Trådlös fyrverkeri igniter (2 / 5 steg)

Steg 2: elektronik

Den elektroniska kretsen är inte verkligen komplicerat, men lödning är ganska exakt.
Ta en titt på scheman före behandlingen, det gör det mycket lättare att förstå, särskilt grundläggande kretsen i den gröna rutan. Jag ville göra arduino löstagbara, så att jag fortfarande kunde använda det för andra projekt. Därför designade jag banan som en arduino shield, som ansluts höger in på arduino.

Kretsen är helt enkelt en liten bit av NiCr tråd (26 AWG) ansluten till ett NiCd batteri från en borrmaskin med 10m tråd. 18V batteri inducerar en ström av om 3A i tråd, eftersom motståndet av hela kabeln (20m normal kabel + 2cm NiCr wire) är omkring 6 Ohm. Med en ström av 3A, tråd lyser och blir varm nog att tända säkringen fyrverkeripjäs; men inte för mycket att förstöra NiCr kabeln själv. Det innebär att det kan enkelt återanvändas!
Om du vill använda kortare ledningar, som är fullt möjligt, bör du ta en tjockare NiCr tråd, så det inte smälta. Jag la en tabell som jag hittade på nätet; Du bör ta en titt i kolumnen för 500 grader Celsius. Ett annat alternativ sänka spänningen (andra batteri eller med en buck converter).

Nu till roligt delen: att göra det trådlöst! I grund och botten var allt jag gjorde lägga till en switch, men i form av en mosfet.
Detta fungerar på följande sätt: den positiva sidan av batteriet blir ansluten till ena sidan av kabeln, sedan den andra sidan blir ansluten till avloppet för mosfet. Källan är kopplas sedan till den negativa sidan av batteriet. Den sista terminalen av mosfet, utfärda utegångsförbud för, blir ansluten till en PIN-kod för arduino. Mosfet kommer att leda elektricitet mellan dess källa och avloppet när porten är inställd på hög (+ 5V) och stäng när den är inställd för lågt (0V).

Som ni kanske vet, har inte tillräckligt pins till kontroll 20 av dessa mosfets arduino. Det är därför jag använde en pin expander / IO expander. Detta chip är ansluten till arduino med 2 ledare (pin SCL & SDA) och ger 16 extra ingångar / utgångar. Som alltid med IC: s: ta en titt på databladet (eller bara min schematiska). Detta chip behöver en 33nF kondensator mellan stift 9 och marken och ett motstånd mellan stift 9 och 5V; Detta är för klockfrekvens.
Med 16 iOS på expander, endast 4 stift av arduino behövs för att köra mosfets: stift 8 till 11.

Därefter lägger vi till IR-mottagaren (igen: kolla databladet). En PIN-kod är ansluten till 5V, en till marken, och den sista som är ansluten till stift 13 av arduino. Detta ger oss en ingång, som kommer att behandlas av ett bibliotek i nästa steg. Stift 12 kommer att ansluta till en liten lysdiod (med 220R motstånd) och till marken. Detta kommer att blinka när det blir en ingång från IR remote. Jag lödde allt till en förlängning tråd, så mottagaren kan monteras utanför chassit. Dessutom lödda jag marken den IR-mottagare och LED tillsammans för att spara en tråd.

Nu är allt som återstår vissa formaliteter: en huvudströmbrytaren (2 polig) som kopplar NiCd batteri från kretsen och 9V batteri från arduino, en grön lysdiod och motstånd (680R) att indikera makt är på.
Ytterligare säkerhet något läggs: en nyckelbrytaren. Detta har 2 ändamål: det kan inte vara aktiverad av vissa joker, och det förhindrar oönskad antändning. Genom att lägga en röd LED i huvudsakliga krets, tänds det endast när strömmen flyter genom NiCr tråd. På grund av 1kR motståndet, nuvarande kommer att vara mycket små och kommer inte att antända säkringen. Nyckelbrytaren kringgår den LED och motstånd. Så, när lampan brinner, en av mosfets bedriver. Vrida switch antänds en säkring! Så när du inte är en knapptryckning på fjärrkontrollen, och lampan brinner, det inte är säkert att Stäng, eftersom något inte är rätt.

Lödning allt på skärbräda är ganska enkelt när du följer schematiskt. Jag la några, med olika åsikter. Se bara till att du ansluter högra trådarna till de kvinnliga headers. Du kommer att märka att det finns 20 kvinnliga rubriker som är anslutna till mosfets, och 4 att ansluter till + 18 v. Detta görs för att spara ledningar och förklaras nedan. Alla komponenter finns på baksidan av styrelsen, så tänk på IO expander speglas faktiskt. Stift 1 är längst ner till vänster på banan.

20 kablarna buntas i grupper om 6 kablar: 1 positiv och 5 negativ. Detta gjordes för att spara några tråd. I början av tråden, jag la huvudet stift, för att ansluta till perfboard (löstagbara kablar gör allt enklare). Fäst 6 trådarna 2 rader med 3 huvud pins, så att du får samma konfiguration som de kvinnliga headers (se till att negativa kabeln är på rätt plats, annars det inte kommer att ansluta till just kvinnliga rubrikerna på bordet!) I slutet skarvar den negativa kabeln i 5, 5 grupper 1 positiv och 1 negativ tråd.
NiCr tråd sedan matas genom en liten bit av perfboard och lödda mellan 2 ändar. Detta skapar en liten slinga för säkringen att passera. En crocodile clip limmas under den, att hålla säkringen på plats.

För att lägga till ännu fler utgångar, kan du använda ytterligare IO expander, på samma 2 ledningar (!). Detta är möjligt eftersom den interagerar med arduino med I2C-protokollet. Genom att ge en annan adress till andra chip (genom att ange 4 stift till hög eller låg, se datablad), kan vi urskilja 2.

Jag använde Drawingboard pro (en windows-app) för perfboard layout och TinyCad för kretsen.
Jag föreslår att göra det på en skärbräda först, att se till att det fungerar.