Sistema di allarme a raggio laser con batteria ricaricabile per laser: 10 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Ciao a tutti… sono Revhead, e questo è il mio primo istruibile, quindi sentiti libero di darmi consigli e indicare aree in cui migliorare.

L'ispirazione per questo progetto è venuta da Kipkay che ha pubblicato una versione simile (PROTEGGI LA TUA CASA CON I RAGGI LASER) Dopo aver esaminato i commenti del suo istruttore, ho scoperto che molte persone avevano difficoltà a farlo funzionare e pensavano che ci fossero alcune limitazioni, quindi eccomi qui, postando la mia versione del sistema di allarme a raggio laser che ho costruito per il mio anno 12 finale in Ingegneria dei Sistemi. (Che è arrivato nelle liste brevi per la TOP DESIGNS EXEBITION.) Una volta che hai finito di guardare, per favore dagli un voto onesto, grazie! La mia versione è diversa nei seguenti modi; Ho un pannello solare per ricaricare la batteria che alimenta il laser, un regolatore di corrente per controllare il flusso di corrente alla batteria, un diverso circuito LDR (Light Dependent Resistor) e un circuito relè in modo che l'allarme rimanga attivo una volta che il raggio laser è rotto.

Passaggio 1: parti di cui avrai bisogno

Di seguito troverai un elenco di materiali e componenti di cui avrai bisogno per costruire questo istruibile, un sistema di allarme a raggio laser! Unità laser e batteria ricaricabile: - Cella solare in grado di fornire ovunque tra 6-12 Volt - Un puntatore laser che puoi tirare a parte (ne ho usato uno rosso economico ma sarebbe davvero bello se avessi i soldi per uno verde)- Chip regolatore di corrente LM317T- Resistore appropriato per LM317T (verrà spiegato più avanti)- Una batteria ricaricabile da 3 Volt (ho preso il mio da un vecchio telefono cordless)(la batteria non deve essere da tre volt, proprio quello di cui aveva bisogno il mio laser, scegli una batteria adatta al tuo laser)- Alcuni interruttori- Attrezzatura di saldatura- Braccio flessibile regolabile per puntare il laser (opzionale ma ne vale la pena)- Colla a caldo- Avvolgimento termoretraibile- Scatola per progetti piccoli- Connettore a crimpare LDR e unità di allarme:- LDR- 10K (10.000 ohm), resistore variabile- 10K (10.000 ohm), resistore- transistor NPN (ho usato un tipo 2N3904 ma qualsiasi dovrebbe funzionare)- LED (ho usato verde)- Resistenza da 510 Ohm- A Sma ll Relè Reed (ho usato uno da 5 Volt DC)- Resistenza 2K2 (2, 200 Ohm)- Resistenza da 120 Ohm- Il cicalino da 6-12 Volt funzionerà- Un secondo transistor (grazie a collard41 che ha chiarito che questo è in effetti un NPN transistor)- Alcuni interruttori- Due batterie da 9 volt Sembra molto e sembra difficile ma in realtà non lo è, ti guiderò passo passo e come meglio posso.

Passaggio 2: gli schemi

Ora, prima di lasciarti iniziare a saldare i tuoi componenti e realizzare i tuoi PCB personalizzati e cose del genere, ti consiglio di prototipare tutto su una scheda Bread. Mi ci è voluto molto tempo per comporre tutti i componenti e anche di più per farli funzionare insieme perché avevo bisogno di fare molta autoingegneria, e anche perché non sono in grado di dirti esattamente quale transistor usare nell'LDR e unità di allarme. Scusate.

Comunque, questo è il primo schema e di gran lunga il più semplice. L'unica parte che confonde è la scelta del resistore corretto da utilizzare con il tuo LM317T e la batteria ricaricabile scelta. Spiegherò come farlo nel passaggio successivo, in realtà è abbastanza semplice.

Passaggio 3: scelta del resistore corretto per funzionare con il tuo LM317T

Ora questo è importante se hai intenzione di utilizzare una batteria ricaricabile e un pannello solare, in caso contrario puoi saltare questo passaggio ma se lo sei, leggi attentamente. Ok, una batteria ricaricabile collegata a un pannello solare si ricaricherà sempre finché il pannello solare produce più tensione rispetto al valore della batteria. Ad esempio, la mia batteria da 3,6 Volt si ricarica finché la tensione è di 4 volt e oltre. Il mio pannello solare ha prodotto 10 Volt salutari, quindi va bene; Non devo preoccuparmi di non avere abbastanza tensione. Quello a cui devo stare attento è la corrente. Molta corrente caricherà la batteria molto rapidamente, ma causerà il surriscaldamento e ucciderà la batteria rapidamente. Troppo poca corrente e la batteria si caricherà molto lentamente o non si caricherà affatto. Una regola generale è che il flusso di corrente ottimale che dovresti cercare di mantenere è il 10% della corrente in uscita dalle batterie. Ad esempio la mia batteria era 850mA/H (850 milliampere all'ora). Quindi, il 10% di 850 è…850/10=85. In questo caso il numero magico è 85mA. Vogliamo che il nostro pannello solare produca una potenza non superiore a 85 mA all'ora. Per fare questo dobbiamo scegliere un resistore che funzionerà con il chip LM317T che ci darà quel livello di controllo. Per farlo abbiamo bisogno di questa tabella: guarda la quarta immagine per la tabella. Potrebbe essere necessario vederlo a grandezza naturale per vederlo chiaramente. Quello che fai è trovare il tuo magico valore corrente del 10% e abbinarlo al valore corrente più vicino sulla tabella (riga in basso), quindi guardare il valore sopra di esso e quello ti darà un valore di resistenza. È questo valore di resistenza che ti darà il flusso di corrente di cui hai bisogno. Nel mio caso il valore più vicino sul tavolo che corrispondeva al mio era 83,3 mA. Al di sopra ci sono 15 Ohm. È così che ho ottenuto il valore per il mio resistore. Potresti ottenere lo stesso o potresti averne uno diverso, tutto dipende dalla batteria che usi. Se hai bisogno di aiuto con questo, inviami un messaggio o lascia un commento e ti risponderò al più presto.

Fase 4: Schemi Parte 2, LDR e circuito di allarme

Questo schema è molto più grande e contiene molti più componenti del primo. Quello che farò è suddividerlo in due metà e spiegare come funziona ciascuna. Se hai esperienza con la creazione di schemi, sentiti libero di passare all'immagine dello schema finale dove puoi iniziare subito all'assemblaggio.

Per coloro che desiderano ulteriore aiuto, passare alla sezione successiva in cui spiegherò la prima parte dello schema, la parte LDR. Per coloro che vogliono solo iniziare ad assemblare, uno schema del prodotto finale è nell'immagine qui sotto.

Passaggio 5: prima metà dello schema di grandi dimensioni, il sensore LDR

La prima metà è la parte del circuito che rileva se il laser è o meno sull'LDR. La sensibilità può essere impostata con il resistore variabile da 10K. L'unico consiglio che posso darti è di giocare con il resistore variabile perché i livelli di luce variano a seconda di dove lo metti. Imposta questa metà del circuito su una breadboard ma lascia fuori il relè, lo faremo sostituisci il relè con un LED per ora. SUGGERIMENTO: ho impostato il mio il più sensibile possibile; Ho quindi usato un tubo spray verniciato di nero per coprire l'LDR per proteggerlo dalla luce in eccesso. In questo modo tutto ciò che devo fare è puntare il laser lungo il tubo e posso essere sicuro che nessuna luce a parte la luce laser raggiungerà l'LDR. Prima di attivare il relè, ho mostrato un LED nel mio schema. L'uso del LED consente di vedere visivamente il funzionamento dell'LDR e la sua sensibilità. Ecco come dovresti comporlo. Gioca con il resistore variabile in modo che il LED si accenda nell'oscurità quasi completa. Quando accendi le luci, il LED dovrebbe spegnersi. Se riesci a farlo, stai andando nella giusta direzione. Quindi, prendi un membro della famiglia, un amico o, se riesci a gestirti, metti la mano a coppa sull'LDR, non coprirlo completamente e punta il laser sull'LDR. Dovresti impostarlo in modo che il LED sia completamente spento quando il laser è acceso. Quando sposti il laser dall'LDR che è ancora a coppa nella tua mano, il LED dovrebbe illuminarsi intensamente. Ciò significa che hai impostato la sensibilità corretta. Per un test finale, se hai intenzione di schermare il tuo LDR con un tubo (lo consiglio) inserisci il tuo LDR, allinea il laser e dovresti vedere che il LED è spento. Cammina attraverso il laser e il LED dovrebbe accendersi. Il prossimo passo è abbandonare il LED e sostituirlo con un relè, ma non ancora!! È meglio capire cosa sta succedendo nella seconda metà del circuito che è spiegato nel passaggio successivo.

Passaggio 6: seconda metà dello schema finale, l'allarme

Lo scopo principale di questa metà dello schema è sostituire un pavimento di design che ho notato nella versione di kipkay, senza offesa amico; Adoro il tuo lavoro comunque, fantastico!! Ad ogni modo, il problema era che quando l'allarme è stato attivato nel Kipkay, sarebbe rimasto attivo solo per un breve momento dopo che il laser è stato ripristinato nell'LDR. Questo perché tutto ciò che aveva per alimentarlo era un condensatore.

Volevo che la mia sveglia rimanesse accesa anche dopo che il laser era stato ripristinato sull'LDR, e questo è quello che ho fatto. Come funziona è il transistor (non so di che tipo, penso NPN, i professionisti mi aiutano per favore) mantiene il circuito aperto. Una volta che i contatti uno e due (fare riferimento allo schema per capire di cosa sto parlando) entrano in contatto, attivano il transistor per consentire il passaggio del flusso di corrente, questo flusso di corrente a sua volta mantiene aperto il transistor, il che significa che non chiuderà il circuito (mantenendo l'allarme attivato) finché qualcuno non aziona fisicamente un interruttore per ripristinarlo/disattivarlo. I contatti 1 e 2 vengono chiusi utilizzando il relè di cui parlavo prima. Con il LED del primo circuito sostituito con le bobine del relè, quando l'LDR rileva che il raggio laser è stato interrotto, la corrente scorrerà nelle bobine del relè. Queste bobine generano un campo magnetico che chiude l'interruttore reed all'interno del relè. Questo interruttore reed viene contattato ai contatti 1 e 2, chiudendoli che attiverà l'allarme. Ora l'allarme rimarrà acceso perché ha un alimentatore tutto suo. Molto confuso, non so nemmeno se lo capisco appieno, ma funziona, e funziona davvero bene!!

Passaggio 7: ora metti tutto insieme

Per quelli di voi che hanno seguito l'intero processo, mi congratulo con voi perché ci sono molte informazioni che sembrano schiaccianti ma in realtà non lo sono. Avrei potuto tagliarlo molto corto e non spiegare cose, ma volevo farlo perché ci sono molte persone che fanno grandi insegnamenti e dedicano molto tempo a loro. Questo alla fine lo rende un istruibile molto più amichevole da usare per le persone. Volevo seguire le orme delle tesi che mi hanno aiutato con i loro istruttori, quindi mi sforzerò di rispondere a tutte le vostre domande, suggerimenti e non vedo l'ora di ricevere alcuni suggerimenti e consigli sui miglioramenti. Comunque, voglio solo sottolineare che è è importante testare prima l'intero sistema su una breadboard, quindi è possibile saldare tutto e creare PCB incisi personalizzati e cosa no. Inizia con l'unità laser e poi lavora sul circuito più grande e più complesso. Una volta terminato, puoi apportare modifiche e inserirle nelle caselle del progetto per renderle tutte davvero pulite e ordinate. Ti mostrerò l'aspetto del mio prodotto finale nei prossimi passaggi. Questo è l'aspetto del mio laser e delle custodie di allarme una volta che l'ho messo insieme:

Passaggio 8: come assemblare l'unità laser

Ecco come ho assemblato e presentato la mia unità laser. Ho scoperto che solo attaccare il laser sulla scatola rendeva molto difficile puntarlo nell'LDR della seconda unità. Quindi ho smontato una vecchia torcia che avevo che usava un braccio flessibile in modo da poter puntare la luce intorno agli angoli. Ho recuperato il braccio flessibile e ho fatto passare tutti i fili al laser lungo il tubo flessibile, ho incollato a caldo il laser all'estremità del braccio, ho coperto il laser con un involucro termoretraibile per nascondere la colla a caldo e l'ho montato sulla scatola.

