Symulator gaśnicy: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Symulator powstał, ponieważ obserwowałem, jak firma wydaje sporo pieniędzy na szkolenie użytkowników z żywymi gaśnicami. Zauważyłem, że szkolenie musi odbywać się na zewnątrz, aby rozproszyć uwalniany CO2 (pogoda), a ponowne napełnianie gaśnic każdego roku wiąże się z dużymi kosztami. Pomyślałem, że powinien być sposób na zaoszczędzenie tych pieniędzy, a nie poleganie na dobrej pogodzie, aby zrealizować ten wysiłek. Chociaż istnieje kilka dostępnych na rynku produktów, skoro prowadzę warsztaty na temat mikroprocesorów Arduino w mojej lokalnej pracowni, dlaczego nie znaleźć sposobu na wykorzystanie tej wiedzy i może trochę druku CNC i 3D, aby coś zrobić?

Demonstracja Symulatora Gaśnicy

Prosty przegląd jest taki, że używa prawdziwej (pustej) gaśnicy z latarką zamiast stożka na końcu węża. Latarka uderzy w fotokomórki symulowanego „pożaru” z PVC, a po trzykrotnym przesunięciu każdego czujnika trzy (3) razy brzęczyk i migająca dioda LED wskażą ukończony wysiłek. Użytkownik/praktykant musi zasymulować rzeczywiste użycie, wyjmując agrafkę, zamykając uchwyt i przesuwając latarką u podstawy symulowanego ognia.

Krok 1: Program Arduino

Ten kod powinien być dość łatwy do naśladowania. Zaczynam od zadeklarowania zmiennych, których używałem do liczenia „lekkich trafień”; zmienne do pomiaru odchylenia światła - lub względne światło otoczenia wokół płomieni. Gdy licznik jest dodawany, sprawdzam, czy licznik osiąga mój próg (12), a następnie wysyłam cię do funkcji, która zadzwoni brzęczyk i zapali diodę LED.

Skomentowałem kod, a także umieściłem sporo "Serial.print" i "Serial.println", aby pomóc ci również debugować z monitorem szeregowym.

Krok 2: Modyfikacje gaśnicy

Moją pierwszą myślą było użycie wskaźnika laserowego, ale zdecydowałem, że użyję bardzo jasnej latarki i fotokomórek, aby to zadziałało, więc otrzymasz większą próbkę światła, która trafia do fotokomórek.

Możesz użyć alternatywnego przedmiotu zamiast prawdziwej gaśnicy i zbudować od zera, ale chciałem, aby wyglądało to dość realistycznie.

Podałem wysiłek, kupując przestarzałą gaśnicę od naszego zespołu bezpieczeństwa. Upewniliśmy się, że jest pusty, nie wykonuj tej pracy na w pełni naładowanej jednostce!

Wyjąłem rurkę wyjściową urządzenia, a następnie sprawdziłem uchwyty i agrafkę, a następnie wymyśliłem, gdzie mogę umieścić przełącznik.

Ta część wysiłku wymagała przewiercenia sekcji zaworu, aby przewlec okablowanie. Możesz okablować ten obszar, ale czułem, że przewody można łatwiej zerwać podczas użytkowania, jeśli pójdziesz tą drogą. Chciałem stworzyć produkt, który przetrwa kilka lat użytkowania.

Udało mi się użyć dwóch wierteł o różnych rozmiarach, aby przewiercić się od przodu zaworu do tyłu, co wystarczyło, aby przełożyć przez nie dwa małe druty. Zrób je wystarczająco długo, aby przejść od końca zaworu przez rurkę do wybranej latarki. Zostawiłem swoją bardzo długo, aż wiedziałem, że wystarczy sięgnąć do końca latarki, a z drugiej strony na tyle luzu, by wygodnie sięgnąć do włącznika, który zamontujemy pod górnym uchwytem. Na konkretnym egzemplarzu, który otrzymałem, znalazło się idealne miejsce na zamontowanie uchwytu przełącznika. Poszedłem więc do bezpłatnego narzędzia do projektowania o nazwie TinkerCad i stworzyłem uchwyt przełącznika, który wsuwałby się z tyłu gaśnicy, a następnie mogłem wiercić, aby zamontować przełącznik rolkowy. Dołączyłem zdjęcie i plik STL stworzonej przeze mnie jednostki.

Pamiętaj, jeśli zaprojektujesz taki, upewnij się, że po zamontowaniu uchwytu i przełącznika chcesz mieć pewność, że przełącznik i uchwyt nie zatrzymają kompresji uchwytu, w przeciwnym razie nie będzie to wyglądało jak prawdziwe, gdy naciskasz uchwyt do wypuszczania CO2. Udało mi się uzyskać pełny ruch, aby uzyskać lepsze wrażenie symulacji.

