基于AS3935以及Arduino Uno开发板的雷电探测器电路方案设计
发布时间:2020-01-13
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基于AS3935以及Arduino Uno开发板的雷电探测器电路方案设计
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为了使大气排放传感器更易于使用,我制作了包含AS3935集成电源的分线板。心脏显然是IC,我将其电源,具有外部微控制器电路的通信总线和主要控制信号带到外部。所有用于外部连接或外部处理的线都放在一侧有2.54 mm间隙的焊盘线上,我们可以在该焊盘上应用细条纹。使用I²C总线或SPI总线与外部环境进行数据连接是串行的;在最后一种情况下,我们将使用以下行:

MISO(主输入从输出),用于突破板输出,用于将与检测到的雷电相关的数据发送到Arduino;
MOSI(主输出从设备输入),它是Arduino的数据输出,用于将设置消息或确认消息传送到分支板;
CS(Chip Select)是Arduino的产品线,可让分线板在SPI总线上进行交互;CS之所以有用,是因为多个设备可以使用SPI,并且为了避免数据同事,我们需要每次通信会话每次仅启用一个设备。
SCL(时钟)对应于同步总线通信的信号。

请注意,如果没有另外指定,AS3935的引脚8(即CS)从其内部上拉电阻保持在逻辑高电平,但是可以通过不需要外部管理的JCS跳线将其强制为逻辑零。对于串行通信模式,可以使用插在引脚9(选择接口)上的第二个跳线(标记为SI)在分支板上选择。集成的AS3935集成作品:

在SPI模式下,如果9为逻辑零;
如果选择接口处于VDD,则在I²C模式下工作。
在我的应用程序中,我选择了第一个选项,因此您可以看到跳线已关闭。 

我将IRQ引脚(10)接到了CN1连接器的端子3,当IRQ是一个输出时,它与微控制器进行通信;当检测到雷电并将相应的值写入内部寄存器之一时,AS3935将逻辑电平拉高( REG0x03 [3:0])。

输入阶段,这是允许我检测与闪电相对应的无线电干扰的阶段;这与引脚2和3有关,它们是集成电路的无线电接收器输入,它需要在输入端加上一个反谐振电路,以便调谐一定的带宽并排除与天线无关的低频干扰。目的。

应用
我提出的项目基本上由三个要素组成:防雷器(可在分线板上使用),Arduino Uno板(其职责是分析传感器提供的信号,对其进行处理并在串行LCD显示屏上显示)电路的第三个元素)提取的信息,即检测到的放电数量以及估计的距离,可以认为是闪电的“产生”。

正如这些页面中的接线图所示,所有组件都必须连接,传感器分线板通过ISCP连接器与Arduino接口,因为后者具有完整的4线SPI总线。

为了管理串行显示,我们使用软件序列,该软件序列通过SoftwareSerial.h 库进行了仿真,该  库使您可以为需要它的可能应用程序释放硬件序列。如上所述,传感器分线板通过SPI总线连接,从该总线可以接收所有设置并传送有关雷电检测的数据。板载芯片本身足以测量强度并检测由安装在分接板上的线圈检测到的放电过程,因此提供的数据不需要Arduino进行任何特殊处理。

与分线板的连接利用了ICSP连接器上报告的SPI总线;然后我们将板子使用的GND(接地)和Vcc(连接至+ 5V)从Arduino取电。

CS(在逻辑级别0处于活动状态)由Arduino的数字I / O 3处理,从草图将其设置为输出,而分解板的IRQ则与数字I / O 2接口,因此初始化为输入,因为具体来说,IRQ会通知Arduino可能与IC电路或其中断板接口的微控制器,该微控制器能够读取注册表的内容。

当IRQ返回逻辑零时,至少有2毫秒的停顿,然后再次读取注册表。

对于串行LCD显示屏,它通过5V和GND端子连接到Arduino,以用于电源和数字I / O 5(设置为输出),将数据串行发送到LCD上的RX端子。通常,在不到60秒的时间内会显示风暴通知以及检测次数。如果在60秒内没有其他检测到,则显示通知“未检测到闪电”。

如果在集成电路的注册表中可以找到检测距离,则此信息也会显示在第二行中,并在以下行中显示一条消息:Disturb Det。X

 其中“ x”表示检测到的放电次数。在下面,您可以看到:

 距离:n km 

其中“ n”是闪电击中地面的估计距离。如果距离小于最小距离 ,则第一行显示Storm开销,第二行显示  WATCH OUT!

 

 

文章来源Hackaday

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