Na natureza, existem muitos gases perigosos sem cor e odor, como: metano, propano, monóxido de carbono e muitos outros. E a realidade é que duas respirações profundas serão suficientes para perder a consciência e sufocar em alguns minutos. Se você tiver um fogão a gás instalado em casa, há a garagem com um carro, e no país há aquecimento de fogões ou um porão profundo, o produto caseiro de hoje será definitivamente útil.
De fato, gases como metano, propano e monóxido de carbono são incolores e inodoro. Mas quando usadas na vida cotidiana, impurezas especiais são adicionadas a elas para que possamos sentir o cheiro desagradável de gás.
Para construir, você precisará de:
1. Plataforma programável Arduino Nano;
2. Uma caixa de fósforos, e de preferência dois de uma só vez;
3. 2004 tela LCD com módulo I2C, é selada na parte traseira da tela;
4. Módulo de relógio em tempo real DS1302;
5. Detector de fumaça MQ-2;
6. Sensor de temperatura e umidade DHT22;
7. Duas linhas de LEDs controlados WS2811;
8. Fotoresistor e resistor de 10 kΩ;
9. piezodinâmico;
10. botões chineses 3 peças.
Se você decidir repetir esse projeto, por conveniência, os links para todos os componentes já estarão na descrição do vídeo original (link para ele no final do artigo).
Começamos soldando o módulo I2C na tela. Primeiro contato primeiro. Em seguida, alinhamos as duas placas em paralelo e soldamos todos os outros contatos.
O autor usa fluxo, portanto a limpeza é uma obrigação.
Em seguida, ele coleta o projeto em uma placa de ensaio, com o objetivo de configurar, verificar a operacionalidade e também testar vários sensores de gás. Eles são intercambiáveis, portanto, em vez de um, você pode instalar facilmente o outro. O autor também baixa o firmware para o Arduino para outras modificações.
O diagrama de conexão do módulo tem o seguinte formato:
Não há dificuldades e nuances especiais aqui. Existe apenas um truque para conectar a luz de fundo ao Arduino. O jumper do módulo I2C deve ser removido e o fio selado. Toda a energia do módulo vem de 5 V, então tudo é simples aqui.
Em seguida, o autor prepara um caso de rascunho para impressão em uma impressora 3D e imprime imediatamente em plástico branco.
Os LEDs devem brilhar lindamente através de um plástico tão translúcido. O autor primeiro quis colocar os painéis de LEDs por todo o comprimento abaixo e acima da tela, mas, primeiro, as tiras eram mais longas e, segundo, a alta densidade dos próprios LEDs criaria um alto consumo de corrente.É claro que você pode usar uma fita, mas aqui a densidade é menor e apenas 6 LEDs cabem, e o autor não possui fitas mais densas. Bem, em geral, isso é a seu critério. Você pode fazer do seu jeito.
Neste trabalho caseiro, o autor decidiu instalar painéis de 8 LEDs acima e abaixo da tela. Liguei-os em série com um fio de sinal, mas dividi a potência. Observe que o projeto usa LEDs controlados pelo WS2811.
Não os confunda com LEDs de cores RGB de 4 pinos. Eles não se encaixam aqui.
O estojo está finalmente impresso e pronto. Exclua o curso e suporte. E depois da acetona, tornou-se fascinante e brilhante.
Se alguém não gostar da qualidade de impressão, sim, ela será rascunhada aqui com uma diferença de camada de 0,3 mm. Você pode colocar 0,1 mm, então será como moldado, mas terá que esperar mais.
Montagem.
Os módulos chegaram aos seus assentos: tela, sensor de fumaça e sensor de umidade.
A seguir, um longo processo de solda de fios finos para todos os componentes.
Como resultado, conseguimos essa tela. Separadamente, preste atenção ao fio roxo no centro, esta é a luz de fundo da tela adaptável.
Abotoa o autor colocado em uma tábua de pão barata. O comum aqui é azul, e os coloridos são as saídas dos botões.
Ele também colocou o fotorresistor e o resistor na tábua de pão. Certifique-se de torcer os fios em uma trança, para que eles não quebrem e não haja captadores.
A propósito, o detector de fumaça precisa ser conectado a um fio trançado, mais grosso, que consome constantemente cerca de 110 mA para aquecimento.
