低成本 Arduino 闪电探测器制作指南
元件与材料
| 面包板 (通用) | × | 1 |
| 电阻 10kΩ | × | 2 |
| 电阻 3.3MΩ | × | 1 |
| 跳线 (通用) | × | 1 |
| Arduino UNO | × | 1 |
项目原理
背景知识
闪电释放巨大能量,除光和声外,还会在极低频 (VLF, 3-30 kHz) 和低频 (LF, 30-300 kHz) 段产生强电磁辐射。Arduino 可捕捉约 7 kHz 信号。该频段自然干扰少,电磁波以光速传播,探测器能在闪电发生几微秒后感知。
电路设计
Arduino 模拟引脚读取 0-5V,负电压会损坏引脚。利用两个 10kΩ 电阻串联分压,将引脚基准设在 2.5V。3.3MΩ 电阻串联在分压点与天线 (6-8 英寸导线) 之间,天线感应的电磁波在 2.5V 基准上叠加正负波动,安全读取。

采样率提升
闪电信号约 7 kHz,需 28 kHz 采样率 (4 倍)。Arduino 默认 ADC 仅 9.6 kHz。通过配置 ATmega 预分频器为 16,理论采样率 77 kHz,实测约 46 kHz,足够使用。
程序用 512 字节数组循环存储 A4 引脚读数。检测到闪电特征波动时,将整个数组通过串口发出,可用 Arduino IDE 串口绘图器显示,或转发至 ESP8266 上传云端。
实测效果


源码地址:GitHub
标签:Arduino 电磁 闪电 传感器 UNO VLF 天气
代码
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