Простое и дешевое устройство зажигания для фейерверков с управлением по телефону: 4 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Что это такое и как это работает?

Это проект для начинающих, в котором мы будем зажигать фейерверк с помощью телефона с поддержкой Bluetooth.

Телефон вызовет событие срабатывания, слушающий модуль Bluetooth (HC-05) сообщит об этом на Arduino, а сам Arduino вызовет реле. Реле будет подключено к LiPo батарее и будет пропускать ток через ленту из нихромового провода, проложенную вокруг зажигалки / спички. Нихром быстро нагреется и станет красным и горячим, что вызовет фейерверк.

Звучит не так уж сложно, правда?

Прежде всего, мне нужно объяснить, почему я сделал этот проект. Есть довольно много проектов фейерверков, чем это отличается. Итак, я думаю, что это преимущества:

* низкая стоимость, общая стоимость запчастей с аккумулятором составляет менее 20 $ (вы можете увидеть список ниже), если у вас нет запчастей

* простота: проект будет выполнен с небольшой пайкой на макетной плате, и тогда компоненты можно будет легко использовать повторно. Я оцениваю всего час на работу над проектом

* высокий уровень детализации этого урока

* может быть расширен до многократного розжига только в случае необходимости (объясню, как), но для начала это всего лишь один воспламенитель

Другие преимущества, но не столь уникальные:

* безопасность (вы можете управлять им на расстоянии), невинный фейерверк там может быть не опасным, но его можно адаптировать для более опасных с помощью только спички!

* весело, что ж, создавать что-то своими руками можно только весело, и вы можете адаптировать проект по своему усмотрению, если он кажется простым (в конце я дам вам несколько идей)

Поскольку это руководство для начинающих, я выбрал ссылки на полезную информацию ниже:

* Как работает реле: здесь

* Как работает блютуз: здесь

* Простое руководство по Bluetooth Arduino: здесь

При этом давайте начнем!

Шаг 1: необходимые вещи

Совет: увеличьте изображения, чтобы увидеть на них описательные надписи.

Части:

Предупреждение: цены могут немного отличаться, на них указаны цены, доступные на момент создания этой инструкции.

1. тип arduino pro mini 16Mhz 5V (eBay) 2 $

Подойдет любая модель Arduino, я выбрал эту, потому что она маленькая и дешевая. Но вам, возможно, придется припаять контакты.

2. Bluetooth-модуль HC-05 (eBay) 3.3 $

3. небольшой макет (eBay) 72 c

4. Перемычки папа-папа и папа-мама (eBay) 1,2 $ x 2 за пучок

вам нужно всего несколько, но я предполагаю, что у вас уже есть это

5. Плата реле 5В (eBay) 1 $

6. Закрытый батарейный отсек 3 AAA (eBay) 1 $ в целях безопасности вы можете использовать любой источник питания с напряжением от 4 до 11 В.

7. LiPo батарея (Hobbyking), или вы можете поэкспериментировать с другими батареями, я выбрал LiPo, потому что он обладает большой мощностью для своего размера, и мы не рискуем повредить его (он может выдерживать относительно большие токи). Выбрал аккумулятор с разъемом XT-60

8. Нихромовая проволока 0,25 мм (eBay) 2,6 $

9. XT-60 гнездовой LiPo разъем (eBay) 1.2 $

10. Термоусадочная трубка или изолента.

11. Пластиковая коробка со съемной крышкой.

12. разные провода

13. Клеммная колодка (eBay) 15c

Предполагая, что у вас нет ни одной из этих частей, общая сумма составит 20 долларов, но изменения заключаются в том, что у вас будет хотя бы некоторые из компонентов.

Инструменты: 1. Паяльник для пайки проводов к разъемам LiPo

2. Кусачки

3. Маленькая отвертка.

4. Резак

5. Переходник с USB на последовательный FTDI FT232RL для программирования arduino pro mini.

6. Ноутбук с установленным ArduinoIDE для программирования Arduino.

7. Легче, если вы используете термоусадочную трубку.

8. Смартфон с возможностью подключения по Bluetooth (в примере я использую Android) с установленным программным обеспечением Bluetooth.

Навыки и умения:

Основы программирования на Arduino, это руководство может быть полезно.

Шаг 2: Сборка

Я также прикрепил схему фрицига в формате-p.webp

Подключение питания

Итак, если вам интересно, почему я выбрал LiPo аккумулятор, причина в том, что этот тип аккумуляторов может обеспечивать большие токи в течение коротких периодов времени, и они встречаются в обычных радиоуправляемых автомобилях, дронах, самолетах и т. Д. Так что у вас может быть одна кладка. в доме. Я сделал несколько измерений, и моя нихромовая проволока будет потреблять около 6 ампер мощности, что означает, что вы можете использовать еще меньшую батарею LiPo. Я тестировал 1300 мАч, но может работать и гораздо меньшее значение. Если вас интересует дополнительная информация об этих батареях, проверьте ее здесь.

Нам нужно сделать проводку разъема LiPo к реле и к нихромовому проводу.

Сначала мы подключим разъем LiPo, мы используем паяльный флюс, чтобы припаять двухжильный кабель (около 10 см).

С помощью ножа и инструмента для зачистки проводов зачистите примерно 3 мм кабеля с одной стороны и 5 мм с другой стороны. Отрежьте термоусадочную трубку 2 x 6 мм и вставьте ее с неизолированной стороны 3 мм. Припаяйте кабель к разъему LiPo, как показано на рисунках. Затем поместите термоусадочную трубку так, чтобы она закрывала оголенный металл, и, используя зажигалку, осторожно нагрейте трубку, чтобы она зафиксировалась на месте.