Agora resta apenas soldar tudo isso no Arduino. Apertamos a tela da carcaça com parafusos autorroscantes, os contra-orifícios já estão previstos na impressão 3D.
Nós consertamos todos os módulos no lugar. Obviamente, isso pode ser feito com racks e parafusos, mas o autor preferiu o hot melt. Os fios nos locais de solda também são preenchidos com cola quente. Isso os protegerá de torções e puxões, e você de uma longa busca por uma conexão interrompida.
No topo estão um sensor de umidade e um fotorresistor. Um sensor de fumaça está colado à esquerda da caixa.
Em geral, da maneira correta, para uma resposta rápida, o analisador de gases deve ficar pendurado no teto. Ou seja, ele precisa ser executado em um longo fio ou esculpido em algum lugar em um lustre. Em caso de incêndio, a fumaça se acumula primeiro e isso permitirá que o sensor seja disparado mais cedo e mais rapidamente.
Depois de instalar todos os módulos em seu lugar, obtivemos esse conjunto de fios.
Eles precisam ser soldados no Arduino.
Agora, tudo o que resta é combinar todos os prós e contras.
Então o que, o relógio está montado. Antes de ligar, você deve definitivamente tocar em um curto-circuito, caso contrário, será um insulto. Mas observe que, neste caso, o multímetro emitirá um sinal sonoro, pois um elemento de aquecimento com baixa resistência é instalado dentro do detector de fumaça. Portanto, para testes, é melhor usar uma fonte de alimentação de laboratório e um fio com um conector USB.
Na página do projeto (link na descrição do vídeo do autor), faça o download do arquivo com firmware. Ele também contém arquivos para impressão 3D do estojo na impressora. Descompacte, instale as bibliotecas e abra o arquivo de firmware.
O código acabou sendo grande, mas o autor tentou comentar bem. No início estão as configurações e os pinos de conexão dos módulos. A única coisa que você pode precisar alterar é o número de LEDs especificamente na luz de fundo (este é o parâmetro NUM_LEDS, o autor está definido como 16).
Após a edição necessária das configurações, você pode carregar o firmware no microcontrolador.
Agora colocamos os fios e instalamos o Arduino em seu lugar.
Durante o horário normal, a luz de fundo brilha no modo arco-íris.
Mas é claro que seus modos podem ser modificados e alterados para outros, a seu critério.
Ao acertar o relógio.
No lado direito, existem três botões de controle: mais, menos e amarelo inferior (essa é a configuração).
Pressionamos uma vez e entramos no modo de configuração.Aqui você pode alterar as horas, minutos, sincronizar segundos, definir o alarme (+ no final indica que o alarme está ativado ou desativado). Em seguida é a instalação do ano, mês, dia e dia da semana.
O último valor de 300 é o limite do detector de fumaça. Pode ser alterado nas etapas de 50. O autor recomenda deixar 300.
A pressão seguinte do botão amarelo sai das configurações, enquanto todos os parâmetros são gravados na memória não volátil e não são redefinidos mesmo que a energia seja desligada.
O relógio possui um despertador. Pode ser definido para acordar de manhã. E quando funcionar, o relógio piscará em verde-azul e WAKE será exibido na tela.
Vamos verificar como o detector de fumaça funciona.
Os números no canto superior direito mostram o valor do detector de fumaça.
Então a primeira partida não entrou, nós pegamos a segunda.
E agora funcionou.
Como resultado, criamos um relógio legal com uma luz de fundo dinâmica legal e com um sensor de fumaça e gás. Eles podem não apenas acordá-lo, mas também alertá-lo sobre o perigo na presença de metano, monóxido de carbono ou fumaça. Eles também mostram a temperatura e a umidade atuais na sala. A energia vem da porta USB através da própria plataforma Arduino. Um relógio será útil em casa, na cozinha, na garagem e no campo, sempre que houver uma chance de envenenamento.
O sensor de gás em si pode ser usado absolutamente qualquer coisa - eles são intercambiáveis. Você também define o limite para a operação deles. De acordo com a experiência dos experimentos do autor, 300 unidades são o valor ideal.
Obrigado pela atenção. Até breve!
Vídeo: