Приветствую, Самоделкины!
В природе существует множество опасных газов без цвета и запаха, таких как: метан, пропан, угарный газ и многие другие. И реальность такова, что двух глубоких вдохов будет вполне достаточно чтобы потерять сознание и через несколько минут задохнуться. Если у вас дома установлена газовая плита, есть гараж с автомобилем, а на даче печное отопление, или есть глубокий подвал, то вам однозначно пригодится сегодняшняя самоделка.
Действительно, такие газы как метан, пропан и угарный газ, не имеют ни цвета, ни запаха. Но при применении в быту, в них добавляют специальные примеси, чтобы мы могли почуять противный запах газа.
Для сборки понадобится:
1. Программируемая платформа Arduino Nano;
2. Коробок спичек, а лучше сразу два;
3. LCD экран 2004 с модулем I2C, он запаивается сзади на экран;
4. Модуль часов реального времени DS1302;
5. Датчик дыма MQ-2;
6. Датчик температуры и влажности DHT22;
7. Две линейки управляемых светодиодов WS2811;
8. Фоторезистор и резистор на 10 кОм;
9. Пьезодинамик;
10. Китайские кнопки 3 штуки.
Если вы решите повторить этот проект, то для удобства, ссылки на все комплектующие уже находятся в описании оригинального видеоролика (ссылка на него в конце статьи).
Начинаем с того, что запаиваем I2C модуль к экрану. Сначала первый контакт. Затем выравниваем две платы параллельно и запаиваем все остальные контакты.
Автор использует флюс, поэтому чистка – обязательна.
Далее он собирает проект на макетке, с целью настройки, проверки работоспособности, а также для тестирования различных газовых датчиков. Они взаимозаменяемые, поэтому вместо одного можно без проблем установить другой. Так же автор загружает прошивку в Arduino для дальнейшей ее модификации.
Схема подключения модулей имеет следующий вид:
Каких-либо особых сложностей и нюансов тут нет. Есть только хитрость подключения подсветки экрана к Arduino. Перемычку с модуля I2C нужно снять и запаять туда провод. Все питание модуля идет от 5 В, поэтому тут всё просто.
Далее автор готовит проект корпуса для печати на 3D принтере, и сразу печатает его белым пластиком.
Светодиоды должны красиво светить через такой полупрозрачный пластик. Автор сначала хотел расположить светодиодные панели на всю длину снизу и сверху от экрана, но, во-первых, планки оказались длиннее, а во-вторых, высокая плотность установки самих светодиодов создаст высокое потребление тока. Можно конечно использовать ленту, но тут плотность расположения меньше и уместится только по 6 управляемых светодиодов, а более плотных лент у автора не оказалось. Ну в общем, это на ваше усмотрение. Вы можете сделать как-то по-своему.
В данной самоделке автор решил установить панельки по 8 светодиодов сверху и снизу от экрана. Соединил их последовательно сигнальным проводом, но питание разделил. Учтите, в проекте используются именно управляемые светодиоды WS2811.
Не путайте их с цветными RGB светодиодами на 4 контакта. Они тут не подойдут.
Корпус наконец напечатался и готов. Удаляем обводку и поддержки. А после ацетона он стал гламурно-глянцевым.
Если кому не нравится качество печати, то да, оно тут черновое с разницей слоев 0,3 мм. Можно поставить 0,1 мм, тогда будет как литой, но тогда придется дольше ждать.
Примерка.
Модули подошли на свои посадочные места: экран, датчик дыма и датчик влажности.
Далее следует длительный процесс пайки тонких проводов на все компоненты.
В итоге получился вот такой экран. Отдельно обратите внимание на фиолетовый провод по центру, это и есть адаптивная подсветка экрана.
Кнопки автор разместил на дешёвой макетной плате. Общий тут синий, а цветные — это выходы с кнопок.
Фоторезистор и резистор он также разместил на макетке. Провода обязательно скручивайте в косичку, так они не сломаются и не будет наводок.
