Пожарная безопасность 3D-принтера

Необходимые инструменты и машины

	3D-принтер (общий)
	Паяльник (общий)

Приложения и онлайн-сервисы

	IDE Arduino
	Autodesk Fusion 360

Об этом проекте

Вдохновение

Около месяца назад мой 3D-принтер находился в процессе печати, когда произошло короткое замыкание. Два отключившихся участка провода соприкоснулись и начали проводить между ними опасный ток. Это быстро вышло из-под контроля и начали выгорать провода экранирования ПВХ. Если бы я не был рядом и не заметил дыма, принтер бы загорелся. К счастью, мне удалось выключить принтер до того, как был нанесен какой-либо серьезный ущерб.

Это послужило для меня тревожным звонком:теперь я понимаю, насколько опасно запускать 3D-принтер без присмотра. Цель этого проекта - обнаруживать, предупреждать и уменьшать ущерб от любых электрических пожаров. А также чтобы успокоить осторожных владельцев 3D-принтеров.

Функциональность

3D Printer Safety может обнаруживать любые возможные опасности с помощью датчика пыли Sharp GP2Y1010AU0F, который может отслеживать твердые частицы в воздухе и передавать их на Arduino. Arduino Nano служит мозгом операции, он интерпретирует данные датчика и инициирует ответ. При обнаружении аномального уровня частиц в воздухе гаджет отключает питание 3D-принтера и подает звуковой сигнал . Питание 3D-принтера контролируется с помощью реле, а сигнал тревоги отправляется через зуммер 5 В.

Видео

Строительство

Соберите материалы, перечисленные в разделе «Вещи» вверху этого руководства. Обратите внимание, что я буду использовать другой зуммер, чем указанный, потому что он был у меня под рукой. Я также предлагаю вам приобрести перфорированную перфокарту, такую ​​как та, на которую я ссылался в приведенном выше списке.

Две принципиальные схемы связаны и прикреплены внизу этой страницы, одна называется «Полосатая диаграмма» и показывает, как компоненты должны быть соединены, чтобы минимизировать пространство. Это важно, если вы продолжаете играть с корпусом, напечатанным на 3D-принтере. Другая диаграмма, называемая «Расширенная диаграмма», используется для демонстрации схемы с наименьшей кластеризацией. Его можно использовать, если пространство не является проблемой, или для макетирования макета.

Подключите компоненты в соответствии со схемой выше. Большая часть перфорированной доски останется неиспользованной и будет разрезана позже. Датчик пыли имеет маркировку GP2Y1010AUOF, а вентилятор - вентилятор. Датчик пыли, указанный в списке «Вещи», поставляется с конденсатором и резистором, которые также следует разместить в соответствии со схемой.

При соединении всего вместе убедитесь, что используется достаточно провода, чтобы электроника могла поместиться в корпус. Убедитесь, что конденсатор направлен в правильную сторону (отмечена более светлой полосой). Наконец, убедитесь, что полосы на перфокарте идут так, как показано на картинке.

А теперь самое время загрузить код в Arduino Nano. Подключите плату к ПК и загрузите на нее код github, ссылка на который находится внизу этой страницы. Это можно сделать, вставив код в IDE Arduino, а затем загрузив его через правильный COM-порт.

Корпус

Ссылка на корпус для этого гаджета, напечатанный на 3D-принтере, находится внизу этого руководства. Файл распечатывается при обычных настройках печати с дополнительными опорами и печатается двумя частями.

Чтобы уменьшить объемную перфорированную плату, к которой припаяны компоненты, ее необходимо разрезать. Вырезать перфорированный картон немного сложно, но его можно выполнить, следуя методике, показанной в этом видео.

Уменьшите размер перфорированной платы, разрезав ее близко к месту пайки всех компонентов. Нет необходимости вырезать рядом с ними, поэтому буфер из одной строки / столбца будет работать.

Поместите реле и Arduino в корпус, как показано ниже. Компоненты можно удерживать на месте с помощью 3D-ручки или горячего клея.

Вставьте 20-миллиметровый вентилятор в соответствующий паз в верхней стойке крышки. Затем вставьте датчик частиц в стойку. Это будет плотно прилегать, но для закрепления клея не потребуется. Кнопку и сигнализацию можно приклеить горячим клеем или наклеить на место в соответствующих отверстиях.

Крышка поместится на основание в любом направлении и запечатает все провода и перфорированную плату внутри.

Провод питания 3D-принтера также должен быть вставлен в защитное устройство принтера.

Сначала отрежьте и удалите часть внешней оболочки, стараясь не повредить внутренние провода. Во-вторых, горячий или линейный провод (обычно черный) следует разрезать, а концы зачистить на 1/2 дюйма сзади. Эти оголенные провода затем следует подключить к K1 или K2 на реле. Один провод должен подключаться к центральной клемме, а другой - к нормально разомкнутой клемме, обозначенной символом «| __» вместо «\ __ |». Это гарантирует, что если устройство безопасности принтера будет повреждено во время пожара, питание принтера не будет снова включено.

Устройство следует устанавливать так, чтобы поднимающийся дым попадал рядом с отверстием вентилятора. Не помещайте устройство под электронику 3D-принтера.

Реле имеет еще одно отверстие, которое позволяет отключать другое устройство или удлинитель при обнаружении дыма.

Заключительные мысли

Было здорово создать этот проект и помочь другим прийти в себя, когда дело доходит до использования принтеров без присмотра. Я надеюсь, что это устройство поможет предотвратить чрезмерный ущерб, вызванный электронными сбоями, которые в последнее время появляются в Интернете.

Это устройство издаст громкий сигнал тревоги и отключит питание 3D-принтера при обнаружении дыма. Сигнал тревоги будет звучать в течение периода времени, указанного в коде Arduino. Кнопка сбрасывает Arduino, но снова подает сигнал тревоги, если опасность все еще присутствует.

В эту конструкцию встроено дополнительное реле, которое можно использовать для отключения ближайшей электроники в случае пожара, выполнив действия, описанные ранее.

Предупреждение: Не используйте паяльник рядом с принтером, если он работает с устройством безопасности 3D-принтера, это может привести к отключению питания принтера и, возможно, сбою печати. ​​

Предупреждение: Ни в коем случае это устройство не может гарантировать остановку возгорания или катастрофы 3D-принтера. Запуск любого электронного устройства для хобби, такого как 3D-принтер, означает принятие на себя связанных с ним рисков. Это устройство служит только для уменьшения риска и ущерба в результате катастрофического события.

Если у вас есть какие-либо вопросы, комментарии или проблемы, оставьте комментарий ниже или отправьте мне личное сообщение. Если вы нашли этот урок интересным и хотели бы увидеть больше из того, что я создаю, уважайте этот пост и подумайте о том, чтобы подписаться на меня.

Код

Код Arduino

Изготовленные на заказ детали и корпуса

Файлы вложения

Схема