เครื่องตรวจจับฟ้าผ่าและเคาน์เตอร์: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

ฉันต้องการสร้างเครื่องตรวจจับการลดน้ำหนักมาโดยตลอด แต่พบว่าแผนผังวงจรนั้นเกินความสามารถของฉันเล็กน้อย เมื่อเร็ว ๆ นี้ขณะท่องเน็ต ฉันได้พบกับวงจรที่เจ๋งมากซึ่งนับฟ้าผ่าในขณะที่มันเกิดขึ้น! หลังจากดูแผนผังวงจรแล้ว ฉันคิดว่า - ในที่สุด นี่คือเครื่องตรวจจับฟ้าผ่าที่ฉันสามารถทำได้ด้วยทักษะที่จำกัดของฉัน

เครื่องตรวจจับมีการออกแบบที่เรียบง่ายและทุกคนที่มีทักษะทางอิเล็กทรอนิกส์ขั้นพื้นฐานไม่ควรมีปัญหาในการสร้าง

วิธีการทำงานคือวงจรสามารถตรวจจับการคายประจุจากฟ้าผ่าและนับได้ถึง 9 ถึงจอแสดงผล 7 ส่วน เมื่อคุณผ่าน 9 มันจะตั้งค่ากลับเป็น 0 ใหม่

ดี.โมฮันคูมาร์ ผู้ออกแบบเครื่องนับฟ้าผ่าและเครื่องตรวจจับ

ส่วนประกอบหลักที่ประกอบเป็นเครื่องตรวจจับคือ IC (CD 4033) และตัวนับ 7 ส่วน ทั้งถูกและหาง่ายในอีเบย์ โดยพื้นฐานแล้ว พินอินพุตหมายเลข 1 ของ IC นั้นไวต่อการปล่อยประจุไฟฟ้า เช่น ฟ้าผ่ามาก เมื่อใดก็ตามที่ฟ้าผ่าลงมาที่พื้นโลก มันจะปล่อยแรงดันไฟฟ้าออกมาหลายพันโวลต์ ซึ่ง IC สามารถตรวจจับได้ จากนั้น IC จะแปลงสัญญาณเป็นเอาต์พุตตัวเลขบนจอแสดงผล 7 ส่วน

ฉันได้ระบุส่วนประกอบทั้งหมดที่จำเป็นแล้ว และยังได้เพิ่มลิงก์ไปยังตำแหน่งที่คุณสามารถหาได้ หากคุณไม่เคยจัดการเรื่องแบบนี้มาก่อน เราขอแนะนำให้คุณลองทำดู ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว มันค่อนข้างง่ายที่จะทำและสนุกมากมาย

ขั้นตอนที่ 1: ชิ้นส่วนและเครื่องมือ

อะไหล่:

1. IC – ซีดี 4033 – อีเบย์

2. จอแสดงผล 7 ส่วน (แคโทดทั่วไป) – eBay

3. ตัวต้านทาน 100R – eBay

4. ตัวต้านทาน 1K – eBay

5. ที่ใส่แบตเตอรี่ 9V – eBay

6. ตัวเก็บประจุ 1uF – eBay

7. เสาอากาศ – eBay

8. ขายลวดหลัก (สายเขียงหั่นขนม) – eBay

9. PCB เปล่า - eBay

10. แบตเตอรี่ 9V

11. กล่องโครงการ – eBay

12. 6pin DIP IC Socket Adapter - eBay

13. สวิตช์ - eBay

14. สกรูขนาดเล็กต่างๆ ฯลฯ

เครื่องมือ:

1. กาวร้อน

2. เดรเมล

3. หัวแร้ง

4. กระดานขนมปัง

5. ซุปเปอร์กลู

6. คีม

7. ไขควง ฯลฯ

ขั้นตอนที่ 2: วงจรและไดอะแกรม

ทำความคุ้นเคยกับแผนภาพวงจร 2 ภาพแรกแสดงแผนภาพวงจรเดิมและอีกภาพหนึ่งที่ฉันปรับเปลี่ยนเล็กน้อย เหตุผลที่ฉันเพิ่มลวดพิเศษจากขั้วลบของตัวเก็บประจุไปที่กราวด์ของแบตเตอรี่ก็เพราะฉันไม่ได้รับการอ่านจากจอแสดงผล 7 ส่วนในตอนแรก หลังจากทำการตรวจสอบเล็กน้อย ฉันพบว่าปัญหาคืออะไรและเพิ่มสายพิเศษซึ่งใช้กลอุบายได้

