Diseño de circuito de lanzacohetes

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Estoy construyendo un modelo de lanzacohetes con mi hijo. El circuito es muy simple como puedes ver. Queremos agregar un timbre y un LED / bombilla cuando se enciende como advertencia para mantenerse alejado del cohete.

¿Cómo podría encender la bombilla y hacer sonar el timbre sin lanzar el cohete? El zumbador y la bombilla necesitarían energía antes de presionar el botón de inicio. Creo que hemos comprado todos los componentes que necesitamos y estamos listos para construir.

esquemático

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

— usuario1226884
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Esta pregunta muestra el problema clásico de las personas que no han hecho ningún esfuerzo por familiarizarse con las prácticas de seguridad utilizadas durante mucho tiempo en un área, brincando con diseños de sillones mal considerados que es probable que introduzcan nuevos, desconocidos y no intuitivos peligros como hacer cualquier cosa más segura.

— Chris Stratton

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@ChrisStratton Parece que no es más que un simple circuito de novedad hasta la luz / zumbador de "advertencia". Uno con el que podrían divertirse y experimentar sin la necesidad de preocuparse por los peligros o ser intuitivos. Definitivamente suena como un buen proyecto para un tiempo de unión padre / hijo, especialmente si ambos son nuevos en electrónica.

— Bacon Brad

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El problema aparece en las respuestas presentadas por la pregunta.

— Chris Stratton

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@ChrisStratton el comentario parece innecesariamente hosco. Esto no es tan peligroso, y la pregunta era razonable e incluso tenía un buen esquema. ¿Qué es la carne de res?

— Dov

Usé modelos de encendedores de cohetes para detonar la pólvora para una fiesta de cumpleaños después de ver a nuestro electricista hacerlo en el laboratorio para un hundimiento simulado de un modelo de barco. Cuando mi hijo solicitó una repetición un par de años después, descubrí que podíamos quemar hilos de lana de acero con un generador de 5V con manivela, así que probé con una batería de 6V y los fusibles improvisados realmente funcionaron. bien. 6 encendedores de cohetes cuestan alrededor de $ 7, mientras que podría hacer cientos de una sola almohadilla de lana de acero. Sin embargo, no sé si esto funcionaría para cohetes.

— Dov

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esquemático

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Figura 1. Indicador de encendido y adiciones de timbre.

Simplemente agréguelos en paralelo como se muestra.

Por cierto, felicidades por una excelente primera publicación con un esquema orientado y dibujado correctamente.

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^{simular este circuito}

Figura 2. Función de retardo de tiempo.

Como sugiere Wouter, un retraso de tiempo agrega seguridad adicional. Debido a que los modos de falla de semiconductores no son predecibles (podrían fallar en circuito abierto o cortocircuito), el retraso de tiempo debería recibir su energía del botón de inicio. También puede agregar otro LED en paralelo con el encendedor para indicar que tiene energía en ese punto en caso de que el encendedor falle.

— Transistor
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Mi problema con este circuito es que nada impide que el usuario cierre la tecla e inmediatamente presione el botón de inicio. Una demora forzada sería aconsejable.

— Wouter van Ooijen

Gracias por la sugerencia del lanzamiento retrasado, no lo había considerado. Aceptaré esta respuesta ya que realmente aprecio el diseño. Muchas gracias

— user1226884

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Pondría el LED y el botón de inicio después del retraso de tiempo, para que el iniciador pueda ver cuándo expiró el retraso. El punto es retrasar el cambio -> inicio habilitado, no iniciar btn -> iniciar.

— Wouter van Ooijen

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Por el contrario, es más probable que un retraso de tiempo haga las cosas menos seguras. Lo último que quiere es un sistema que lance el cohete sin participación humana activa en el instante del lanzamiento. Si va a hacer eso, al menos haga que el interruptor de encendido / apagado sea un botón que debe mantenerse presionado y considere darle al temporizador algo de salida de progreso. Incluso entonces, levantar un dedo para cancelar es menos seguro que presionar activamente un botón para iniciar. El lugar más seguro para una demora sería una demora de armado antes de que el botón de inicio esté activo.

— Chris Stratton

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La demora como se dibuja es bastante peligrosa; el retraso de "armado" no es realmente beneficioso, ya que el área debe ser completamente segura para el lanzamiento antes de que se gire la llave, y no es demostrablemente más seguro que el sistema permanezca "deshabilitado" durante 5 segundos, 5 minutos o 5 horas después de la llave se gira antes de que funcione.

— Ecnerwal

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Habiendo usado circuitos comerciales y construido algunos yo mismo ...

