Trình mô phỏng bình chữa cháy: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Trình mô phỏng được tạo ra bởi vì tôi đã chứng kiến một công ty chi khá nhiều tiền vào việc đào tạo người dùng sử dụng bình chữa cháy trực tiếp. Tôi lưu ý rằng khóa đào tạo phải được tổ chức bên ngoài để giải phóng khí CO2 (thời tiết) và có một khoản chi phí lớn để nạp lại các bình chữa cháy hàng năm. Tôi nghĩ rằng cần phải có một cách để tiết kiệm số tiền đó, và không phụ thuộc vào thời tiết tốt để thực hiện nỗ lực này. Mặc dù có một số sản phẩm thương mại có sẵn, vì tôi thực hiện hội thảo về bộ vi xử lý Arduino tại không gian nhà sản xuất địa phương của mình, tại sao không tìm cách sử dụng kiến thức đó và có thể là một số máy CNC và in 3D để tạo ra thứ gì đó?

Trình diễn mô phỏng bình chữa cháy

Tổng quan đơn giản là cách này sử dụng một bình chữa cháy thật (rỗng) với đèn pin thay cho hình nón ở cuối vòi. Đèn pin sẽ chạm vào tế bào quang điện trên một "ngọn lửa" PVC mô phỏng, và một khi quét qua mỗi cảm biến ba (3) lần, còi và đèn LED nhấp nháy sẽ cho biết nỗ lực đã hoàn thành. Người sử dụng / học viên phải mô phỏng cách sử dụng thực tế bằng cách lấy chốt an toàn ra, đóng tay cầm và quét đèn pin vào gốc ngọn lửa mô phỏng.

Bước 1: Chương trình Arduino

Mã này phải khá dễ làm theo. Tôi bắt đầu bằng cách khai báo các biến mà tôi đã sử dụng để đếm "lượt truy cập nhẹ"; các biến để đo độ chệch ánh sáng - hoặc ánh sáng xung quanh tương đối xung quanh ngọn lửa. Khi bộ đếm được thêm vào, tôi kiểm tra xem bộ đếm có đạt đến số ngưỡng của tôi (12) hay không và sau đó gửi cho bạn một chức năng sẽ đổ chuông và đèn LED sáng.

Tôi đã nhận xét mã và cũng đưa vào khá nhiều "Serial.print" và "Serial.println" để giúp bạn gỡ lỗi với màn hình nối tiếp.

Bước 2: Sửa đổi bình chữa cháy

Suy nghĩ đầu tiên của tôi là sử dụng con trỏ laser, nhưng tôi quyết định sử dụng một đèn pin rất sáng và tế bào quang điện để thực hiện công việc này, vì vậy bạn sẽ có được một chùm ánh sáng lớn hơn đi đến tế bào quang điện.

Bạn có thể sử dụng một vật phẩm thay thế thay cho bình chữa cháy thực và xây dựng từ đầu, nhưng tôi muốn điều này có vẻ khá thực tế.

Tôi đã nêu nỗ lực bằng cách lấy một bình chữa cháy đã hết hạn sử dụng từ đội an toàn của chúng tôi. Chúng tôi đảm bảo rằng nó đã trống, không thực hiện công việc này với một thiết bị được sạc đầy!

Tôi tháo ống đầu ra của thiết bị, sau đó kiểm tra tay cầm và chốt an toàn, sau đó tìm nơi tôi có thể đặt công tắc.

Phần nỗ lực này yêu cầu phải khoan phần van để luồn dây điện qua. Bạn có thể đi dây xung quanh khu vực này, nhưng tôi cảm thấy dây có thể dễ dàng bị đứt hơn trong quá trình sử dụng nếu bạn đi theo tuyến đường đó. Tôi muốn tạo ra một sản phẩm có thể tồn tại qua vài năm sử dụng.

Tôi đã có thể sử dụng hai mũi khoan kích thước khác nhau để khoan từ phía trước của van ra phía sau, đủ để đặt hai dây nhỏ xuyên qua. Làm cho chúng đủ dài để đi từ cuối van qua đường ống đến đèn pin bạn chọn. Tôi để lâu hơn cho đến khi tôi biết mình có đủ khả năng thò tay vào đầu đèn pin, và ở đầu kia, đủ độ chùng để có thể thoải mái với công tắc mà chúng tôi sẽ gắn dưới tay cầm trên cùng. Trên thiết bị cụ thể mà tôi được cung cấp, có một nơi hoàn hảo để lắp giá đỡ công tắc. Vì vậy, tôi đã tìm đến một công cụ thiết kế miễn phí có tên là TinkerCad và tạo một giá đỡ công tắc có thể trượt vào mặt sau của bình chữa cháy và sau đó tôi có thể khoan để lắp một công tắc kiểu con lăn. Tôi đã bao gồm một hình ảnh và tệp STL của đơn vị tôi đã tạo.

Hãy nhớ rằng nếu bạn thiết kế một cái, hãy đảm bảo rằng sau khi ngàm và công tắc vào đúng vị trí, bạn muốn đảm bảo công tắc và ngàm không dừng việc nén tay cầm, nếu không, nó sẽ không giống như thật khi bạn đè lên. tay cầm để thoát khí CO2 ra ngoài. Tôi đã có thể chuyển động đầy đủ, để có cảm giác mô phỏng tốt hơn.