ฉันรวมไดอะแกรมวงจรทั้งสองไว้เพื่อให้คุณเห็นความแตกต่าง คุณสามารถหาต้นฉบับได้ที่นี่

แผนภาพถัดไปคือหมุดสำหรับการแสดงผล 7 ส่วน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้สังเกตวิธีกำหนดหมายเลขและจัดวางหมุด

แผนภาพสุดท้ายคือพินสำหรับไอซี อีกครั้ง ให้สังเกตว่าหมุดมีหมายเลขและจัดวางอย่างไร

กลับไปที่แผนภาพวงจรหลัก คุณจะเห็นว่ามีการเชื่อมต่อ 7 รายการสำหรับการแสดงผล 7 ส่วนจาก 10 ส่วนอีก 2 รายการเชื่อมต่อเข้าด้วยกันและต่อกับกราวด์ผ่านตัวต้านทาน 100 โอห์ม เหลือ 1 พิน คือ พิน 5 สำหรับจุดทศนิยมบนจอแสดงผลที่เราจะไม่ได้ใช้

การเชื่อมต่อหลักอื่น ๆ จาก IC เป็นแบบกราวด์หรือเป็นบวก พิน 1 เชื่อมต่อกับตัวต้านทาน 1K และเสาอากาศด้วย

แค่นั้นจริงๆ มันเป็นการออกแบบที่เรียบง่ายเมื่อคุณทำลายมันลง ตอนนี้ได้เวลาเริ่มต้นและเขียงหั่นขนมวงจรก่อนที่จะทำการบัดกรีใด ๆ

ขั้นตอนที่ 3: การเพิ่มการเชื่อมต่อ IC กับกราวด์และค่าบวก

สิ่งแรกที่ต้องทำคือเชื่อมต่อ IC กับกราวด์และขั้วบวก

ขั้นตอน:

การเชื่อมต่อในเชิงบวก

1. เพิ่ม IC ลงในเขียงหั่นขนม

2. ต่อตัวต้านทาน 1k เข้ากับขา 1 บน IC และอีกขาหนึ่งเข้ากับส่วนบนเขียงหั่นขนมที่คุณต้องการให้เป็นบวก

3. ถัดไปเพิ่มขาลบของตัวเก็บประจุที่ขา 15 บน IC เพิ่มลวดจากขาลบไปยังส่วนบนเขียงหั่นขนมที่คุณต้องการทำกราวด์

4. เพิ่มขาบวกไปยังส่วนบวกบนเขียงหั่นขนม

5. เพิ่มสายจัมเปอร์สองสามเส้นที่ขา 3 และ 16 ในส่วนบวก

6. สุดท้าย เพิ่มสายเข้ากับเสาอากาศแล้วต่อเข้ากับขา 1 บน IC ถัดจากตัวต้านทาน 1K

การเชื่อมต่อภาคพื้นดิน

1. เพิ่มสายจัมเปอร์ที่ขา 2, 8 และ 14 ไปที่ส่วนกราวด์บนเขียงหั่นขนม

ขั้นตอนที่ 4: เชื่อมต่อ IC กับจอแสดงผล 7 ส่วนและแบตเตอรี่

สิ่งต่อไปที่ต้องทำคือเชื่อมต่อ IC กับจอแสดงผล 7 ส่วน

ขั้นตอน:

1. ดัน 7 ส่วนลงในเขียงหั่นขนม

2. เริ่มเพิ่มสายไฟจาก IC เข้ากับขาที่เกี่ยวข้องบนจอแสดงผล เริ่มต้นด้วยขาค่าต่ำสุดบน IC ซึ่งเกิดขึ้นเป็น 7 และต่อสายจัมเปอร์จากขา 7 ไปยังขา 10 บนจอแสดงผล

3. ทำต่อไปจนกว่าการเชื่อมต่อทั้งหมดจะเสร็จสิ้นจาก IC ไปยังจอแสดงผล

4. จากนั้น เพิ่มสายจัมเปอร์สองสามเส้นที่ขา 3 และ 8 บนจอแสดงผล จากนั้นควรเชื่อมต่อกับขาข้างหนึ่งของตัวต้านทาน 100R และขาอีกข้างของตัวต้านทานไปยังส่วนกราวด์บนเขียงหั่นขนม