С другой стороны, положительный провод двухжильного кабеля входит в реле (средний разъем).

Необходимо подготовить еще один более длинный двухжильный кабель, он должен быть не менее 30 см для безопасного срабатывания фейерверка. Зачистите провод по 5 мм с обеих сторон, а затем вставьте в две клеммные колодки (см. Рисунки). Этот кабель вызовет фейерверк / матч. С одной стороны мы вставим нихромовую проволоку позже. С другой стороны мы подключим его к реле (клемма +) и, соответственно, напрямую к LiPo (клемма -). Вам нужно будет определить положение реле NO (нормально разомкнутое), это отметка на реле с незамкнутым контуром, в отличие от NC (нормально замкнутое положение) будет помечено замкнутым контуром, поэтому его будет легко обнаружить. Используя 4-сантиметровый с обеих сторон зачищенный (также 5-миллиметровый) провод, подключите NO (+) реле к одной из клеммных колодок 30-сантиметрового кабеля. Клемма (-) провода LiPo будет подключена к другой клеммной колодке.

Об этом много говорят, но на самом деле это довольно просто. Пожалуйста, посмотрите изображения, и все будет более четко.

Подготовка держателя батареи

Нам нужно подготовить держатель для 3 батареек AAA, который будет вставлен в макетную плату, поэтому я рекомендую припаять два штыря (например, эти), чтобы он аккуратно вошел в макетную плату. Нам также нужно будет вырезать термоусадочную трубку 2 x 5 мм, а после пайки штырьков мы будем использовать зажигалку для изоляции оголенного металла.

Макетная плата

Теперь нужно подготовить макетную плату, сначала вставьте микроконтроллер, затем модуль bluetooth.

Используя разъем «папа-папа» на макетной плате, подключите bluetooth и клеммы реле (+) и (-), затем подключите D12 (от микроконтроллера) к клемме HC-05 Tx. Также подключите D6 (от микроконтроллера) к контакту реле IN. Клемма источника питания (3 AAA) будет подключена к контактам raw и заземления.

Заключительные детали

* С помощью резака проделайте отверстие в пластиковом корпусе коробки. Вставьте все компоненты в пластиковую коробку, 30-сантиметровая проволока с микромом на одной стороне пройдет через это отверстие.

* Отрежьте 12 см нихромовой проволоки. Оберните фейерверк или спичку несколько раз, а затем подключите его к клеммным колодкам. Я измерил ток, необходимый для нагрева нихрома, и он составляет около 6 ампер, что ниже номинального тока реле на 10 А.

Шаг 3: Код

Код устанавливает программное последовательное соединение (для HC-05) модуля bluetooth.

Затем в цикле он прослушивает последовательное соединение для входящей связи (с телефона или планшета).

Когда что-то получено, оно будет проверено на достоверность в функции isPinNrValid (номер вывода должен быть от 3 до 9), а затем он переключает вывод на "igniteTime". Время зажигания - это константа, изначально определенная мной на 2500 мс, вы можете изменить ее на все, что захотите, я обнаружил, что мой фейерверк успешно воспламенится с заданным интервалом.

Код должен быть загружен в pro mini с помощью конвертера USB в TTL.

Вам нужно будет подключить контакты GND, VCC, Rx, Tx и DTR к arduino pro mini. Затем откройте программное обеспечение arduino, выберите инструменты / порт и любой порт, который вы используете. Затем Инструменты / Плата / Arduino Pro или Pro Mini. Затем Инструменты / Плата / Процессор / ATmega328 (5V 16Mhz). Откройте скетч ниже и нажмите "Загрузить".

Шаг 4: Использование и заключительные мысли

Для использования устройства вам понадобится последовательное устройство с поддержкой Bluetooth, которое может быть:

- смартфон или планшет android / iphone

- ноутбук с модулем bluetooth

- Raspberry Pi со встроенным bluetooth

В своей демонстрации я выбрал приложение для Android под названием Bluetooth Controller. Это приложение позволяет настраивать кнопки, которые будут отправлять последовательные данные. Я создал две кнопки, названные On и On2, которые будут отправлять "5" и "6" соответственно через серийный номер. Но, конечно, подойдет любое последовательное приложение Bluetooth.

Хорошо, сначала подключите батарею LiPo, затем установите переключатель Вкл на держателе батарей 3 x AAA, закройте крышку коробки, установите фейерверк на место с помощью нихромовой проволоки, верните назад и нажмите кнопку On2 в приложении для Android (потому что мы подключили контакт № 6 к реле).

Некоторые идеи по улучшению, которые я оставляю вам для реализации, и напишите в комментариях, как вы это сделали:

* Вы заметили, что я установил переключатель «Вкл.» С присвоенным значением «5», я оставлю реализацию нескольких реле / фейерверков для вас. В основном вам понадобится коробка большего размера и несколько подключенных реле с проводами.

* Другая идея - иметь дополнительную функцию безопасности, такую как датчик PIR. Как это будет работать, когда датчик обнаруживает движение, фейерверк не загорается, даже если они получают сигнал от телефона.

Чтобы запустить фейерверк с предохранителями, если они не работают напрямую, обернув предохранитель нихромовой проволокой, вы можете попробовать спичку. Оберните проволоку спичечную головку и привяжите спичечную головку к предохранителю или приклейте. Это должно помочь.

Надеюсь, вам понравился этот урок, и я жду отзывов! Если вам понравился урок, вы можете подписаться на меня здесь и на моем канале YouTube.