Laserstråle alarmsystem med genopladeligt batteri til laser: 10 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

Hej alle sammen … Jeg er Revhead, og det er min første instruktion, så du er velkommen til at give mig råd og påpege områder, hvor jeg kan forbedre mig.

Inspirationen til dette projekt kom fra Kipkay, der lagde en lignende version (BESKYT DIT HJEM MED LASERBJÆLKER) Efter at have set på kommentarerne fra hans instruerbare, fandt jeg ud af, at mange mennesker havde problemer med at få det til at fungere og troede, at der var nogle begrænsninger for det, så her er jeg, og sender min version af laserstråle alarmsystemet, som jeg byggede til min årgang 12 i System Engineering. (Hvilket nåede de korte oversigter til TOP DESIGNS EXEBITION.) Når du er færdig med at se, bedes du give den en ærlig vurdering, tak! Min version er anderledes på følgende måder; Jeg har et solpanel til at genoplade batteriet, der driver laseren, en strømregulator til at styre strømmen til batteriet, et andet LDR (Light Dependent Resistor) kredsløb og et relækredsløb, så alarmen forbliver tændt, når laserstrålen er gået i stykker.

Trin 1: Dele, du får brug for

Nedenfor finder du en liste over materialer og komponenter, du skal bruge til at konstruere dette instruerbare, laserstrålealarmsystem! Laser og genopladelig batterienhed:- Solcelle i stand til alt mellem 6-12 volt- En laserpeger, som du kan trække separat (jeg brugte en billig rød, men det ville være rigtig fedt, hvis du havde penge til en grøn)- LM317T nuværende regulatorchip- Passende modstand til LM317T (forklares senere)- Et 3 Volt genopladeligt batteri (jeg fik mit fra en gammel trådløs telefon) (batteriet behøver ikke at være tre volt, det er lige hvad min laser havde brug for, vælg et batteri, der passer til din laser)- Nogle kontakter- Loddeudstyr- Justerbar flexi-arm til at sigte laseren (valgfrit men det er det værd)- Hot Lim- Shrink Wrap- Lille projektboks- Crimpstik LDR og alarmenhed:- LDR- 10K (10.000 Ohm), Variabel modstand- 10K (10.000 Ohm), modstand- NPN transistor (jeg brugte en 2N3904-type, men enhver skal fungere)- LED (jeg brugte grøn)- 510 Ohm modstand- A Sma ll Reed Relay (jeg brugte en 5 Volt DC)- 2K2 (2, 200 Ohm) modstand- 120 Ohm modstand- Buzzer 6-12 Volt virker- En anden transistor (tak til collard41, der præciserede, at dette er infact en NPN transistor)- Nogle switches- To 9 volt batterier Det ligner meget og virker hårdt, men det er virkelig ikke, jeg vil guide dig trin for trin og så godt jeg kan.

Trin 2: Skemaerne

Nu, før jeg lader dig begynde at lodde dine komponenter og lave dine brugerdefinerede PCB'er og lignende, råder jeg dig til at prototype alt på et brødbræt. Det tog mig meget lang tid at ringe til alle komponenterne og endnu længere tid for at få dem til at fungere sammen, fordi jeg havde brug for en masse selvstændig konstruktion, og også fordi jeg ikke var i stand til at fortælle dig præcis, hvilken transistor du skal bruge i LDR og alarm enhed. Undskyld.

Anyway, dette er den første skematiske og langt den enkleste. Den eneste forvirrende del er at vælge den korrekte modstand til brug med din LM317T og dit valgte genopladelige batteri. Jeg vil forklare, hvordan du gør dette i det næste trin, det er faktisk ret let.

