步驟1：電路

由于此版本中的部件數(shù)量相對(duì)較少，因此電路并不是特別復(fù)雜。唯一的數(shù)據(jù)線(xiàn)是閃電傳感器的SCL和SDA線(xiàn)以及蜂鳴器的一個(gè)連接線(xiàn)。該設(shè)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(gè)電路。請(qǐng)注意，脂質(zhì)電池和脂肪電池充電器之間的連接是通過(guò)JST公/母連接器進(jìn)行的，不需要焊接。有關(guān)電路的更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)本項(xiàng)目開(kāi)頭的視頻。

步驟2：電路組件

該器件非常適合稱(chēng)為自由成形的電路組裝技術(shù)。不是將這個(gè)項(xiàng)目中的零件粘貼到諸如穿孔板之類(lèi)的基板上，而是用電線(xiàn)連接所有東西。這使得項(xiàng)目更小，組裝起來(lái)更快，但通常產(chǎn)生的美學(xué)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(xiàng)目開(kāi)頭的視頻詳細(xì)介紹了自由形成過(guò)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(xiàn)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(chóng)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(chóng)在技術(shù)上需要5V，但它仍然可以在距離脂肪大約4V的地方運(yùn)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(xiàn)保留。我剝?nèi)啥耍瑢㈦娎|插入閃電傳感器，并進(jìn)行以下連接：

閃電傳感器上的“+”到甲殼蟲(chóng)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(chóng)上的“SCL”墊

閃電上的“D”傳感器到甲殼蟲(chóng)上的“SDA”墊

我還將閃電傳感器上的IRQ引腳連接到甲殼蟲(chóng)上的RX墊。此連接需要轉(zhuǎn)到甲殼蟲(chóng)上的硬件中斷，并且RX焊盤(pán)（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(xiàn)連接到甲殼蟲(chóng)（接地）上的“ - ”端子，并將長(zhǎng)引線(xiàn)連接到引腳11.蜂鳴器的信號(hào)引腳應(yīng)連接到PWM引腳以實(shí)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(nèi)置開(kāi)關(guān)以打開(kāi)和關(guān)閉項(xiàng)目。為此，我首先將兩根電線(xiàn)焊接到開(kāi)關(guān)上的相鄰端子。我用熱膠將它們固定到位，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)的連接很脆弱。然后我將電池上的紅線(xiàn)切成一半左右，并將開(kāi)關(guān)上的電線(xiàn)焊接到兩端。確保用熱縮管或熱膠覆蓋暴露的導(dǎo)線(xiàn)部分，因?yàn)檫@些部分很容易與其中一根接地線(xiàn)接觸并造成短路。添加開(kāi)關(guān)后，您可以將電池插入電池充電器。

折疊所有內(nèi)容

最后一步是抓住電池亂七八糟的電線(xiàn)和組件，使它看起來(lái)有點(diǎn)可見(jiàn)。這是一項(xiàng)微妙的任務(wù)，因?yàn)槟_保不要破壞任何電線(xiàn)。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(chóng)粘在上面，最后將閃電傳感器粘在頂部。我離開(kāi)蜂鳴器坐到一邊，如上圖所示。最終結(jié)果是一堆電路板貫穿其中。我也讓開(kāi)關(guān)的引線(xiàn)自由運(yùn)行，因?yàn)槲液髞?lái)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(jiǎn)單，但可以根據(jù)您的需求進(jìn)行大量定制。當(dāng)設(shè)備檢測(cè)到閃電時(shí)，它會(huì)先發(fā)出多次嗶聲，提醒您附近有閃電，然后發(fā)出相應(yīng)閃電距離的嘟嘟聲一定次數(shù)。如果閃電距離不到10公里，設(shè)備將發(fā)出一聲長(zhǎng)嗶聲。如果距離你超過(guò)10公里，設(shè)備會(huì)將距離除以10，繞過(guò)它，并多次發(fā)出嗶嗶聲。例如，如果閃電擊中26公里外，設(shè)備將發(fā)出三次嗶聲。

整個(gè)軟件圍繞閃電傳感器的中斷。當(dāng)檢測(cè)到事件時(shí)，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(jí)別太高。如果干擾/噪聲太高，您需要將設(shè)備從任何電子設(shè)備上移開(kāi)。來(lái)自這些設(shè)備的電磁輻射很容易使來(lái)自遠(yuǎn)距離雷擊的相對(duì)較弱的電磁輻射相形見(jiàn)絀。

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

第4步：3D打印案例

我為我的設(shè)備建模了一個(gè)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(shè)計(jì)仍然適合它。您可以在此處下載文件，然后將其打印出來(lái)。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(shè)備的型號(hào)并為其創(chuàng)建一個(gè)表殼。我在本項(xiàng)目開(kāi)頭的視頻中詳細(xì)介紹了此過(guò)程，但遵循的基本步驟如下：

捕獲設(shè)備的尺寸

為設(shè)備建模在CAD程序中（我喜歡Fusion 360 - 學(xué)生可以免費(fèi)獲得）

通過(guò)從設(shè)備模型中偏移配置文件來(lái)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(shè)備等

恭喜你，你現(xiàn)在應(yīng)該有一個(gè)完整的功能強(qiáng)大的雷電探測(cè)器！在真正使用該設(shè)備之前，我建議您等到周?chē)欣子辏源_保設(shè)備實(shí)際上能夠檢測(cè)閃電。我的第一次嘗試工作，但我不知道這個(gè)傳感器的可靠性。

為設(shè)備充電很簡(jiǎn)單 - 只需將micro-USB線(xiàn)插入脂肪充電器，直到充電指示燈變?yōu)榫G色。在充電時(shí)確保設(shè)備已開(kāi)啟，否則電池將無(wú)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(kù)生成更令人愉悅的音符。