5. ถัดไป ติดแบตเตอรี่เข้ากับพื้นและส่วนที่เป็นบวก คุณควรเห็นไฟ LED บนจอแสดงผลสว่างขึ้นและแสดงเป็น '0 หากคุณไม่มีหรือมีส่วนขาดหายไป ให้ตรวจสอบสายไฟเพื่อให้แน่ใจว่าทุกอย่างเชื่อมต่ออย่างถูกต้อง

ขั้นตอนที่ 5: ทดสอบวงจรของคุณ

ข่าวดีก็คือคุณไม่ต้องรอให้ฟ้าแลบเพื่อทดสอบวงจรของคุณ สิ่งที่คุณต้องมีคือไฟแช็คที่มีสตาร์ทเตอร์แบบคลิกเกอร์ (piezo electric) ซึ่งคุณสามารถซื้อได้ในสถานที่ส่วนใหญ่ที่ขายบุหรี่ ฉันใช้สิ่งที่คล้ายกันนี้เพื่อทดสอบว่าสิ่งใดใช้ได้ผล

ขั้นตอน:

1. ขั้นแรก ขยายเสาอากาศ

2. ถัดไป เปิดเครื่องตรวจจับ จอแสดงผลควรมีการแสดงศูนย์

3. วางไฟแช็ก (หรือเครื่องกำเนิดประกายไฟ) ไว้ใกล้กับเสาอากาศแล้วจุดประกายไฟ สิ่งนี้ควรลงทะเบียนบนจอแสดงผลเป็น 1 ลองอีกครั้งแล้วคุณจะเห็นจำนวนการแสดงผลสูงถึง 9 จากนั้นตั้งค่าใหม่เป็นศูนย์

4. หากไม่ลงทะเบียน ให้ลองวางประกายไฟให้ใกล้กับเสาอากาศมากขึ้น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณไม่ได้สัมผัสเสาอากาศขณะทำประกายไฟ มิฉะนั้นมันจะไม่ลงทะเบียน

5. หากคุณต่อวงจรคุณจะพบว่าคุณได้รับการอ่านที่ดีขึ้น ลองเพิ่มลวดอีกเส้นไปที่ส่วนกราวด์แล้วแตะปลายด้วยนิ้วของคุณ ย้ายเครื่องกำเนิดประกายไฟออกไปไกล ๆ แล้วลองอีกครั้ง คุณควรสามารถถือประกายไฟให้ห่างจากเสาอากาศได้ประมาณ 150 มม. ก่อนที่มันจะหยุดลงทะเบียน ในขั้นตอนสุดท้าย ฉันเก็บลวดนี้ไว้และเพิ่มทองแดงชิ้นเล็กๆ เพื่อช่วยให้กราวด์วงจรดีขึ้น

6. หากคุณยังไม่ได้รับสิ่งใดบนหน้าจอ ให้ลองถอดตัวเก็บประจุออก ตอนแรกฉันไม่มีอะไรเกิดขึ้น แต่เมื่อฉันถอดตัวเก็บประจุออกมันก็ใช้ได้ดี คุณสามารถปล่อยตัวเก็บประจุออกจากวงจรได้ แต่ฉันพบว่าบางครั้งมันอาจจะข้ามไปที่ 0 ถ้าฉันย้ายวงจร ฉันคิดว่าเป็นเพราะขา 15 ที่ตัวเก็บประจุเชื่อมต่ออยู่คือขารีเซ็ตและตัวเก็บประจุทำให้สิ่งนี้เสถียร เมื่อฉันเชื่อมต่อตัวเก็บประจุกับสายกราวด์ก็ใช้งานได้ดีดังนั้นฉันจึงเปลี่ยนมัน

ขั้นตอนที่ 6: บัดกรีวงจรด้วยกัน

หากวงจรของคุณได้รับการทดสอบแล้วและทำงานได้ดี ขั้นต่อไปคุณต้องเพิ่มไปยัง PCB ถาวร ฉันจะไม่ทำตามขั้นตอนนี้เนื่องจากไม่สามารถทำเช่นนี้ได้ อย่างไรก็ตาม ฉันจะให้คำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการดำเนินการต่อไป ฉันเพิ่งเป็นมือใหม่จริงๆ ดังนั้นฉันแน่ใจว่ามีวิธีที่ดีกว่าที่จะทำได้