El encendedor de cohete modelo estándar necesita una corriente bastante considerable para funcionar. En los viejos tiempos, se colocó una bombilla incandescente A TRAVÉS del botón de inicio. En la era moderna, un LED y una resistencia pueden estar en el mismo lugar. El encendedor no se encenderá (y si, de alguna manera, lo hizo, solo lo haría cuando armó el sistema, pero no lo hará).

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^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

La razón de este arreglo es que el launchpad es un entorno algo sucio tan pronto como se lanza un cohete, por lo que las conexiones al encendedor son propensas a la flakyness. Con la luz a través del botón, la continuidad del encendedor está asegurada (no está seguro de que no haya acortado el encendedor debajo del área activa, pero la continuidad al menos está confirmada, o no).

Mi disposición predeterminada tiene un interruptor de encendido con llave y un interruptor de armado adicional. El interruptor de armado en el modelo que he estado usando durante algunas décadas tiene que tirarse hacia ARRIBA.

Si bien puedes poner un timbre allí con la luz del brazo, no lo haría. Hace que sea más difícil comunicarse mientras el sistema está armado (ruido de fondo) y la razón por la que lo explica es "advertir a las personas que se mantengan alejados del cohete": es el trabajo de la persona que controla la tecla y el interruptor de armado para advertir a las personas (es más difícil hacer que suene un timbre) y apagar el sistema ( desarmar ) si alguien se acerca demasiado (es decir, bien ANTES de que estén "dentro del rango de peligro"). Si la persona, el perro, el gato, lo que sea dentro de ~ 25 pies de la plataforma, el sistema está desarmado, y eso es poco práctico (imaginable, pero prohibitivo) para cualquier otro medio que no sea la persona que controla mirar.

— Ecnerwal
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Solo comentario: la supervisión del control de personas (RCO?) Es esencial, pero un simple RADAR Doppler o un telémetro ultrasónico (menos de $ 5) haría que un techo agradable se agregue al sistema de prevención de lanzamiento.

— Russell McMahon

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Todas excelentes sugerencias;

Aquí hay un refinamiento adicional. Este circuito mantiene los cables en corto hasta justo antes de disparar para evitar el lanzamiento desatendido a través de un evento ESD.

Usaría un DPST (interruptor de tiro simple de doble polo con contacto momentáneo.

No intentes fusionar el sistema, no es necesario derretir todo.

— marcador de posición
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¿Por qué el -1? Esta no es una respuesta, pero no pretende ser una. Es una adición simple pero probablemente útil.

— Wouter van Ooijen

Esta es una gran adición de hecho. +1

— 0xDBFB7

55

ESD no activará un encendedor de cohete modelo estándar. No son dispositivos quisquillosos y nerviosos. Requieren una gran cantidad de energía para encenderse realmente.

— Ecnerwal

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Mi sugerencia: use la tecla de encendido / apagado para alimentar un circuito que consiste en el timbre y un 555 que está conectado para una salida retrasada. La salida retrasada enciende un LED (para indicarle que puede iniciar) y el botón de inicio y el encendedor. (Es posible que necesite un transistor o relé de potencia, dependiendo de la corriente requerida por el encendedor).

— Wouter van Ooijen
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Para esta aplicación, cualquier circuito electrónico debe fallar de manera segura. Si usa un temporizador, recomendaría que el circuito del temporizador se alimente realmente a través del botón pulsador, de modo que si éste o el transistor fallan en cortocircuito, el encendedor no se puede energizar mientras se suelta el botón.

— Transistor

Sí, eso es lo que sugerí. El 555 es alimentado por el interruptor, la salida del 555 (o tal vez un transistor alimentado por la salida del 555) alimenta el botón de encendido y el encendedor. Entonces el interruptor y el botón todavía están en serie.

— Wouter van Ooijen

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El temporizador no tiene ningún propósito útil: solo está agregando una "criatura que se alimenta". O la persona que posee la llave está calificada para mantenerla o no. La activación accidental mientras se configura el cohete se evita llevando la llave a la plataforma. La llave no se gira hasta que el área esté despejada y segura, o "lo estás haciendo mal". Tener un retraso adicional no añade nada a la "seguridad" - que sólo añade un retardo por ninguna buena razón (y la complejidad sin una buena razón.)

— Ecnerwal

El temporizador se asegura de que el timbre suene algún tiempo antes de que se pueda encender el cohete. Me parece útil tener una señal de advertencia y algo de tiempo para actuar en consecuencia.

— Wouter van Ooijen