Penso che funzioni molto meglio in questo modo e aggiunge un altro grado di avanzamento. Ho anche usato un interruttore on/off per il laser; altri interruttori per caricare il laser e ho usato un connettore a crimpare in modo da poter creare le mie prese per il pannello solare. Questo mi ha permesso di rimuovere il pannello solare quando non ne avevo più bisogno. Oh e un'ultima nota su questa unità laser. Poiché stiamo facendo in modo che il pannello solare carichi la batteria con il 10% della capacità delle batterie, ci vorranno 10 ore per caricarsi da morto in pieno sole. Che è abbastanza buono?

Passaggio 9: come ho messo insieme l'LDR e l'unità di allarme

Questa scatola è considerevolmente più grande perché ho dovuto inserire due batterie da 9 volt e un allarme piuttosto grande. Ho tolto il led dal lato LDR del circuito perchè non serve ma ho tenuto il led dal lato Alarm perchè deve esserci. L'ho montato sulla scatola in modo che si accendesse quando si attivava l'allarme. Funziona anche come un indicatore improvvisato di batteria scarica. Se il led si accende ma la sveglia non suona, so che la batteria deve essere scarica. La sveglia che ho usato aveva anche la funzione di emettere un suono pulsante invece di un singolo tono che era freddo e mi permette anche di avere qualche controllo sul volume dell'allarme. L'allarme che ho scelto è valutato a 120 Db molto alto a 12 volt, ma sto usando solo una batteria da 9 volt e solo 6 di quei volt arrivano all'allarme, quindi sento circa 60 Db che è piuttosto alto con una batteria piena. L'interruttore in alto a sinistra accende la metà del circuito LDR e quello all'estrema destra accende/ripristina l'allarme. Puoi anche vedere cosa intendevo usando un tubo come schermo di luce per l'LDR, funziona molto bene e consente al sistema di essere molto sensibile.https://www.youtube.com/embed/kxvch0Lu3os&feature=channel_pageNon posso darti una spiegazione passo passo di come saldare tutto perché ci sono così tante possibilità inoltre non ho scattato foto o video della mia saldatura di tutti i componenti. Comunque dai un'occhiata alle foto per uno sguardo più da vicino.

Passaggio 10: possibili miglioramenti e commenti di chiusura

Bene quello. Dovresti avere tutte le informazioni necessarie per creare il tuo SISTEMA DI ALLARME A FASCIO LASER di revhead… me!

alcuni possibili miglioramenti/modifiche che potrebbero essere apportati a questo sono; un indicatore di stato della batteria potrebbe essere aggiunto alla batteria ricaricabile che alimenta il laser; uno spegnimento automatico per il pannello solare in modo che quando la batteria raggiunge la carica completa, il pannello solare smetterà automaticamente di caricare la batteria; un laser verde è molto più affidabile, più stabile, più luminoso e percorre distanze maggiori rispetto a quelli economici rossi che ho usato in più sono davvero fantastici; un convertitore di tensione DC potrebbe alimentare i circuiti LDR e Alarm eliminando la necessità delle due batterie da 9 volt; e potresti montarlo su un microcontrollore e alcuni servi che sparano una pistola bb/pistola paintball in tutta l'area quando il raggio laser è scattato!! Non ho né le capacità, né le conoscenze, né l'attrezzatura per tirare fuori l'ultimo, ma se qualcuno lo fa, per favore me lo faccia sapere. Ad ogni modo, questa è la mia istruzione su come costruire un SISTEMA DI ALLARME DEL FASCIO LASER. Spero di essere stato molto chiaro e completo nella mia spiegazione anche se sono sicuro che molte persone dovranno leggerlo due volte per capirlo perché può creare confusione. Se hai domande, suggerimenti, suggerimenti o consigli, non esitare a lasciare un commento o a inviare un messaggio personale. Farò uno sforzo solido per rispondere a ciascuno di essi. Saluti e buona costruzione!!