Trin 3: Valg af den korrekte modstand til at arbejde med din LM317T

Nu er dette vigtigt, hvis du skal bruge et genopladeligt batteri og et solpanel, hvis ikke kan du springe dette trin over, men hvis du er det, læs omhyggeligt. Ok, et genopladeligt batteri, der er tilsluttet et solpanel, vil altid blive genopladet, så længe solpanelet producerer mere spænding, end hvad værdien af batteriet er. For eksempel oplades mit 3,6 Volt batteri, så længe spændingen er 4 volt og derover. Mit solpanel producerede sunde 10 volt, så det er godt; Jeg behøver ikke bekymre mig om ikke at have nok spænding. Det jeg skal være forsigtig med er strøm. Masser af strøm oplader batteriet meget hurtigt, men forårsager overophedning og dræber hurtigt dit batteri. For lidt strøm og dit batteri vil oplade ekstremt langsomt eller slet ikke. En generel tommelfingerregel er, at den optimale strømstrøm, du skal forsøge at vedligeholde, er 10% af batteriernes strømudgang. For eksempel var mit batteri 850mA/H (850 milliamps i timen). Så 10% af 850 er … 850/10 = 85. I dette tilfælde er det magiske tal 85mA. Vi vil have vores solpanel til at producere en effekt på ikke mere end 85mA i timen. For at gøre dette skal vi vælge en modstand, der fungerer med LM317T -chippen, der vil give os det kontrolniveau. For at gøre det har vi brug for denne tabel: Se på det fjerde billede for tabellen. Du skal muligvis se den i fuld størrelse for at se det tydeligt. Hvad du gør, er at finde din magiske 10% aktuelle værdi og matche den med den nærmeste aktuelle værdi på tabellen (nederste række), så se på værdien over den og det vil give dig en modstandsværdi. Det er denne modstandsværdi, der vil give dig det aktuelle flow, du har brug for. I mit tilfælde var den nærmeste værdi på bordet, der matchede mit, 83,3mA. Over det er 15 ohm. Sådan fik jeg værdien for min modstand. Du får muligvis det samme, eller du kan få et andet, alt afhænger af det batteri, du bruger. Hvis du har brug for hjælp til dette, skal du bare sende mig en besked eller efterlade en kommentar, og jeg svarer hurtigst muligt.

Trin 4: Skemaer del 2, LDR og alarmkredsløb

Denne skema er meget større og indeholder mange flere komponenter end den første. Hvad jeg skal gøre er at dele det op i to halvdele og forklare, hvordan hver fungerer. Hvis du har erfaring med at sammensætte skemaer, er du velkommen til at springe videre til billedet af den endelige skematik, hvor du kan komme lige til at samle.

For dem, der ønsker mere hjælp, fortsæt til det næste afsnit, hvor jeg vil forklare den første del af skematikken, LDR -delen. For dem, der bare vil begynde at samle, er en skematisk oversigt over det endelige produkt i billedet herunder.

Trin 5: Første halvdel af det store skema, LDR -sensoren

Den første halvdel er den del af kredsløbet, der fornemmer, om laseren er på LDR eller ej. Følsomheden kan ringes op med den 10K variable modstand. Det eneste råd, jeg kan give dig, er bare at lege med den variable modstand, fordi lysniveauerne vil variere afhængigt af, hvor du placerer det. Sæt denne halvdel af kredsløbet på et brødbræt, men lad relæet stå ude, vi skal til udskift relæet med en LED for nu. TIP: Jeg satte mit så følsomt som jeg kunne; Jeg brugte derefter en rørspray malet sort til at dække LDR for at beskytte den mod overskydende lys. På denne måde er alt, hvad jeg skal gøre, rettet laser ned ad røret, og jeg kan være sikker på, at intet lys bortset fra laserlyset når LDR. Inden du kaster relæet på, har jeg vist en LED i min skematisk. Ved hjælp af LED'en kan du visuelt se LDR'en, og hvor følsom den er. Sådan skal du ringe til den. Spil med den variable modstand, så LED'en lyser i næsten fuldstændigt mørke. Når du tænder lyset, skal LED'en slukke. Hvis du kan få det til at gøre dette, er du på vej i den rigtige retning. Få derefter et familiemedlem, en ven, eller hvis du kan klare dig selv, skal du lægge hånden over LDR'en, ikke dække den helt over og skinne laseren på LDR. Du bør indstille den, så LED'en er helt slukket, når laseren er på LED'en. Når du flytter laseren fra LDR, som stadig er hakket i din hånd, skal LED'en lyse kraftigt. Det betyder, at du har indstillet den korrekte følsomhed. For en sidste test, hvis du vil afskærme din LDR med et rør (jeg anbefaler det), skal du lægge din LDR i den, stille laseren op, og du skal se, at LED'en er slukket. Gå gennem laseren, og LED'en skal lyse. Det næste trin er at droppe LED'en og udskifte den med et relæ, men endnu ikke !! Det er bedst at forstå, hvad der foregår i anden halvdel af kredsløbet, som forklares i det næste trin.

