Igniter de fogos de artifício controlado por telefone simples e barato: 4 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

O que é isso e como funciona?

Este é um projeto para iniciantes no qual estaremos acendendo fogos de artifício usando nosso telefone habilitado para bluetooth.

O telefone irá acionar o evento de disparo, o módulo de escuta do bluetooth (HC-05) irá comunicar isso a um arduino, e o próprio arduino irá acionar um relé. O relé será conectado a uma bateria LiPo e conduzirá a corrente através de uma fita de fio de nicromo conectada ao redor da firewok / fósforo. O nicrómio vai aquecer rapidamente e tornar-se vermelho e quente disparando os fogos de artifício.

Isso não soou tão complicado, certo?

Em primeiro lugar, preciso explicar por que fiz esse projeto. Existem alguns projetos de fogos de artifício por aí, por que isso é diferente. Acho que as vantagens são:

* baixo custo, o total de peças com a bateria incluída é inferior a 20 $ (você pode ver uma lista abaixo) se você não tiver nenhuma peça

* simplicidade: o projeto será feito com pouca solda em uma placa de ensaio e os componentes poderão ser reutilizados facilmente. Eu estimo apenas uma hora de trabalho no projeto

* um alto nível de detalhes neste tutorial

* pode ser estendido para ignição múltipla apenas se necessário (explicarei como), mas para começar, é apenas um único dispositivo de ignição

Outras vantagens, mas não tão exclusivas, são:

* segurança (você pode operá-lo à distância), os inocentes fogos de artifício podem não ser perigosos, mas podem ser adaptados para outros mais perigosos com apenas um fósforo!

* divertido, bem, só há diversão em criar algo com as mãos, e você é livre para adaptar o projeto como quiser se parecer muito simples (darei algumas idéias no final)

Como este é um tutorial para iniciantes, selecionei links para algumas informações úteis abaixo:

* Como funciona um relé: aqui

* Como funciona o bluetooth: aqui

* Tutorial de bluetooth Arduino simples: aqui

Dito isso, vamos começar!

Etapa 1: Coisas necessárias

Dica: amplie as fotos para ver os rótulos descritivos nelas

Partes:

Aviso: os preços podem variar um pouco, eram os preços disponíveis quando criei este instrutível

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

Qualquer modelo Arduino serve, escolhi este porque é pequeno e barato. Mas você pode precisar soldar os pinos.

2. Módulo bluetooth HC-05 (eBay) 3,3 $

3. pequeno breadboard (eBay) 72 c

4. fios de jumper macho-macho e macho-fêmea (eBay) 1,2 $ x 2 por um monte

você só precisa de alguns, mas presumo que você já tenha isso

5. Placa de retransmissão 5V (eBay) 1 $

6. Caixa de bateria fechada de 3 AAA (eBay) 1 $ você pode usar qualquer fonte de energia que tenha entre 4 e 11 V para ser seguro.

7. Bateria LiPo (Hobbyking), ou você pode experimentar com outras baterias, eu escolhi a LiPo porque ela tem muita força para seu tamanho e não corremos o risco de danificá-la (ela pode lidar com correntes relativamente grandes). Eu escolhi uma bateria com conector XT-60

8. Fio de nicromo de 0,25 mm (eBay) 2,6 $

9. Conector LiPo fêmea XT-60 (eBay) 1,2 $

10. Tubulação termorretrátil ou fita isolante

11. Uma caixa de plástico com tampa destacável

12. vários fios

13. Bloco de terminais (eBay) 15c

Supondo que você não tenha nenhuma dessas partes, o total será de 20 $, mas as mudanças são que você terá pelo menos alguns dos componentes.

Ferramentas: 1. Ferro de soldar para soldar fios aos conectores LiPo

2. Cortadores de fio

3. Chave de fenda pequena

4. Cortador

5. USB para adaptador FTDI serial FT232RL para programar o arduino pro mini

6. Laptop com ArduinoIDE instalado para programar o arduino

7. Mais leve se você usar tubulação termorretrátil

8. Um smartphone capaz de conexão bluetooth (eu uso um Android no exemplo) com um software bluetooth instalado

Habilidades:

Programação básica do Arduino, este tutorial pode ser útil.

Etapa 2: Montagem

Também anexei um esquema fritzig no formato-p.webp

Fazendo a conexão de energia

Então, se você está se perguntando por que escolhi a bateria LiPo, a razão é porque esse tipo de bateria pode fornecer grandes correntes por curtos períodos de tempo e são encontradas em carros RC comuns, drones, aviões etc. ao redor da casa. Fiz algumas medições e meu fio de nicromo usará cerca de 6 amperes de energia, o que significa que você pode usar uma bateria LiPo ainda menor. Eu testei com 1300 Mah, mas um valor muito menor pode funcionar. Se você estiver interessado em mais informações sobre essas baterias, verifique aqui.

Precisamos fazer a fiação do conector LiPo para o relé e para o fio de nicromo.

Primeiro, faremos a fiação do conector LiPo, estamos usando fluxo de soldagem para soldar um cabo de 2 condutores (cerca de 10 cm).

Usando um cortador e uma tira de fio, cerca de 3 mm de cabo de um lado e 5 mm do outro lado. Corte o tubo termorretrátil 2 x 6 mm e insira-o no lado não isolado de 3 mm. Solde o cabo no conector LiPo conforme mostrado nas fotos, em seguida, posicione o tubo termorretrátil para cobrir o metal exposto e, usando um isqueiro, aqueça cuidadosamente o tubo para que ele trave na posição.

Por outro lado, o fio positivo do cabo de 2 condutores vai para o relé (slot do meio).

Outro cabo mais longo de 2 condutores deve ser preparado, isso deve ser de 30 cm ou mais para acionar o fogo de artifício com segurança. Descasque o fio 5 mm em ambos os lados e, em seguida, insira em dois blocos de réguas de terminais (veja as fotos). Este cabo irá disparar o fogo de artifício / fósforo. De um lado, inseriremos o fio de nicromo posteriormente. No outro lado, vamos conectá-lo ao relé (terminal +) e, respectivamente, diretamente ao LiPo (terminal -). Você precisará identificar a posição NO (normalmente aberto) do relé, esta é a marca no relé com um loop não fechado, ao contrário, o NC (posição normalmente fechada) será marcado com um loop fechado, então deve ser fácil de localizar. Usando um fio de 4 cm em ambos os lados (também 5 mm), conecte o NO (+) do relé a um dos blocos de terminais do cabo de 30 cm. O terminal (-) do fio LiPo será conectado ao outro bloco de terminais.

Isso é muita conversa, mas na verdade é bem simples, por favor, veja as fotos e ficará mais claro.

Preparando o suporte da bateria

Precisamos preparar o suporte de 3 pilhas AAA para que ele seja conectado à placa de ensaio, então eu recomendo soldar dois pinos machos (como esses) para que se encaixe perfeitamente na placa de ensaio. Também precisaremos cortar um tubo termorretrátil de 2 x 5 mm e, após soldar os pinos machos, usaremos o isqueiro para isolar o metal descoberto.

O breadboard

Agora a placa de ensaio deve ser preparada, primeiro insira o microcontrolador e, em seguida, o módulo bluetooth.

Usando um conector de placa de ensaio macho-macho, conecte o bluetooth e os terminais de relé (+) e (-) e, em seguida, conecte o D12 (do microcontrolador) ao terminal HC-05 Tx. Também conecte D6 (do microcontrolador) ao pino IN do relé. O terminal da fonte de alimentação (3 AAA) será conectado aos pinos brutos e de aterramento.

Detalhes finais

* Usando um cortador, faça um furo no cabo da caixa de plástico. Insira todos os componentes na caixa de plástico, o fio de 30 cm com o nicromo de um lado irá deslizar por este orifício.

* Corte 12 cm de fio de nicromo. Enrole o fogo de artifício ou combine algumas vezes e, em seguida, conecte-o aos blocos de terminais. Medi a corrente necessária para aquecer o nicrómio e está cerca de 6 amperes, abaixo da classificação de 10 A do relé.

Etapa 3: O Código

O código estabelece um módulo bluetooth de conexão serial de software (para HC-05).

Em seguida, no loop, ele escuta a conexão serial para comunicação de entrada (do telefone ou tablet).

Quando algo é recebido, sua validade será verificada na função isPinNrValid (deve ser um número de pino de 3 a 9) e, em seguida, alterna o pino para "igniteTime". O tempo de ignição é uma constante inicialmente definida por mim para 2500 ms, você pode alterar para o que quiser, descobri que meus fogos de artifício seriam acionados com sucesso devido a esse intervalo.

O código deve ser carregado no pro mini usando o conversor USB para TTL.

Você precisará conectar os pinos GND, VCC, Rx, Tx e DTR ao arduino pro mini. Em seguida, abra o software arduino, selecione ferramentas / porta e qualquer porta que estiver usando. Em seguida, Ferramentas / Placa / Arduino Pro ou Pro Mini. Em seguida, Ferramentas / Placa / Processador / ATmega328 (5V 16Mhz). Abra o esboço abaixo e pressione upload.

Etapa 4: Usando e Reflexões Finais

Para usar o dispositivo, você precisará de um dispositivo habilitado para bluetooth serial e que pode ser:

- um smartphone ou tablet Android / iphone

- um laptop com módulo bluetooth

- um framboesa pi com bluetooth integrado

Na minha demonstração, escolhi um aplicativo andoid chamado Bluetooth Controller. Este aplicativo permite que você personalize botões que enviarão dados seriais. Criei dois botões chamados On e On2 que enviarão "5" e, respectivamente, "6" pelo serial. Mas é claro que qualquer aplicativo bluetooth serial servirá bem.

Ok, primeiro conecte a bateria LiPo, em seguida, defina o interruptor On no suporte de bateria 3 x AAA, feche a tampa da caixa, coloque o fogo de artifício no lugar com o fio de nicromo, recue e pressione o botão On2 no aplicativo Android (porque conectamos o pino nº 6 ao relé).

Algumas idéias de melhoria que deixo para você implementar e escreva nos comentários como você fez isso:

* Você notou que configurei um switch "On" com o valor "5" atribuído, deixarei a implementação de vários relés / fogos de artifício para você. Basicamente, você precisará de uma caixa maior e vários relés conectados com fios.

* Outra ideia é ter um recurso de segurança extra, como um sensor PIR. A maneira como funcionaria é quando o sensor detecta movimento, os fogos de artifício não acendem, mesmo que recebam um sinal do telefone.

Para acionar fogos de artifício com fusíveis, se eles não funcionarem diretamente, envolvendo o fusível com o fio de nicromo, você pode tentar com um fósforo. Enrole o fio em uma cabeça de fósforo e amarre a cabeça de fósforo ao fusível ou cole-o. Isso deve funcionar.

Espero que tenham gostado deste tutorial e estou aguardando comentários! Se você gostou do tutorial, pode se inscrever aqui e no meu canal no youtube.