Blitzdetektor / Gewitterdetektor testen?
Blitze Funktechnisch simulieren?
Vor geraumer Zeit habe ich euch den Gewitterdetektor Potzblitz und den Blitz-O-shield für Arduino UNO und für den Blitz-O-shield für den Arduino NANO vergestellt.
Bei der Entwicklung gab es immer wieder das Problem, dass wenn ein Gewitter benötigt wird, gerade keines in der Nähe ist.
Doch wie kann ich einen Blitz simulieren?
Dafür gabe es einige Ansätze:
Piezoanzünder aus Feuerzeug (Mein Favorit)
Verwenden eines Starters einer Leuchtstoffröhre
Piezoanzünder aus diversen Öfen
KFZ Zündkerze mit Zündspule
Alle Ansätze hatten ein Problem: Nicht praktikabel und/oder nicht reproduzierbar.
Also musste eine andere Lösung her: Ein „Blitzsimulator“
Überlegungen zu diesem Vorhaben:
- Physik: Wie kann ich einen Blitz / ein Gewitter erzeugen?
- Hardware: Welche Voraussetzungen sollen erfüllt werden?
- Designen des Schaltung
- Zusammenbau der Schaltung
- Die Funktionsweise der Software
- FAQ
Physik: Wie kann ich einen Blitz / ein Gewitter erzeugen?
Einfache Antwort: Gar nicht.
Dafür bräuchte es eine kraftvolle Influenzmaschine oder einen anderwärtigen HV Generator.
Also muss ich mich mit einem Simulator begnügen.
Was macht einen Blitz aus / welche Eigenschaften hat er?
Nun ja. Ein Blitz ist genaugenommen eine elektrostatische Entladung, welcher eine hochfrequente Funkwelle aussendet.
Genau das Prinzip verwende ich.
Ich erzeuge eine Funkwelle, welcher von den Gewitter und Blitzdetektoren als Blitz wahrgenommen wird.
Erzeugen will ich das mit einem Transistor und einer Spule, welche schlagartig entladen wird und dabei eine magnetische Welle (Funk) aussendet.
Hardware: Welche Voraussetzungen sollen erfüllt werden?
Umbedingt standalone, damit es mit einer Powerbank o.ä. betrieben werden kann.
Zum Takten der Spule/Transistorkombination verwende ich abermals einen PIC12F1572.
Designen der Schaltung
Am Anfang wird wieder ein Schaltplan gezeichnet und eine Platine designt.
Zusammenbau der Schaltung
Wie immer bei der Bestückung:
Die niedrigsten Bauteile zuerst, danach erst dann die Hohen. Ansonsten ist immer etwas im Weg !
• Schritt 1
Legen Sie alle Bauteile auf und überprüfen Sie sorgfältig, ob alle vollständig vorhanden sind.
TIP: Besonders kleine Bauteile können sich manchmal in der Verpackung oder anderen Bauteilen verstecken.
Durch vorsichtiges Schütteln der Verpackung oder der Bauteile lässt sich das versteckte Bauteil leicht entdecken.
Die Bestückung kann aus der „Bestückungshilfe“ herausgelesen werden:
• Schritt 2
Verlöten Sie die Widerstände: R1,R2 (Widerstand 470R – Farbcodierung: Ye/Vi/Bk/Bk/Br) und den Kondensator C3 (Kapazität: 220 nF – Beschriftung: 224).
• Schritt 3
Gefolgt von den beiden Schottky Dioden D1,D2 (Type: BAT42 – Beschriftung: BAT42), den Widerstand R3 (Widerstand 160R – Farbcodierung: Br/Bu/Bk/Bk/Br) und den Kondensator C1 (Kapazität: 100 nF – Beschriftung: 104).
• Schritt 4
Verlöten Sie nun den Transistor Q1 (Type: BC325 – Beschriftung: BC325), die weisse LED LD1 und die drei Taster S1 (Weiss), S2 (Weiss) und S3 (Rot).
Der rote Taster S3 muss dabei bei der USB Buchse sein!
• Schritt 5
Als nächstes wird die Spule L1, die USB Buchse X2 und den µController IC1 (Type: PIC12F1572 – Beschriftung: PIC12F1572) verlötet.
ACHTUNG: Beachten Sie die Ausrichtung der IC-Sockel.
Diese muss dem Bestückungsdruck auf der Platine entsprechen:
Der Bausatz ist nun fertig verlötet und bereit für die Inbetriebnahme.
Die Funktionsweise der Software
Die Software ist ganz einfach gestrickt.
In Abhängigkeit des gedrückten Tasters, werden verschieden viele Impulse ausgegeben.
Wird derselbe Taster zweimal gedrückt, stoppt die Ausgabe.
Wird ein anderer Taster gedrückt, so wird die Pulszahl gemäß dem gedrückten Tasters ausgegeben.
Die Taster haben dabei folgende Funktion:
Taster S1 (Weiss): 1 Impuls / Sekunde
Taster S2 (Weiss): 4 Impuls / Sekunde
Taster S3 (Rot): 10 Impuls / Sekunde (Störfeld, es gibt fast nie 10 I/Sek.)
Die Software kann frei in unserem Downloadbereich heruntergeladen werden.
Es gibt eine Version in MikroC und MikroBasic.
Wenn Ihr die Software weiterverbreitet, bitte einen Link auf meine Seite setzen 😉
FAQ
Hier werden wir natürlich gerne die meistgefragten Fragen beantworten.
Der Bausatz des „Blitzsimulator“ Blitz / Gewittersimulator kann in unserem Shop bezogen werden.
Bei Wünschen und Anregungen könnt Ihr euren Kommentar absetzen.