Bộ đếm và phát hiện tia sét: 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Tôi luôn muốn tạo ra một máy dò ánh sáng nhưng nhận thấy sơ đồ mạch vượt quá khả năng của tôi một chút. Gần đây khi đang lướt mạng, tôi đã bắt gặp một mạch điện rất thú vị có chức năng đếm các tia sét khi chúng xảy ra! Sau khi xem qua sơ đồ mạch, tôi nghĩ - cuối cùng, đây là một thiết bị dò sét mà tôi có thể chế tạo với kỹ năng hạn chế của mình.

Máy dò có thiết kế đơn giản và bất kỳ ai có một số kỹ năng điện tử cơ bản sẽ không gặp vấn đề gì khi chế tạo.

Cách hoạt động của nó là mạch có thể phát hiện phóng điện từ tia sét và đếm đến 9 thông qua màn hình 7 đoạn. Khi bạn vượt qua 9, nó sẽ đặt lại về 0.

Một lời cảm ơn lớn tới D. Mohankumar, người đã thiết kế bộ đếm và máy dò sét.

Các thành phần chính tạo nên máy dò là một IC (CD 4033) và một bộ đếm 7 đoạn. Vừa rẻ vừa dễ tìm trên eBay. Về cơ bản, chân đầu vào số 1 của IC rất nhạy cảm với phóng điện như sét. Bất cứ khi nào sét đánh vào trái đất, nó phóng ra hàng nghìn vôn mà vi mạch có thể phát hiện được. Sau đó IC chuyển tín hiệu thành đầu ra số trên màn hình 7 đoạn.

Tôi đã liệt kê tất cả các phần cần thiết và cũng đã thêm các liên kết đến nơi bạn có thể tìm thấy chúng. Nếu bạn chưa bao giờ giải quyết một cái gì đó như thế này, tôi thực sự khuyến khích bạn thử. Như tôi đã đề cập trước đây, nó tương đối đơn giản để làm và rất thú vị.

Bước 1: Các bộ phận và công cụ

Các bộ phận:

1. IC - CD 4033 - eBay

2. 7 Hiển thị phân đoạn (cực âm chung) - eBay

3. Điện trở 100R - eBay

4. Điện trở 1K - eBay

5. Giá đỡ pin 9V - eBay

6. Tụ điện 1uF - eBay

7. Ăng-ten - eBay

8. Dây lõi đã bán (dây breadboard) - eBay

9. PCB trống - eBay

10. Pin 9V

11. Hộp dự án - eBay

12. Bộ chuyển đổi ổ cắm IC DIP 6pin - eBay

13. Chuyển đổi - eBay

14. Các loại vít nhỏ khác nhau, v.v.

Công cụ:

1. Keo nóng

2. Dremel

3. Sắt hàn

4. Ban bánh mì

5. Keo siêu dính

6. Kìm

7. Tua vít vv

Bước 2: Mạch và sơ đồ

Làm quen với sơ đồ mạch điện. 2 hình ảnh đầu tiên cho thấy sơ đồ mạch gốc và hình còn lại tôi đã sửa đổi một chút. Lý do tại sao tôi thêm một dây phụ từ chân âm trên tụ điện xuống đất trên pin là vì tôi không nhận được đọc từ màn hình 7 đoạn ban đầu. Sau khi thực hiện một cuộc điều tra nhỏ, tôi đã phát hiện ra vấn đề là gì và thêm một sợi dây bổ sung để thực hiện thủ thuật.

Tôi đã bao gồm cả hai sơ đồ mạch để bạn có thể thấy sự khác biệt. Bạn cũng có thể tìm thấy bản gốc ở đây.

Sơ đồ tiếp theo là chân cắm cho màn hình 7 đoạn. Đảm bảo rằng bạn lưu ý cách đánh số và bố trí các ghim.

Sơ đồ cuối cùng là chân ra cho IC. Một lần nữa, hãy lưu ý cách đánh số và bố trí các ghim.

Hãy quay lại sơ đồ mạch chính. Bạn có thể thấy có 7 kết nối với màn hình 7 đoạn trong số 10. 2 đoạn khác được kết nối với nhau và được nối với đất thông qua điện trở 100 ohm. Điều đó để lại 1 ghim còn lại là ghim 5 dành cho dấu thập phân trên màn hình mà chúng tôi sẽ không sử dụng

Các kết nối chính khác từ IC là nối đất hoặc tích cực. Chân 1 được kết nối với điện trở 1K và cũng là ăng-ten.