Użyłem mikroprzełącznika z rolką, myślę, że potrwa to dłużej i zapewni lepszą żywotność niż tylko wersja z dźwignią.

Rozłożyłem przełącznik i przymocowałem go do mojego wydruku 3D, a następnie wywierciłem dwa otwory montażowe. Możesz także zmodyfikować plik.stl, aby wydrukować w 3D ten uchwyt z otworami.

Następnie zmierzyłem promień końcówki gaśnicy. Niektóre gaśnice mogą mieć stożek zamiast małej końcówki. Mój miał napiwek. Następnie zmierzyłem tylną część latarki, aby uzyskać jej promień. Wróciłem do TinkerCada i stworzyłem projekt, który wiązałby latarkę z końcówką gaśnicy i ułatwił obsługę.

Dołączyłem STL do tego wysiłku, po prostu drukujesz dwa, aby zrobić zacisk. Latarka pochodziła z Harbour Freight.

Następnie zdjąłem tylną zaślepkę zakrywającą baterie latarki i wyciąłem przycisk. Wydrukowałem wtyczkę, aby wypełnić to miejsce i podłączyłem okablowanie do akumulatora i obudowy. Wtyczka miała wydrukowany otwór, przez który mogłem wkręcić śrubę 4-40. Łeb śruby styka się z zaciskiem akumulatora, gdy ponownie przykręcasz podstawę, a następnie przylutowałem drugi koniec i zacisnąłem dwiema nakrętkami 4-40, aby podłączyć obwód do przełącznika w uchwycie. Drugi przewód jest zaczepiony i przymocowany do boku obudowy latarki, aby zakończyć obwód. Teraz możesz przetestować, ściskając uchwyt i zamykając przełącznik, Twoja latarka włączy się, aby zweryfikować działanie.

Krok 3: System

Ten tor jest dość łatwy do naśladowania. Dołączyłem mój diagram Fritzing, aby ułatwić śledzenie. Jeśli nie korzystasz z Fritzing, bardzo polecam to darmowe narzędzie, ponieważ ułatwia ono dokumentowanie, a jeśli chcesz zrobić prawdziwą płytkę PC, może wygenerować odpowiednie pliki do wysłania dla tej usługi.

Teoria działania tego urządzenia jest taka, że mamy cztery (4) fotokomórki rozmieszczone na dnie symulowanego pożaru. Fotokomórki otrzymują stałą ilość światła tła, która jest rejestrowana za każdym razem, gdy fotokomórka jest odpytywana przez Arduino. Za symulowanym pożarem znajduje się fotokomórka odchylająca. Służy do zbierania światła otoczenia w obszarze wokół symulatora. Jest to następnie wykorzystywane w programowaniu, aby upewnić się, że rozproszone światło nie uruchamia fotokomórek. Przesuwając latarkę z jednej fotokomórki do drugiej, zarejestruj światło o większej intensywności. każda fotokomórka musi zostać „uderzona” trzy razy, zanim zostanie uznana za dobry „wymiatanie” ognia. Zliczanie to jest wykonywane przez program Arduino. Po osiągnięciu trzech zliczeń dla każdej fotokomórki, brzęczyk zadzwoni, a dioda LED na wieży zacznie migać, aby pokazać, że operator zakończył zadanie. Oprogramowanie, które je ustawia, przywraca wszystkie liczniki do zera, aby rozpocząć od nowa.

Krok 4: Obwód elektroniczny

Do budowy i testowania obwodu użyłem standardowej płytki stykowej. Następnie użyłem płytki prototypowej w stylu lutowania, aby przenieść okablowanie. Musisz upewnić się, że wszystkie twoje uziemienia są połączone ze wspólną lokalizacją. Napędzam zarówno brzęczyk, diodę LED, jak i płytkę UNO z 12 woltów, aby uprościć obwód. Może być również zasilany z baterii, ale użyłem starego zasilacza do laptopa. Oto widok płytki prototypowej obwodu. Większość pracy jest wykonywana w kodzie oprogramowania.

Wszystkie fotokomórki mają połączenie z szyną +5, a następnie do masy poprzez rezystor. Są one stukane w punkcie połączenia między nogą fotokomórki a rezystorem i wracają do wejść analogowych w Arduino.

Przekaźnik jest skonfigurowany tak, aby był zasilany przez pin Arduino i dostarczał 12 woltów do diody LED i brzęczyka, gdy logika programu wykryje, że każda fotokomórka została trzykrotnie „uderzona” światłem. Jest to zmienna, którą możesz zmienić, jeśli chcesz, aby zajmowała mniej lub więcej przebiegów gaśnicy.

Dołączyłem plik Fritizing, dzięki czemu możesz zobaczyć wszystkie okablowanie i połączenia płytki stykowej.