雷电探测仪的制作

步骤1：电路

由于此版本中的部件数量相对较少，因此电路并不是特别复杂。唯一的数据线是闪电传感器的SCL和SDA线以及蜂鸣器的一个连接线。该设备由锂离子聚合物电池供电，因此我决定将脂肪充电器集成到电路中。

上图描绘了整个电路。请注意，脂质电池和脂肪电池充电器之间的连接是通过JST公/母连接器进行的，不需要焊接。有关电路的更多详细信息，请参见本项目开头的视频。

步骤2：电路组件

该器件非常适合称为自由成形的电路组装技术。不是将这个项目中的零件粘贴到诸如穿孔板之类的基板上，而是用电线连接所有东西。这使得项目更小，组装起来更快，但通常产生的美学效果较差。我喜欢在最后用3D打印的外壳覆盖我的自由形成的电路。本项目开头的视频详细介绍了自由形成过程，但我将逐步完成文本上的所有步骤。

第一步

《我做的第一件事就是从脂肪充电器上取下绿色接线端子。这些不是必需的，占用空间。然后我将脂肪充电器的“+”和“ - ”端子连接到甲壳虫前面的“+”和“ - ”端子。这将脂肪电池的原始电压直接馈入微控制器。甲壳虫在技术上需要5V，但它仍然可以在距离脂肪大约4V的地方运行。

连接雷电传感器

然后切断包含的4 - 针电缆，使大约两英寸的电线保留。我剥去两端，将电缆插入闪电传感器，并进行以下连接：

闪电传感器上的“+”到甲壳虫上的“+”

闪电传感器上的“ - ”闪电传感器上的“ - ”

闪电传感器上的“C”到甲壳虫上的“SCL”垫

闪电上的“D”传感器到甲壳虫上的“SDA”垫

我还将闪电传感器上的IRQ引脚连接到甲壳虫上的RX垫。此连接需要转到甲壳虫上的硬件中断，并且RX焊盘（引脚0）是唯一剩余的中断引脚。

连接蜂鸣器

我将蜂鸣器的短引线连接到甲壳虫（接地）上的“ - ”端子，并将长引线连接到引脚11.蜂鸣器的信号引脚应连接到PWM引脚以实现最大的多功能性，引脚11是

切换电池

最后一件事是为电池添加内置开关以打开和关闭项目。为此，我首先将两根电线焊接到开关上的相邻端子。我用热胶将它们固定到位，因为开关的连接很脆弱。然后我将电池上的红线切成一半左右，并将开关上的电线焊接到两端。确保用热缩管或热胶覆盖暴露的导线部分，因为这些部分很容易与其中一根接地线接触并造成短路。添加开关后，您可以将电池插入电池充电器。

折叠所有内容

最后一步是抓住电池乱七八糟的电线和组件，使它看起来有点可见。这是一项微妙的任务，因为您要确保不要破坏任何电线。我首先将脂肪充电器热胶粘到脂肪电池的顶部。然后我将甲壳虫粘在上面，最后将闪电传感器粘在顶部。我离开蜂鸣器坐到一边，如上图所示。最终结果是一堆电路板贯穿其中。我也让开关的引线自由运行，因为我后来希望将它们集成到3D打印的外壳中。

第3步：编程

此电路的软件目前很简单，但可以根据您的需求进行大量定制。当设备检测到闪电时，它会先发出多次哔声，提醒您附近有闪电，然后发出相应闪电距离的嘟嘟声一定次数。如果闪电距离不到10公里，设备将发出一声长哔声。如果距离你超过10公里，设备会将距离除以10，绕过它，并多次发出哔哔声。例如，如果闪电击中26公里外，设备将发出三次哔声。

整个软件围绕闪电传感器的中断。当检测到事件时，闪电传感器将IRQ引脚发送为高电平，从而触发微控制器中的中断。传感器还可以发送非闪电事件的中断，例如噪声级别太高。如果干扰/噪声太高，您需要将设备从任何电子设备上移开。来自这些设备的电磁辐射很容易使来自远距离雷击的相对较弱的电磁辐射相形见绌。

要对微控制器进行编程，您可以使用Arduino IDE - 确保电路板选择设置为“Leonardo。 “您还需要下载并安装闪电传感器库。你可以在这里找到这个。

第4步：3D打印案例

我为我的设备建模了一个案例。你的自由形式电路可能有不同的尺寸，但我试图使我的情况足够大，以便许多不同的设计仍然适合它。您可以在此处下载文件，然后将其打印出来。表壳的顶部卡在底部，因此表壳不需要特殊部件。

您也可以尝试制作自己设备的型号并为其创建一个表壳。我在本项目开头的视频中详细介绍了此过程，但遵循的基本步骤如下：

捕获设备的尺寸

为设备建模在CAD程序中（我喜欢Fusion 360 - 学生可以免费获得）

通过从设备模型中偏移配置文件来创建案例。公差为2毫米通常效果很好。

步骤5：使用你的设备等

恭喜你，你现在应该有一个完整的功能强大的雷电探测器！在真正使用该设备之前，我建议您等到周围有雷雨，以确保设备实际上能够检测闪电。我的第一次尝试工作，但我不知道这个传感器的可靠性。

为设备充电很简单 - 只需将micro-USB线插入脂肪充电器，直到充电指示灯变为绿色。在充电时确保设备已开启，否则电池将无法供电！我还建议将哔哔声改为你喜欢的东西;您可以使用Tone.h库生成更令人愉悦的音符。