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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。

低成本 Arduino 闪电探测器制作指南

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

低成本 Arduino 闪电探测器制作指南

低成本 Arduino 闪电探测器制作指南

源码地址:GitHub

标签:Arduino 电磁 闪电 传感器 UNO VLF 天气

代码

GitHub 仓库

制造工艺

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