：

閃電傳感器上的“+”到甲殼蟲上的“+”

閃電傳感器上的“ - ”閃電傳感器上的“ - ”

閃電傳感器上的“C”到甲殼蟲上的“SCL”墊

閃電上的“D”傳感器到甲殼蟲上的“SDA”墊

我還將閃電傳感器上的IRQ引腳連接到甲殼蟲上的RX墊。此連接需要轉到甲殼蟲上的硬件中斷，并且RX焊盤（引腳0）是唯一剩余的中斷引腳。

連接蜂鳴器

我將蜂鳴器的短引線連接到甲殼蟲（接地）上的“ - ”端子，并將長引線連接到引腳11.蜂鳴器的信號引腳應連接到PWM引腳以實現(xiàn)最大的多功能性，引腳11是

切換電池

最后一件事是為電池添加內置開關以打開和關閉項目。為此，我首先將兩根電線焊接到開關上的相鄰端子。我用熱膠將它們固定到位，因為開關的連接很脆弱。然后我將電池上的紅線切成一半左右，并將開關上的電線焊接到兩端。確保用熱縮管或熱膠覆蓋暴露的導線部分，因為這些部分很容易與其中一根接地線接觸并造成短路。添加開關后，您可以將電池插入電池充電器。

折疊所有內容

最后一步是抓住電池亂七八糟的電線和組件，使它看起來有點可見。這是一項微妙的任務，因為您要確保不要破壞任何電線。我首先將脂肪充電器熱膠粘到脂肪電池的頂部。然后我將甲殼蟲粘在上面，最后將閃電傳感器粘在頂部。我離開蜂鳴器坐到一邊，如上圖所示。最終結果是一堆電路板貫穿其中。我也讓開關的引線自由運行，因為我后來希望將它們集成到3D打印的外殼中。

第3步：編程

此電路的軟件目前很簡單，但可以根據您的需求進行大量定制。當設備檢測到閃電時，它會先發(fā)出多次嗶聲，提醒您附近有閃電，然后發(fā)出相應閃電距離的嘟嘟聲一定次數。如果閃電距離不到10公里，設備將發(fā)出一聲長嗶聲。如果距離你超過10公里，設備會將距離除以10，繞過它，并多次發(fā)出嗶嗶聲。例如，如果閃電擊中26公里外，設備將發(fā)出三次嗶聲。

整個軟件圍繞閃電傳感器的中斷。當檢測到事件時，閃電傳感器將IRQ引腳發(fā)送為高電平，從而觸發(fā)微控制器中的中斷。傳感器還可以發(fā)送非閃電事件的中斷，例如噪聲級別太高。如果干擾/噪聲太高，您需要將設備從任何電子設備上移開。來自這些設備的電磁輻射很容易使來自遠距離雷擊的相對較弱的電磁輻射相形見絀。

要對微控制器進行編程，您可以使用Arduino IDE - 確保電路板選擇設置為“Leonardo。 “您還需要下載并安裝閃電傳感器庫。你可以在這里找到這個。

第4步：3D打印案例

我為我的設備建模了一個案例。你的自由形式電路可能有不同的尺寸，但我試圖使我的情況足夠大，以便許多不同的設計仍然適合它。您可以在此處下載文件，然后將其打印出來。表殼的頂部卡在底部，因此表殼不需要特殊部件。

您也可以嘗試制作自己設備的型號并為其創(chuàng)建一個表殼。我在本項目開頭的視頻中詳細介紹了此過程，但遵循的基本步驟如下：

捕獲設備的尺寸

為設備建模在CAD程序中（我喜歡Fusion 360 - 學生可以免費獲得）

通過從設備模型中偏移配置文件來創(chuàng)建案例。公差為2毫米通常效果很好。

步驟5：使用你的設備等

恭喜你，你現(xiàn)在應該有一個完整的功能強大的雷電探測器！在真正使用該設備之前，我建議您等到周圍有雷雨，以確保設備實際上能夠檢測閃電。我的第一次嘗試工作，但我不知道這個傳感器的可靠性。

為設備充電很簡單 - 只需將micro-USB線插入脂肪充電器，直到充電指示燈變?yōu)榫G色。在充電時確保設備已開啟，否則電池將無法供電！我還建議將嗶嗶聲改為你喜歡的東西;您可以使用Tone.h庫生成更令人愉悅的音符。