Tôi đã sử dụng một công tắc vi mô có con lăn trên đó, tôi nghĩ điều này sẽ tồn tại lâu hơn và cho tuổi thọ sử dụng tốt hơn so với chỉ một phiên bản công tắc cần gạt.

Tôi đặt công tắc ra và kẹp nó vào bản in 3D của mình, sau đó khoan hai lỗ lắp. Bạn cũng có thể sửa đổi tệp.stl thành 3d in giá đỡ này với các lỗ trên đó.

Tiếp theo, tôi đo bán kính đầu của bình chữa cháy. Một số bình chữa cháy có thể có hình nón thay vì đầu nhỏ. Tôi đã có một mẹo. Sau đó, tôi đo phần sau của đèn pin để có được bán kính của nó. Tôi quay lại TinkerCad và tạo ra một thiết kế có thể gắn đèn pin và đầu của bình chữa cháy và giúp nó dễ dàng bảo dưỡng.

Tôi đã đính kèm STL cho nỗ lực đó, bạn chỉ cần in hai để làm kẹp. Đèn pin đến từ Harbour Freight.

Tiếp theo, tôi tháo nắp sau che pin trên đèn pin và cắt nút bấm. Tôi đã in một phích cắm để điền vào khoảng trống này và gắn hệ thống dây điện vào pin và vỏ máy. Phích cắm có một lỗ in, để tôi có thể luồn một con vít 4-40 qua lỗ. Đầu vít tiếp xúc với cực pin khi bạn vặn lại đế, sau đó tôi hàn đầu còn lại và kẹp với hai đai ốc 4-40 để tạo mạch dẫn đến công tắc ở tay cầm. Dây còn lại được khai thác và gắn vào mặt bên của hộp đèn pin để hoàn thành mạch. Bây giờ, bạn có thể kiểm tra bằng cách bóp tay cầm và đóng công tắc, đèn pin của bạn sẽ bật sáng để xác minh hoạt động.

Bước 3: Hệ thống

Mạch này khá dễ làm theo. Tôi đã bao gồm sơ đồ Fritzing của mình để dễ theo dõi. Nếu bạn không sử dụng Fritzing, tôi thực sự khuyên bạn nên sử dụng công cụ miễn phí này, vì nó giúp tạo tài liệu dễ dàng và nếu bạn muốn tạo một bo mạch PC thực tế, nó có thể tạo các tệp thích hợp để gửi cho dịch vụ này.

Lý thuyết hoạt động của thiết bị này là chúng ta có bốn (4) tế bào ảnh được phân bố ở phía dưới ngọn lửa mô phỏng. Tế bào quang điện nhận được lượng ánh sáng nền không đổi, lượng ánh sáng này được ghi nhận mỗi khi tế bào quang điện được thăm dò bởi Arduino. Có một tế bào quang điện "thiên vị" nằm sau ngọn lửa mô phỏng. Điều này được sử dụng để thu nhận ánh sáng xung quanh trong khu vực xung quanh trình mô phỏng. Điều này sau đó được sử dụng trong lập trình để đảm bảo ánh sáng đi lạc không tắt các tế bào quang điện. Khi bạn di chuyển đèn pin từ tế bào quang điện này sang tế bào quang điện khác, sau đó ghi lại ánh sáng cường độ cao hơn. mỗi tế bào quang điện phải được "đánh" ba lần trước khi nó được coi là "quét" tốt ngọn lửa. Việc đếm này được thực hiện bởi chương trình Arduino. Khi đạt đến số lượng ba cho mỗi tế bào quang điện, một còi sẽ kêu và đèn LED tháp sẽ nhấp nháy để cho biết rằng người vận hành đã hoàn thành nhiệm vụ. Phần mềm họ chuyển tất cả các bộ đếm trở về 0 để bắt đầu lại.

Bước 4: Mạch điện tử

Tôi đã sử dụng một breadboard tiêu chuẩn để xây dựng và kiểm tra mạch. Sau đó, tôi sử dụng bảng tạo mẫu kiểu hàn để chuyển hệ thống dây điện sang. Bạn cần đảm bảo rằng tất cả các khu đất của bạn đều được kết nối với một địa điểm chung. Tôi điều khiển cả bộ rung, đèn LED và bảng UNO từ 12 volt để đơn giản hóa mạch. Nó cũng có thể bị cạn pin, nhưng tôi đã sử dụng nguồn điện máy tính xách tay cũ. Đây là hình ảnh bảng mạch của mạch. Hầu hết công việc được thực hiện trong mã phần mềm.

Tất cả các tế bào quang điện đều có kết nối với thanh +5, sau đó nối đất thông qua một điện trở. Chúng được chạm vào điểm kết nối giữa chân tế bào quang điện và điện trở, và quay trở lại các đầu vào tương tự trên Arduino.

Rơ le được thiết lập để được cung cấp năng lượng bởi chân Arduino và cung cấp 12 volt đến đèn LED và còi khi logic chương trình nhận thấy rằng mỗi tế bào quang điện đã bị ánh sáng "đánh" ba lần. Đây là một biến số mà bạn có thể thay đổi nếu bạn muốn nó thực hiện ít hơn hoặc nhiều hơn bình chữa cháy.

Tôi đã bao gồm tệp Fritizing để bạn có thể xem tất cả các kết nối dây và breadboard.

Bước 5: Cháy