Датчик дыма, кстати, необходимо подключать многожильным проводом, более толстым, он постоянно будет кушать около 110 мА на нагрев.
Теперь остается только всё это запаять на Arduino. Прикручиваем экран корпуса на саморезы, ответные отверстия уже предусмотрены при 3D печати.
Закрепляем все модули на свои места. Это конечно можно сделать с помощью стоек и винтов, но автор предпочел термоклей. Провода в местах пайки также заливаем термоклеем. Это обезопасит их это изломов и выдергивания, а вас от длительных поисков обрыва соединения.
Сверху расположились датчик влажности и фоторезистор. Слева на корпусе торчит датчик дыма.
Вообще, по правильному, для быстрого срабатывания газоанализатор должен висеть под потолком. То есть его нужно выносить на длинном проводе или лепить куда-нибудь на люстру. При пожаре дым первым делом скапливается наверху и это позволит датчику сработать раньше и быстрее.
После установки всех модулей на свои места, получился вот такой пучок проводов.
Их нужно все запаять на Arduino.
Теперь только осталось соединить все плюсы и все минусы.
Ну и что, часы собраны. Перед включением обязательно нужно прозвонить на короткое замыкание, а то будет обидно. Но учтите, в данном случае мультиметр будет пищать, так как внутри датчика дыма установлен нагревательный элемент с низким сопротивлением. Поэтому для проверки лучше использовать лабораторный блок питания и провод с usb разъемом.
На странице проекта (ссылка в описании авторского видео) скачиваем архив с прошивкой. В нём также находятся файлы для 3D печати корпуса на принтере. Распаковываем, устанавливаем библиотеки и открываем файл прошивки.
Код получился большой, но автор постарался его хорошо откомментировать. В самом начале находятся настройки и пины подключения модулей. Единственное, что возможно вам придется менять, это количество светодиодов конкретно в вашей подсветке (это параметр NUM_LEDS, у автора установлено значение 16).
После необходимой правки настроек, можно загружать прошивку в микроконтроллер.
Теперь укладываем провода и устанавливаем Arduino на свое место.
Во время обычной работы часов, подсветка переливается в режиме радуги.
Но ее режимы конечно же можно доработать и изменить на другие, на ваше усмотрение.
По настройке часов.
С правой стороны находятся три кнопки управления: плюс, минус и нижняя желтая (это установка).
Нажимаем ее однократно и переходим в режим настройки. Тут можно изменить часы, минуты, синхронизировать секунды, установить будильник (+ в конце обозначает включен будильник или выключен). Далее идет установка года, месяца, числа и дня недели.
Последнее значение 300 — это порог срабатывания датчика дыма. Его можно менять шагом 50. Автор рекомендует оставить 300.
Следующее нажатие желтой кнопки выходит из установок, при этом все параметры записываются в энергонезависимую память и не сбрасываются даже если отключить питание.
В часах есть будильник. Его можно установить на то, чтобы он разбудил вас утром. А когда он сработает часы будут мигать сине-зелёными цветами, а на экране высветится надпись WAKE.
Давайте проверим как работает датчик дыма.
Цифры в верхнем правом углу показывают значение с датчика дыма.
Так первая спичка не зашла, берём вторую.
А вот теперь сработал.
В итоге мы сделали классные часы с крутой динамической подсветкой и с датчиком дыма и газа. Они вас могут не только разбудить, но и предупредят об опасности при наличии метана, угарного газа или дыма. Они также показывают текущую температуру и влажность в помещении. Питание происходит от usb порта через саму платформу Arduino. Часы будут полезны и дома на кухне, и в гараже, и на даче, везде, где возникает вероятность отравления.
Сам газовый датчик можно использовать абсолютно любой – они взаимозаменяемые. Порог их срабатывания вы также устанавливаете сами. По опыту экспериментов автора, 300 единиц — оптимальное значение.
Благодарю за внимание. До новых встреч!
Видео:
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Источник: