Laserstråle alarmsystem med oppladbart batteri for laser: 10 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:26

Hei alle sammen … Jeg er Revhead, og dette er min første instruks, så vær så snill å gi meg råd og påpeke områder å forbedre.

Inspirasjonen til dette prosjektet kom fra Kipkay som la ut en lignende versjon (BESKYT DITT HJEM MED LASERBJELKER) Etter å ha sett på kommentarene fra hans instruerbare, fant jeg ut at mange mennesker hadde problemer med å få det til å fungere og trodde det var noen begrensninger for det, så her er jeg, og legger ut min versjon av laserstråle alarmsystemet som jeg bygde for min 12. finale i Systems Engineering. (Som gjorde det til de korte listene for TOP DESIGNS EXEBITION.) Når du er ferdig med å se, vennligst gi den en ærlig vurdering, takk! Min versjon er annerledes på følgende måter; Jeg har et solcellepanel for å lade batteriet som driver laseren, en strømregulator for å kontrollere strømmen til batteriet, en annen LDR (Light Dependent Resistor) krets og en relékrets slik at alarmen fortsetter når laserstrålen er gått i stykker.

Trinn 1: Deler du trenger

Nedenfor finner du en liste over materialer og komponenter du trenger for å konstruere dette instruerbare, laserstrålelarmsystemet! fra hverandre (jeg brukte en billig rød, men det ville være veldig kult hvis du hadde penger til en grønn)- LM317T gjeldende regulatorbrikke- Passende motstand for LM317T (vil bli forklart senere)- Et 3 Volt oppladbart batteri (jeg fikk mitt fra en gammel trådløs telefon) (batteriet trenger ikke å være tre volt, det er akkurat det min laser trengte, velg et batteri som passer til laseren din)- Noen brytere- Loddeutstyr- Justerbar fleksibel arm for å sikte laseren (valgfritt men verdt det)- Hot Lim- Shrink Wrap- Small Project Box- Crimp Connector LDR and Alarm unit:- LDR- 10K (10, 000 Ohms), Variable Resistor- 10K (10, 000 Ohms), resistor- NPN transistor (jeg brukte en 2N3904-type, men alle skal fungere)- LED (jeg brukte grønn)- 510 Ohm motstand- A Sma ll Reed Relay (jeg brukte en 5 Volt DC)- 2K2 (2, 200 Ohm) motstand- 120 Ohm motstand- summer 6-12 volt vil fungere- En andre transistor (takk til collard41 som avklarte at dette er infact en NPN transistor)- Noen brytere- To 9 volt batterier Det ser ut som mye og virker vanskelig, men det er virkelig ikke det, jeg vil guide deg trinn for trinn og så godt jeg kan.

Trinn 2: Skjemaene

Nå før jeg lar deg begynne å lodde komponentene dine og lage tilpassede PCB -er og sånt, anbefaler jeg at du prototyper alt på et brødbrett. Det tok meg veldig lang tid å ringe inn alle komponentene og enda lengre tid for å få dem til å fungere sammen fordi jeg trengte mye selvutvikling, og også fordi jeg ikke kunne fortelle deg nøyaktig hvilken transistor du skulle bruke i LDR og alarm enhet. Beklager.

Uansett, dette er den første skjematiske og uten tvil den enkleste. Den eneste forvirrende delen er å velge riktig motstand til bruk med LM317T og det valgte oppladbare batteriet. Jeg vil forklare hvordan du gjør dette i neste trinn, det er faktisk ganske enkelt.

Trinn 3: Velge riktig motstand for å fungere med LM317T

Nå er dette viktig hvis du skal bruke et oppladbart batteri og et solcellepanel, hvis ikke kan du hoppe over dette trinnet, men hvis du er det, les nøye. Ok, et oppladbart batteri koblet til et solcellepanel vil alltid lades så lenge som solcellepanelet produserer mer spenning enn hva verdien av batteriet er. For eksempel vil mitt 3,6 Volt batteri lades så lenge spenningen er 4 volt og over. Solcellepanelet mitt produserte sunne 10 volt, så det er bra; Jeg trenger ikke å bekymre meg for ikke å ha nok spenning. Det jeg trenger å være forsiktig med er strøm. Mye strøm vil lade batteriet veldig raskt, men vil forårsake overoppheting og vil raskt drepe batteriet. For lite strøm og batteriet vil lade ekstremt sakte eller slett ikke. En generell tommelfingerregel er at den optimale strømmen du bør prøve å opprettholde er 10% av batteriets nåværende effekt. For eksempel var batteriet mitt 850mA/H (850 milliamps per time). Så, 10% av 850 er … 850/10 = 85. I dette tilfellet er det magiske tallet 85mA. Vi vil at solcellepanelet vårt skal produsere en effekt på ikke mer enn 85mA per time. For å gjøre dette må vi velge en motstand som vil fungere med LM317T -brikken som vil gi oss det kontrollnivået. For å gjøre det trenger vi denne tabellen: Se på det fjerde bildet for tabellen. Du må kanskje se den i full størrelse for å se den tydelig. Det du gjør er å finne din magiske 10% nåværende verdi og matche den med den nærmeste nåværende verdien på tabellen (nederste rad), og se deretter på verdien over den og det vil gi deg en motstandsverdi. Det er denne motstandsverdien som vil gi deg strømmen du trenger. I mitt tilfelle var den nærmeste verdien på bordet som passet opp med min 83,3mA. Over det er 15 ohm. Det var slik jeg oppnådde verdien for motstanden min. Du kan få det samme, eller du kan få et annet, alt avhenger av batteriet du bruker. Hvis du trenger hjelp med dette, bare send meg en melding eller legg igjen en kommentar, så svarer jeg så fort som mulig.

Trinn 4: Skjematisk del 2, LDR og alarmkrets

Denne skjemaet er mye større og inneholder mye flere komponenter enn den første. Det jeg skal gjøre er å dele det opp i to halvdeler og forklare hvordan hver fungerer. Hvis du har erfaring med å sette sammen skjemaer, kan du hoppe videre til bildet av den endelige skjematikken der du kan komme rett til montering.

For de som ønsker mer hjelp, fortsett til neste avsnitt hvor jeg vil forklare den første delen av skjemaet, LDR -delen. For de som bare vil begynne å montere, er en skjematisk oversikt over det endelige produktet i bildet nedenfor.

Trinn 5: Første halvdel av det store skjemaet, LDR -sensoren

Den første halvdelen er den delen av kretsen som oppdager om laseren er på LDR eller ikke. Følsomheten kan ringes inn med 10K variabel motstand. Det eneste rådet jeg kan gi deg er å bare leke med den variable motstanden fordi lysnivåene vil variere avhengig av hvor du legger den. Sett opp denne halvdelen av kretsen på et brødbrett, men utelat stafetten, vi skal bytt ut reléet med en LED for nå. TIPS: Jeg satte mitt så følsomt jeg kunne; Jeg brukte deretter en spray spray malt svart for å dekke LDR for å beskytte den mot overflødig lys. På denne måten er alt jeg trenger å gjøre å rette laseren nedover røret, og jeg kan være sikker på at intet lys bortsett fra laserlyset når LDR. Ved å bruke LED -en kan du visuelt se LDR -funksjonen og hvor sensitiv den er. Slik bør du slå den inn. Lek med variabel motstand slik at lysdioden lyser i nesten fullstendig mørke. Når du slår på lysene, bør LED -en slås av. Hvis du kan få det til å gjøre dette, er du på vei i riktig retning. Få deretter et familiemedlem, en venn, eller hvis du kan klare deg selv, legg hånden din over LDR, ikke dekk den helt til og strål laseren på LDR. Du bør sette den slik at lysdioden er helt av når laseren er på lysdioden. Når du flytter laseren fra LDR -en som fremdeles har kopper i hånden din, bør LED -lampen lyse sterkt. Dette betyr at du har angitt riktig følsomhet. For en siste test, hvis du skal skjerme LDR -en din med et rør (jeg anbefaler det), legg LDR -en i den, sett opp laseren, og du skal se at LED -en er slått av. Gå gjennom laseren og LED -lampen skal lyse. Neste trinn er å droppe LED -lampen og erstatte den med et relé, men ikke ennå !! Det er best å forstå hva som skjer i andre halvdel av kretsen som blir forklart i neste trinn.

Trinn 6: Andre halvdel av siste skjema, alarmen

Hovedhensikten med denne halvdelen av skjematikken er å erstatte et designgulv som jeg la merke til i kipkays versjon, no offence dude; Jeg elsker arbeidet ditt forresten, fantastisk !! Uansett, problemet var at når alarmen ble utløst i kipkay, ville den bare fortsette et kort øyeblikk etter at laseren ble gjenopprettet til LDR. Dette var fordi alt han måtte drive var en kondensator.

Jeg ville at alarmen min skulle være på selv når laseren var gjenopprettet til LDR, og dette er hva jeg har gjort. Hvordan det fungerer er transistoren (jeg vet ikke hvilken type, jeg tror NPN, proffene hjelper meg takk) holder kretsen åpen. Når kontaktene ett og to (se diagrammet for å forstå hva jeg snakker om) tar kontakt, utløser de transistoren slik at strømmen kan passere, denne strømmen holder igjen transistoren åpen, noe som betyr at den ikke vil lukke kretsen (holder alarmen på) til noen fysisk slår på en bryter for å tilbakestille/slå den av. Kontakter 1 og 2 stenges ved hjelp av reléet som jeg snakket om tidligere. Med LED fra den første kretsen erstattet med spolene på reléet, når LDR oppdager at laserstrålen er brutt, vil strøm strømme inn i spolene på reléet. Disse spolene genererer et magnetfelt som lukker sivbryteren inne i reléet. Denne sivbryteren blir kontaktet til kontaktene 1 og 2, og lukker dem som vil slå på alarmen. Nå vil alarmen fortsette fordi den har en egen strømforsyning. Veldig forvirrende, jeg vet ikke engang om jeg helt forstår det, men det fungerer, og det fungerer veldig bra !!

Trinn 7: Sett alt sammen nå

For dere som fulgte hele prosessen, gratulerer jeg dere fordi det er mye informasjon som ser overveldende ut, men det er det virkelig ikke. Jeg kunne ha kuttet det veldig kort og ikke forklart ting, men jeg ville fordi det er mange mennesker som lager flotte instrukser og legger mye tid i dem. Dette gjør det til slutt en mye vennligere instruerbar for folk å bruke. Jeg ønsket å gå i fotsporene til avhandlinger som hjalp meg med instruksjonene sine, så jeg vil gjøre en innsats for å svare på alle spørsmålene dine, forslagene og gleder meg til å motta noen tips og råd om forbedringer. Uansett, jeg vil bare understreke at det er viktig å teste hele systemet på et brødbrett først, så kan du lodde alt inn og lage tilpassede etsede PCB -er og hva ikke. Start med laserenheten, og arbeid deretter på den større mer komplekse kretsen. Når du er ferdig, kan du gjøre endringer og sette dem i prosjektbokser for å gjøre dem alle veldig ryddig og ryddig. Jeg vil vise deg hvordan mitt sluttprodukt ser ut i de neste trinnene. Slik så laser- og alarmkapslene mine ut når jeg satte alt sammen: https://www.youtube.com/watch? V = kxvch0Lu3os

Trinn 8: Slik setter jeg sammen laserenheten

Slik monterte jeg og presenterte laserenheten min. Jeg fant ut at bare det å stikke laseren på esken gjorde det veldig vanskelig å sikte den inn i LDR på den andre enheten. Så jeg dro fra hverandre en gammel lommelykt som jeg hadde som brukte en flexi -arm slik at du kan rette lyset rundt hjørner. Jeg berget flexirmen og kjørte alle ledningene til laseren nedover flexirøret, varmlimte laseren på enden av armen, dekket laseren i krympeform for å skjule det varme limet og monterte den på esken.

Jeg tror det fungerer mye bedre på denne måten, og det legger til en ny grad av avansement. Jeg brukte også en trykk på/av -bryter for laseren; noen flere brytere for å lade laseren, og brukte noen krympekontakter slik at jeg kunne lage mine egne kontakter for solcellepanelet. Dette gjorde at jeg kunne fjerne solcellepanelet da jeg ikke trengte det lenger. Å en siste merknad om denne laserenheten. Fordi vi får solcellepanelet til å lade batteriet med 10% av batterikapasiteten, vil det ta 10 timer å lade fra død i full sol. Som er ganske bra?

Trinn 9: Hvordan jeg setter sammen LDR og alarmenhet

Denne boksen er betydelig større fordi jeg måtte montere to 9 volts batterier og en ganske stor alarm. Jeg fjernet lysdioden fra LDR -siden av kretsen fordi den ikke er nødvendig, men jeg beholdt lysdioden fra alarmsiden fordi den må være der. Jeg monterte den på esken slik at den skulle lyse når alarmen ble aktivert. Det fungerer også som en improvisert indikator for lavt batterinivå. Hvis LED -lyset, men alarmen ikke høres, vet jeg at batteriet må være svakt. Alarmen jeg brukte, hadde også funksjonen til å lage en pulserende lyd i stedet for en enkelt tone som var kul, og det lar meg også ha noen kontroll over alarmens lydstyrke. Alarmen jeg valgte er vurdert til en veldig høy 120Db ved 12 volt, men jeg bruker bare et 9 volt batteri og bare 6 av disse voltene kommer til alarmen, så jeg hører om 60Db som er ganske høyt på et fullt batteri. Bryteren øverst til venstre slår på LDR-halvdelen av kretsen og den lengst til høyre slår på/ setter alarmen på nytt. Du kan også se hva jeg mente med å bruke et rør som lysskjerm for LDR, det fungerer veldig bra og lar systemet være veldig følsomt. https://www.youtube.com/watch? v = kxvch0Lu3os & feature = channel_page Jeg kan ikke gi deg en trinnvis forklaring på hvordan du lodder alt fordi det er så mange muligheter pluss at jeg ikke tok noen bilder eller video av lodding av alle komponentene. Uansett, ta en titt på bildene for en nærmere titt.

Trinn 10: Mulige forbedringer og avsluttende kommentarer

Vel det. Du bør ha all informasjonen du trenger for å lage ditt eget LASER BEAM ALARM SYSTEM av revhead … meg!

noen mulige forbedringer/modifikasjoner som kan gjøres på dette er; en batteristatusindikator kan legges til det oppladbare batteriet som driver laseren; en automatisk avstengning for solcellepanelet slik at når batteriet når full lading, vil solcellepanelet automatisk slutte å lade batteriet; en grønn laser er mye mer pålitelig, mer stabil, lysere og reiser større avstander enn de billige røde som jeg brukte pluss at de er veldig kule; en DC -spenningsomformer kan drive LDR- og alarmkretsene og fjerne behovet for de to 9 volt batteriene; og du kan rigge dette opp til en mikrokontroller og noen servoer som vil skyte en bb -pistol/paintball -pistol rundt hele området når laserstrålen er utløst! Jeg har verken ferdigheter, kunnskap eller utstyr til å trekke det siste, men hvis noen gjør det, vennligst gi meg beskjed. Uansett, det er min instruksjon om hvordan man bygger et LASER BEAM ALARM SYSTEM. Jeg håper jeg var veldig tydelig og grundig i forklaringen min, selv om jeg er sikker på at mange mennesker må lese den to ganger for å forstå den fordi den kan være forvirrende. Hvis du har spørsmål, forslag, tips eller tips, ikke nøl med å legge igjen en kommentar eller sende en personlig melding. Jeg vil gjøre en solid innsats for å svare på hver og en av dem. Skål og godt bygg !!