Trin 6: Anden halvdel af det endelige skema, alarmen

Hovedformålet med denne halvdel af skematikken er at erstatte et designgulv, som jeg bemærkede i kipkays version, ingen fornærmelse fyr; Jeg elsker virkelig dit arbejde i øvrigt, fantastisk !! Alligevel var problemet, at når alarmen blev udløst i kipkay's, ville den kun forblive et kort øjeblik, efter at laseren blev gendannet til LDR. Dette var fordi alt, hvad han havde for at drive det, var en kondensator.

Jeg ville have, at min alarm skulle være tændt, selv når laseren var blevet gendannet til LDR, og det er det, jeg har gjort. Hvordan det fungerer, er transistoren (jeg ved ikke, hvilken type, jeg tror, NPN, profferne hjælper mig venligst) holder kredsløbet åbent. Når kontakterne et og to (se diagrammet for at forstå, hvad jeg taler om) får kontakt, udløser de transistoren for at lade strømmen passere, denne strøm af strøm holder igen transistoren åben, hvilket betyder, at den ikke vil lukke kredsløbet (holder alarmen tændt), indtil nogen fysisk slår en kontakt til for at nulstille/slukke den. Kontakter 1 og 2 lukkes ved hjælp af det relæ, jeg talte om tidligere. Med LED'en fra det første kredsløb udskiftet med relæets spoler, når LDR registrerer, at laserstrålen er brudt, strømmer der strøm ind i relæets spoler. Disse spoler genererer et magnetfelt, der lukker rørkontakten inde i relæet. Denne rørkontakt kontaktes til kontakterne 1 og 2 og lukker dem, hvilket aktiverer alarmen. Nu vil alarmen blive ved, fordi den har en helt egen strømforsyning. Meget forvirrende, jeg ved ikke engang om jeg helt forstår det, men det virker, og det fungerer rigtig godt !!

Trin 7: Sæt det nu sammen

Til dem af jer, der fulgte hele processen, lykønsker jeg jer, fordi der er mange oplysninger, der ser overvældende ud, men det er det virkelig ikke. Jeg kunne have skåret det virkelig kort og ikke forklaret ting, men jeg ville, fordi der er mange mennesker, der laver gode instruktioner og lægger meget tid i dem. Dette gør det i sidste ende en meget venligere instruerbar for folk at bruge. Jeg ville gå i fodsporene på de teser, der hjalp mig med deres instruktører, så jeg vil gøre en indsats for at besvare alle dine spørgsmål, forslag og glæde mig til at modtage nogle tips og råd om forbedringer. Alligevel vil jeg bare understrege, at det er vigtigt at teste hele dette system på et brødbræt først, så kan du lodde alt ind og lave skræddersyede ætsede printkort og hvad ikke. Start med laserenheden, og arbejd derefter på det større mere komplekse kredsløb. Når du er færdig, kan du foretage ændringer og lægge dem i projektbokse for at gøre dem alle virkelig pæne og ryddelige. Jeg vil vise dig, hvordan mit slutprodukt ser ud i de næste par trin. Sådan så mine laser- og alarmhuse ud, når jeg satte det hele sammen: https://www.youtube.com/watch? V = kxvch0Lu3os

Trin 8: Sådan sammensætter jeg laserenheden

Sådan har jeg samlet og præsenteret min laserenhed. Jeg fandt ud af, at bare det at stikke laseren på æsken gjorde det meget svært at rette den ind i LDR på den anden enhed. Så jeg trak en gammel lommelyg fra hinanden, som brugte en flexi -arm, så du kan rette lyset rundt om hjørner. Jeg bjærgede flexi -armen og kørte alle ledninger til laseren ned ad flexirøret, varmlimede laseren på enden af armen, dækkede laseren ind i krympevik for at skjule den varme lim og monterede den på æsken.

