Feuerlöscher-Simulator - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Der Simulator entstand, weil ich beobachtete, wie ein Unternehmen viel Geld für die Schulung von Benutzern mit Live-Feuerlöschern ausgab. Ich stellte fest, dass die Schulung im Freien abgehalten werden musste, um die CO2-Freisetzung (Wetter) abzuleiten, und dass das jährliche Nachfüllen der Feuerlöscher erhebliche Kosten verursachte. Ich dachte, dass es eine Möglichkeit geben sollte, dieses Geld zu sparen und sich nicht auf gutes Wetter zu verlassen, um diese Bemühungen durchzuführen. Obwohl es mehrere kommerziell erhältliche Produkte gibt, warum nicht einen Weg finden, dieses Wissen und vielleicht etwas CNC- und 3D-Druck zu nutzen, um etwas zu machen, da ich Workshops zu Arduino-Mikroprozessoren in meinem lokalen Makerspace durchführe?

Demonstration des Feuerlöscher-Simulators

Ein einfacher Überblick ist, dass anstelle des Kegels am Ende des Schlauchs ein echter (leerer) Feuerlöscher mit einer Taschenlampe verwendet wird. Die Taschenlampe trifft Fotozellen auf einem simulierten PVC-"Feuer", und wenn sie drei (3) Mal über jeden Sensor gewischt wird, zeigen ein Summer und eine blinkende LED eine abgeschlossene Anstrengung an. Ein Benutzer/Auszubildender muss die reale Verwendung simulieren, indem er die Sicherheitsnadel herausnimmt, den Griff schließt und die Taschenlampe am Fuß des simulierten Feuers schwenkt.

Schritt 1: Arduino-Programm

Dieser Code sollte ziemlich einfach zu befolgen sein. Ich beginne damit, die Variablen zu deklarieren, die ich verwendet habe, um "leichte Treffer" zu zählen; Variablen zum Messen des Lichtfehlers – oder des relativen Umgebungslichts um die Flammen. Während der Zähler hinzugefügt wird, teste ich, ob der Zähler meinen Schwellenwert erreicht (12) und schicke Sie dann zu einer Funktion, die den Summer läuten und die LED aufleuchten lässt.

Ich habe den Code kommentiert und auch einige "Serial.print" und "Serial.println" eingefügt, um Ihnen auch beim Debuggen mit dem seriellen Monitor zu helfen.

Schritt 2: Feuerlöscher-Modifikationen

Mein erster Gedanke war, einen Laserpointer zu verwenden, aber ich entschied, dass ich eine sehr helle Taschenlampe und Fotozellen verwenden würde, damit dies funktioniert, damit Sie ein größeres Lichtfeld erhalten, das zu den Fotozellen gelangt.

Sie könnten einen alternativen Gegenstand anstelle des echten Feuerlöschers verwenden und von Grund auf neu bauen, aber ich wollte, dass dies ziemlich realistisch erscheint.

Ich habe den Aufwand angegeben, indem ich einen veralteten Feuerlöscher von unserem Sicherheitsteam besorgt habe. Wir haben sichergestellt, dass es leer war, machen Sie diese Arbeit nicht an einem voll aufgeladenen Gerät!

Ich entfernte die Ausgangsröhre des Geräts, untersuchte die Griffe und die Sicherheitsnadel und fand dann heraus, wo ich einen Schalter einsetzen konnte.

Dieser Teil des Aufwands erforderte das Aufbohren des Ventilabschnitts, um die Verkabelung durchzufädeln. Sie könnten um diesen Bereich herum verdrahten, aber ich hatte das Gefühl, dass die Drähte während des Gebrauchs leichter gebrochen werden könnten, wenn Sie diesen Weg gehen. Ich wollte ein Produkt herstellen, das mehrere Jahre lang hält.

Ich konnte zwei Bohrer unterschiedlicher Größe verwenden, um von der Vorderseite des Ventils nach hinten zu bohren, genug, um zwei kleine Drähte durchzubringen. Machen Sie diese lang genug, um vom Ende des Ventils durch den Schlauch bis zur Taschenlampe Ihrer Wahl zu gehen. Ich habe meine extra lange gelassen, bis ich wusste, dass ich genug hatte, um in das Ende einer Taschenlampe zu greifen, und am anderen Ende genug Spiel, um bequem einen Schalter zu erreichen, den wir unter dem oberen Griff montieren werden. Auf dem speziellen Gerät, das mir zur Verfügung gestellt wurde, gab es einen perfekten Platz für eine Schalterhalterung. Also ging ich in ein kostenloses Design-Tool namens TinkerCad und erstellte eine Schalterhalterung, die in die Rückseite des Feuerlöschers geschoben wurde, und dann konnte ich bohren, um einen Rollenschalter zu montieren. Ich habe ein Bild und die STL-Datei der von mir erstellten Einheit eingefügt.

Denken Sie daran, wenn Sie einen entwerfen, stellen Sie sicher, dass Sie nach dem Anbringen der Halterung und des Schalters sicherstellen möchten, dass der Schalter und die Halterung die Kompression des Griffs nicht stoppen, sonst fühlt es sich nicht wie echt an, wenn Sie Druck ausüben den Griff, um das CO2 herauszulassen. Ich war in der Lage, volle Bewegung zu bekommen, für ein besseres Simulationsgefühl.

Ich habe einen Mikroschalter mit einer Rolle darauf verwendet, ich denke, dieser hält länger und bietet eine bessere Lebensdauer als nur eine Hebelschalterversion.

Ich legte den Schalter aus und klemmte ihn an meinen 3D-Druck, dann bohrte ich zwei Befestigungslöcher. Sie können die.stl-Datei auch ändern, um diese Halterung mit Löchern in 3D zu drucken.

Als nächstes habe ich die Radiusspitze des Feuerlöschers gemessen. Einige Feuerlöscher können statt einer kleinen Spitze einen Kegel haben. Meiner hatte einen Tipp. Ich habe dann den hinteren Teil der Taschenlampe gemessen, um auch den Radius davon zu erhalten. Ich ging zurück zu TinkerCad und erstellte ein Design, das die Taschenlampe und die Spitze des Feuerlöschers bindet und die Wartung erleichtert.

Ich habe die STL für diesen Aufwand beigefügt, Sie drucken einfach zwei aus, um die Klemme zu machen. Die Taschenlampe kam von Harbour Freight.

Als nächstes entfernte ich die hintere Kappe, die die Batterien der Taschenlampe bedeckte, und schneide den Druckknopf aus. Ich habe einen Stecker gedruckt, um diesen Raum auszufüllen, und die Verkabelung an die Batterie und das Gehäuse angeschlossen. Der Dübel hatte ein Loch aufgedruckt, so dass ich eine 4-40 Schraube durch das Loch stecken konnte. Der Schraubenkopf kontaktiert die Batterieklemme, wenn Sie die Basis wieder aufschrauben, und dann habe ich das andere Ende gelötet und mit zwei 4-40 Muttern geklemmt, um den Stromkreis bis zum Schalter im Griff zu machen. Der andere Draht wird angezapft und an der Seite des Taschenlampengehäuses befestigt, um den Stromkreis zu vervollständigen. Jetzt können Sie testen, indem Sie den Griff zusammendrücken und den Schalter schließen. Ihre Taschenlampe geht an, um den Betrieb zu überprüfen.

Schritt 3: Das System

Diese Schaltung ist ziemlich einfach zu folgen. Ich habe mein Fritzing-Diagramm eingefügt, um das Nachverfolgen zu erleichtern. Wenn Sie Fritzing nicht verwenden, empfehle ich dieses kostenlose Tool dringend, da es einfach zu dokumentieren ist und wenn Sie eine tatsächliche PC-Platine erstellen möchten, kann es die richtigen Dateien für diesen Dienst generieren.

Die Betriebstheorie für dieses Gerät ist, dass wir vier (4) Fotozellen haben, die am Boden des simulierten Feuers verteilt sind. Die Fotozellen erhalten eine konstante Hintergrundlichtmenge, die jedes Mal registriert wird, wenn die Fotozelle vom Arduino abgefragt wird. Hinter dem simulierten Feuer befindet sich eine "vorspannende" Fotozelle. Damit wird das Umgebungslicht in der Umgebung des Simulators aufgenommen. Dies wird dann bei der Programmierung verwendet, um sicherzustellen, dass kein Streulicht die Fotozellen auslöst. Wenn Sie die Taschenlampe von einer Fotozelle zur anderen bewegen, registrieren Sie das Licht mit höherer Intensität. jede Lichtschranke muss dreimal "getroffen" werden, bevor sie als guter "Auszug" des Feuers angesehen wird. Diese Zählung erfolgt durch das Arduino-Programm. Sobald die drei Zähler für jede Fotozelle erreicht sind, ertönt ein Summer und eine Turm-LED blinkt, um anzuzeigen, dass der Bediener die Aufgabe abgeschlossen hat. Die Software schaltet alle Zähler auf Null zurück, um neu zu starten.

Schritt 4: Die elektronische Schaltung

Ich habe ein Standard-Steckbrett verwendet, um die Schaltung zu bauen und zu testen. Ich habe dann eine Prototyping-Platine im Lötstil verwendet, um die Verdrahtung zu übertragen. Sie müssen sicherstellen, dass alle Ihre Grundstücke mit einem gemeinsamen Standort verbunden sind. Ich treibe sowohl den Summer, die LED als auch die UNO-Platine von 12 Volt, um die Schaltung zu vereinfachen. Es könnte auch mit einer Batterie betrieben werden, aber ich habe ein altes Laptop-Netzteil verwendet. Hier ist eine Steckbrettansicht der Schaltung. Die meiste Arbeit wird im Softwarecode erledigt.

Alle Fotozellen haben eine Verbindung mit der +5-Schiene und dann über einen Widerstand mit Masse. Sie werden am Verbindungspunkt zwischen dem Fotozellenschenkel und dem Widerstand abgegriffen und gehen zurück zu den analogen Eingängen des Arduino.

Das Relais ist so eingestellt, dass es vom Arduino-Pin erregt wird und 12 Volt an das LED-Licht und den Summer liefert, wenn die Programmlogik feststellt, dass jede Fotozelle dreimal vom Licht "geschlagen" wurde. Dies ist eine Variable, die Sie ändern können, wenn Sie möchten, dass der Feuerlöscher weniger oder mehr Durchgänge erfordert.

Ich habe die Fritizing-Datei beigefügt, damit Sie sich alle Kabel- und Steckbrettverbindungen ansehen können.