Đó thực sự là nó. Đó là một thiết kế đơn giản sau khi bạn phá vỡ nó. Bây giờ đã đến lúc bắt đầu và phân bổ mạch trước khi thực hiện bất kỳ công đoạn hàn nào

Bước 3: Thêm kết nối IC vào đất và dương

Điều đầu tiên cần làm là thực hiện các kết nối trên IC với các đầu nối đất và cực dương.

Các bước:

Kết nối tích cực

1. Thêm IC vào breadboard

2. Gắn điện trở 1k vào chân 1 trên IC và chân còn lại vào phần trên breadboard mà bạn muốn làm dương.

3. Tiếp theo thêm chân âm của tụ vào chân 15 trên IC. Đồng thời thêm dây từ chân âm vào phần trên breadboard mà bạn muốn nối đất.

4. Thêm chân dương vào phần dương trên breadboard

5. Thêm một vài dây jumper vào chân 3 và 16 vào phần dương

6. Cuối cùng, thêm một dây vào ăng-ten và gắn nó vào chân 1 trên IC bên cạnh điện trở 1K

Kết nối mặt đất

1. Thêm dây jumper vào chân 2, 8 và 14 vào phần nối đất trên breadboard.

Bước 4: Kết nối IC với Màn hình 7 đoạn và Pin

Việc tiếp theo cần làm là kết nối IC với màn hình 7 đoạn

Các bước:

1. Đẩy đoạn 7 vào breadboard

2. Bắt đầu thêm dây từ IC vào chân tương ứng trên màn hình. Bắt đầu với chân giá trị thấp nhất trên IC có giá trị là 7 và gắn một dây jumper từ chân 7 đến chân 10 trên màn hình.

3. Tiếp tục cho đến khi tất cả các kết nối đã được thực hiện từ IC đến màn hình

4. Tiếp theo, thêm một vài dây jumper vào chân 3 và 8 trên màn hình. Sau đó, chúng phải được kết nối với một trong các chân trên điện trở 100R và chân còn lại của điện trở với phần Nối đất trên bảng mạch.

5. Tiếp theo, gắn pin vào các phần tiếp đất và dương. Bạn sẽ thấy đèn LED trong màn hình sáng lên và hiển thị số "0". Nếu bạn không có hoặc thiếu các đoạn, hãy kiểm tra dây để đảm bảo mọi thứ được kết nối chính xác.

Bước 5: Kiểm tra mạch của bạn

Tin tốt là bạn không cần phải đợi sét để kiểm tra mạch của mình. Tất cả những gì bạn cần là một chiếc bật lửa có bộ khởi động bằng máy bấm (piezo điện) mà bạn có thể mua ở hầu hết những nơi bán thuốc lá. Tôi đã sử dụng một cái gì đó tương tự như thế này để kiểm tra xem cái nào hiệu quả.

Các bước:

1. Đầu tiên, hãy mở rộng ăng-ten

2. Tiếp theo, bật máy dò. Màn hình hiển thị số 0.

3. Đặt bật lửa (hoặc bộ tạo tia lửa điện) gần ăng ten và tạo ra tia lửa điện. Điều này sẽ đăng ký trên màn hình dưới dạng 1. Hãy thử lại và bạn sẽ thấy số đếm trên màn hình lên đến 9 và sau đó được đặt lại thành 0.

4. Nếu nó không đăng ký, hãy thử đặt tia lửa điện gần ăng ten hơn. Đảm bảo rằng bạn không chạm vào ăng-ten khi tạo tia lửa, nếu không nó sẽ không đăng ký.

5. Nếu bạn nối đất mạch, bạn sẽ thấy rằng bạn đọc tốt hơn. Thử thêm một sợi dây khác vào phần nối đất và dùng ngón tay chạm vào phần cuối. Di chuyển bộ tạo tia lửa ra xa hơn và thử lại. Bạn có thể giữ tia lửa điện cách ăng-ten khoảng 150mm trước khi nó ngừng đăng ký. Trong bản dựng cuối cùng, tôi giữ lại dây này và thêm một miếng đồng nhỏ để giúp tiếp đất mạch tốt hơn

6. Nếu bạn vẫn không nhận được bất kỳ thứ gì xuất hiện trên màn hình, hãy thử tháo tụ điện. Ban đầu tôi không thể nhận được bất kỳ thứ gì xuất hiện nhưng sau khi tôi tháo tụ điện, nó hoạt động tốt. Bạn có thể để tụ điện ra khỏi mạch nhưng tôi thấy rằng đôi khi nó sẽ chỉ nhảy về 0 nếu tôi di chuyển mạch. Tôi nghĩ rằng đó là do chân 15 mà tụ điện được kết nối với là chân đặt lại và tụ điện ổn định điều này. Khi tôi kết nối tụ điện với dây nối đất, nó hoạt động tốt nên tôi đã thay thế nó.