Jeg synes, det fungerer meget bedre på denne måde, og det tilføjer endnu en grad af fremskridt. Jeg brugte også en push on/off switch til laseren; nogle flere kontakter til opladning af laseren, og brugte noget krympestik, så jeg kunne lave mine egne stikkontakter til solpanelet. Dette gjorde det muligt for mig at fjerne solpanelet, da jeg ikke behøvede det mere. Åh og en sidste note om denne laserenhed. Fordi vi får solpanelet til at oplade batteriet med 10% af batterikapaciteten, vil det tage 10 timer at oplade fra død i fuld sol. Hvilket er ret godt?

Trin 9: Sådan sammensætter jeg LDR og alarmenheden

Denne boks er betydeligt større, fordi jeg skulle montere to 9 volt batterier og en temmelig stor alarm. Jeg fjernede LED'en fra LDR -siden af kredsløbet, fordi det ikke er nødvendigt, men jeg beholdt LED'en fra alarmsiden, fordi den skal være der. Jeg monterede den på kassen, så den ville lyse, når alarmen blev aktiveret. Det fungerer også som en improviseret indikator for lavt batteriniveau. Hvis LED -lyset, men alarmen ikke lyder, ved jeg, at batteriet skal være svagt. Alarmen, jeg brugte, havde også funktionen til at lave en pulserende lyd i stedet for en enkelt tone, som var kølig, og det giver mig også mulighed for at have nogle kontrol over alarmens lydstyrke. Alarmen, jeg valgte, er vurderet til en meget høj 120Db ved 12 volt, men jeg bruger kun et 9 volt batteri, og kun 6 af disse volt gør det til alarmen, så jeg hører omkring 60Db, som er temmelig højt på et fuldt batteri. Kontakten øverst til venstre tænder for LDR-halvdelen af kredsløbet, og den yderst til højre tænder/ genindstiller alarmen. Du kan også se, hvad jeg mente med at bruge et rør som et lysskærm til LDR, det fungerer meget godt og giver systemet mulighed for at være meget følsom. https://www.youtube.com/watch? v = kxvch0Lu3os & feature = channel_page Jeg kan ikke give dig en trinvis forklaring på, hvordan man lodder alt, fordi der bare er så mange muligheder plus jeg tog ikke fotos eller video af min lodning af alle komponenterne. Tag et kig på billederne for et nærmere kig.

Trin 10: Mulige forbedringer og afsluttende kommentarer

Jamen det. Du skal have al den information, du har brug for til at lave dit eget LASER BEAM ALARM SYSTEM af revhead … mig!

nogle mulige forbedringer/ændringer, der kan foretages i dette er; en batteristatusindikator kan tilføjes til det genopladelige batteri, der driver laseren; en automatisk afbrydelse til solpanelet, så når batteriet når fuld opladning, stopper solpanelet automatisk opladningen af batteriet; en grøn laser er meget mere pålidelig, mere stabil, lysere og rejser større afstande end de billige røde, som jeg brugte, plus de er virkelig fede; en DC -spændingsomformer kunne drive LDR- og alarmkredsløbet og fjerne behovet for de to 9 volt batterier; og du kunne rigge dette op til en mikrokontroller og nogle servoer, der ville affyre en bb -pistol/paintball -pistol rundt omkring i området, når laserstrålen blev udløst !! Jeg har hverken færdigheder, viden eller udstyr til at trække det sidste, men hvis nogen gør det, så lad mig det vide. Anyway, det er min instruktion om, hvordan man bygger et LASER BEAM ALARM SYSTEM. Jeg håber, jeg var meget klar og grundig i min forklaring, selvom jeg er sikker på, at mange mennesker bliver nødt til at læse den to gange for at forstå den, fordi den kan være forvirrende. Hvis du har spørgsmål, forslag, tip eller tips, tøv ikke med at efterlade en kommentar eller sende en personlig besked. Jeg vil gøre en solid indsats for at besvare hver enkelt af dem. Skål og glad bygning !!