ขั้นตอน:

1. ขั้นแรก ประสานเข้ากับขั้วต่อ DIP ของขา IC

2. ถัดไป เริ่มต่อสายไฟจาก IC ไปยังจุดเชื่อมต่อบวกและกราวด์ วิธีที่ดีที่สุดในการทำเช่นนี้คือการสร้างส่วนบน PCB ที่สามารถต่อสายกราวด์และสายบวกทั้งหมดได้

3. เมื่อคุณเชื่อมต่อเสร็จแล้ว ให้เพิ่มสายไฟเข้ากับ IC สำหรับจอแสดงผล

4. วิธีการเชื่อมต่อจอแสดงผลขึ้นอยู่กับคุณ ฉันเพิ่งทำสไตล์ "บั๊กมรณะ" โดยการบัดกรีสายไฟเข้ากับขาบนจอแสดงผลโดยตรง คุณสามารถแนบจอแสดงผลกับชิ้นส่วนของ PCB และประสานด้วยวิธีนั้นได้เช่นกัน

5. ฉันยังตัดสินใจเพิ่มลวดจากพื้นดินเป็นแถบทองแดงเล็กๆ ทองแดงจะติดอยู่ที่ด้านนอกของเคสซึ่งจะต่อวงจรเมื่อฉันถือไว้ในมือ สิ่งนี้จะช่วยในเรื่องความไว

6. อย่าลืมเพิ่มสวิตช์เพื่อให้คุณสามารถเปิดและปิดวงจรได้ สามารถทำได้โดยเพิ่มสวิตช์บนสายแบตเตอรี่บวก

6. เมื่อเชื่อมต่อทุกอย่างแล้ว ให้ทดสอบอีกครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าทุกอย่างทำงานได้ตามปกติ

ขั้นตอนที่ 7: การเพิ่มไปยังสิ่งที่ส่งมาด้วย

ขึ้นอยู่กับคุณว่าคุณต้องการใช้ตู้ประเภทใด คุณสามารถใช้เครื่องส่งรับวิทยุแบบเก่าหรือแม้แต่กล่องกระดาษแข็งขนาดเล็กก็ได้ ถ้านั่นคือทั้งหมดที่คุณมีอยู่ ฉันใช้กล่องโปรเจ็กต์ราคาถูกซึ่งทำงานได้ดี

ขั้นตอน:

1. ขั้นแรก หาว่าจอแสดงผลจะไปที่ใด ใช้เดรเมลหรือสิ่งที่คล้ายกันเพื่อตัดส่วนออกและตรวจดูให้แน่ใจว่าจอแสดงผลพอดีกับรู

2. ถัดไป ติดแบตเตอรี่เข้ากับด้านในของเคส

3. เจาะรูสำหรับเสาอากาศ สวิตซ์ และสายไฟสำหรับสายกราวด์

4. ยึดเสาอากาศให้แน่นและเปลี่ยนเข้าที่

5. บัดกรีทองแดงชิ้นเล็ก ๆ หรือสิ่งที่คล้ายกันบนสายกราวด์ กาวเข้าที่ด้านข้างของเคส ควรอยู่ในตำแหน่งที่นิ้วจับตามธรรมชาติ

ขั้นตอนที่ 8: ค้นหาพายุ

โอเค ฉันเลยทดสอบเครื่องตรวจจับแสงนี้ในพายุไม่ได้ ฉันหวังว่าพายุจะพัดเข้ามาในพื้นที่ของฉันเร็วๆ นี้ เพื่อให้ฉันสามารถทดสอบและโพสต์วิดีโอได้ ฉันซาบซึ้งที่ตัวตรวจจับการลดน้ำหนัก ible' อย่างน้อยควรแสดงให้เห็นว่ามันตรวจจับการลดน้ำหนักได้จริง แต่ฉันก็หมดความอดทน:)

หากคุณสร้างบ้านและพายุพัดผ่านบ้านของคุณ โปรดแจ้งให้เราทราบว่าเครื่องตรวจจับของคุณนับการตกจากฟ้าผ่าหรือไม่

อย่างไรก็ตาม ยังคงเป็นโครงการที่สนุกที่จะทำ และใครก็ตามที่กระตือรือร้นที่จะเรียนรู้วงจรจะพบว่าโครงการนี้เป็นจุดเริ่มต้นที่ดี