Bước 6: Hàn mạch với nhau

Nếu mạch của bạn đã được kiểm tra và hoạt động tốt, tiếp theo bạn cần thêm vào một PCB vĩnh viễn. Tôi sẽ không thực hiện từng bước một vì không khả thi để làm điều này. Tuy nhiên, tôi sẽ đưa ra một số mẹo về cách tôi đã tiến hành. Bản thân tôi thực sự chỉ là một người mới nên tôi chắc chắn rằng có nhiều cách tốt hơn để hoàn thành công việc đó.

Các bước:

1. Đầu tiên, hàn vào vị trí của Đầu nối DIP chân IC.

2. Tiếp theo, bắt đầu đấu dây trong các dây từ IC đến các kết nối dương và đất. Cách tốt nhất để làm điều này là tạo một phần trên PCB mà tất cả các dây nối đất và dây dương đều có thể được kết nối với.

3. Khi bạn đã hoàn thành các kết nối này, hãy thêm dây vào IC cho màn hình.

4. Cách bạn kết nối màn hình là tùy thuộc vào bạn. Tôi chỉ làm theo phong cách "lỗi chết" bằng cách hàn dây trực tiếp vào các chân trên màn hình. Bạn có thể gắn màn hình vào một miếng PCB và hàn theo cách đó.

5. Tôi cũng quyết định thêm một sợi dây từ mặt đất vào một dải đồng nhỏ. Đồng sẽ được gắn vào bên ngoài vỏ máy sẽ nối đất mạch điện khi tôi cầm nó trên tay. Điều này sẽ giúp cải thiện độ nhạy.

6. Đừng quên thêm một công tắc để bạn có thể bật và tắt mạch. Điều này có thể được thực hiện bằng cách thêm một công tắc trên dây pin dương

6. Sau khi mọi thứ được kết nối, hãy kiểm tra lại để đảm bảo mọi thứ hoạt động như bình thường.

Bước 7: Thêm vào một phần đính kèm

Bạn muốn sử dụng loại bao vây nào là tùy thuộc vào bạn. Bạn có thể sử dụng một bộ đàm cũ hoặc thậm chí một hộp các tông nhỏ nếu đó là tất cả những gì bạn có. Tôi đã sử dụng một hộp dự án rẻ tiền hoạt động tốt.

Các bước:

1. Đầu tiên, hãy tính xem màn hình sẽ đi đâu. Sử dụng dremel hoặc thứ gì đó tương tự để cắt phần và kiểm tra để đảm bảo màn hình vừa với lỗ.

2. Tiếp theo, gắn pin vào bên trong hộp đựng

3. Khoan lỗ cho Ăng-ten, công tắc và dây cho dây nối đất

4. Cố định ăng-ten và chuyển đổi vào vị trí.

5. Hàn lên dây nối đất một miếng đồng nhỏ hoặc vật gì đó tương tự. Dán keo vào vị trí bên cạnh vỏ. Nó phải ở vị trí mà ngón tay của bạn giữ nó một cách tự nhiên

Bước 8: Tìm bão

Được, vì vậy tôi đã không quản lý để kiểm tra máy dò ánh sáng này trong một cơn bão. Tôi hy vọng một cơn bão sẽ sớm đi qua khu vực của tôi để tôi có thể kiểm tra và đăng video. Tôi đánh giá cao rằng một bộ phát hiện ánh sáng có thể 'ít nhất phải cho thấy rằng nó thực sự phát hiện ra ánh sáng nhưng tôi đã mất kiên nhẫn:)

Nếu bạn thực hiện một vụ nổ và một cơn bão thổi qua nhà bạn, hãy cho tôi biết liệu máy dò của bạn có đếm được các tia sáng không.

Tuy nhiên, đây vẫn là một dự án thú vị để thực hiện và bất kỳ ai muốn tìm hiểu về mạch điện sẽ thấy dự án này là một nơi tuyệt vời để bắt đầu.