Laserstraalalarmsysteem met oplaadbare batterij voor laser - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:20

Hallo allemaal… Ik ben Revhead, en dit is mijn eerste instructable, dus voel je vrij om me advies te geven en te wijzen op gebieden die verbeterd kunnen worden.

De inspiratie voor dit project kwam van Kipkay die een vergelijkbare versie plaatste (BESCHERM JE HUIS MET LASERSTRALEN) Na het bekijken van de opmerkingen van zijn instructable, ontdekte ik dat veel mensen problemen hadden om het te laten werken en dachten dat er enkele beperkingen aan waren, dus hier ben ik, en post mijn versie van het laserstraalalarmsysteem dat ik heb gebouwd voor mijn jaar 12-finale in Systems Engineering. (Die de korte lijsten voor de TOP DESIGNS EXEBITION haalde.) Als je klaar bent met kijken, geef het dan een eerlijke beoordeling, bedankt! Mijn versie is anders op de volgende manieren; Ik heb een zonnepaneel om de batterij op te laden die de laser van stroom voorziet, een stroomregelaar om de stroom naar de batterij te regelen, een ander LDR-circuit (Light Dependent Resistor) en een relaiscircuit zodat het alarm aan blijft zodra de laserstraal is gebroken.

Stap 1: Onderdelen die u nodig heeft

Hieronder vindt u een lijst met materialen en componenten die u nodig hebt om dit instructable, een laserstraalalarmsysteem te bouwen! Laser en oplaadbare batterij-eenheid: - Zonnecel die overal tussen 6-12 volt kan worden - Een laseraanwijzer die u kunt trekken uit elkaar (ik gebruikte een goedkope rode, maar het zou echt gaaf zijn als je het geld had voor een groene)- LM317T stroomregelaarchip- Passende weerstand voor LM317T (wordt later uitgelegd)- Een oplaadbare batterij van 3 volt (ik heb de mijne van een oude draadloze telefoon) (de batterij hoeft geen drie volt te zijn, dat is precies wat mijn laser nodig heeft, kies een batterij die geschikt is voor uw laser) - Enkele schakelaars - Soldeeruitrusting - Verstelbare flexibele arm om de laser te richten (optioneel maar de moeite waard)- Hete lijm- Krimpfolie- Kleine projectdoos- Krimpconnector LDR en alarmeenheid:- LDR- 10K (10.000 Ohm), variabele weerstand- 10K (10.000 Ohm), weerstand- NPN-transistor (ik gebruikte een type 2N3904, maar elk zou moeten werken) - LED (ik gebruikte groen) - 510 Ohm-weerstand - A Sma ll Reed-relais (ik gebruikte een 5 Volt DC-een) - 2K2 (2, 200 Ohm) weerstand - 120 Ohm weerstand - Zoemer 6-12 Volt zal werken - Een tweede transistor (bedankt aan collard41 die verduidelijkte dat dit in feite een NPN is transistor)- Sommige schakelaars- Twee 9 volt-batterijen Het lijkt veel en lijkt moeilijk, maar dat is het niet, ik zal je stap voor stap en zo goed mogelijk begeleiden.

Stap 2: De schema's

Nu, voordat ik je laat beginnen met het solderen van je componenten en het maken van je aangepaste PCB's en zo, raad ik je aan om alles op een Breadboard te prototypen. Het kostte me heel veel tijd om alle componenten in te voeren en nog langer om ze samen te laten werken omdat ik veel zelf-engineering moest doen, en ook omdat ik je niet precies kan vertellen welke transistor je moet gebruiken in de LDR en alarmeenheid. Sorry.

Hoe dan ook, dit is het eerste schema en verreweg het eenvoudigste. Het enige verwarrende deel is het kiezen van de juiste weerstand voor gebruik met uw LM317T en de door u gekozen oplaadbare batterij. Ik zal in de volgende stap uitleggen hoe je dit moet doen, het is eigenlijk vrij eenvoudig.

Stap 3: De juiste weerstand kiezen om met uw LM317T te werken

Dit is nu belangrijk als je een oplaadbare batterij en een zonnepaneel gaat gebruiken, zo niet, dan kun je deze stap overslaan, maar als dat zo is, lees dan aandachtig. Oké, een oplaadbare batterij die is aangesloten op een zonnepaneel zal altijd opladen zolang het zonnepaneel produceert meer spanning dan de waarde van de batterij. Mijn batterij van 3,6 volt laadt bijvoorbeeld op zolang de spanning 4 volt en hoger is. Mijn zonnepaneel produceerde een gezonde 10 Volt dus dat is goed; Ik hoef me geen zorgen te maken dat ik niet genoeg spanning heb. Waar ik wel voorzichtig mee moet zijn, is stroom. Veel stroom zal de batterij zeer snel opladen, maar zal oververhitting veroorzaken en zal uw batterij snel doden. Te weinig stroom en uw batterij laadt extreem langzaam of helemaal niet op. Een algemene vuistregel is dat de optimale stroomstroom die u moet proberen te behouden 10% van de stroomuitgang van de batterijen is. Mijn batterij was bijvoorbeeld 850mA/H (850 milliampère per uur). Dus 10% van 850 is…850/10=85. In dit geval is het magische getal 85mA. We willen dat ons zonnepaneel niet meer dan 85mA per uur produceert. Om dit te doen, moeten we een weerstand kiezen die werkt met de LM317T-chip die ons dat controleniveau zal geven. Om dat te doen hebben we deze tabel nodig: Kijk naar de vierde afbeelding voor de tabel. Je moet het misschien op volledige grootte bekijken om het duidelijk te zien. Wat je doet is je magische 10% huidige waarde vinden en deze matchen met de dichtstbijzijnde huidige waarde op de tabel (onderste rij), kijk dan naar de waarde erboven en dat geeft je een weerstandswaarde. Het is deze weerstandswaarde die u de stroom geeft die u nodig hebt. In mijn geval was de dichtstbijzijnde waarde op de tafel die overeenkwam met de mijne 83,3 mA. Daarboven is 15 Ohm. Zo heb ik de waarde voor mijn weerstand verkregen. U kunt dezelfde krijgen of u kunt een andere krijgen, het hangt allemaal af van de batterij die u gebruikt. Als je hier hulp bij nodig hebt, stuur me dan een bericht of laat een reactie achter en ik zal zo snel mogelijk antwoorden.

Stap 4: Schema's Deel 2, het LDR- en alarmcircuit

Dit schema is veel groter en bevat veel meer componenten dan het eerste. Wat ik ga doen is het opsplitsen in twee helften en uitleggen hoe elk werkt. Als je ervaring hebt met het samenstellen van schema's, ga dan gerust verder naar de afbeelding van het definitieve schema, waar je meteen aan de slag kunt.

Voor degenen die meer hulp willen, ga door naar het volgende gedeelte waar ik het eerste deel van het schema, het LDR-gedeelte, zal uitleggen. Voor degenen die gewoon willen beginnen met monteren, staat een schema van het eindproduct in de onderstaande afbeelding.

Stap 5: Eerste helft van het grote schema, de LDR-sensor

De eerste helft is het deel van het circuit dat detecteert of de laser zich op de LDR bevindt of niet. De gevoeligheid kan worden ingesteld met de 10K variabele weerstand. Het enige advies dat ik je kan geven is om gewoon te spelen met de variabele weerstand, omdat de lichtniveaus zullen variëren afhankelijk van waar je het plaatst. Zet deze helft van het circuit op een breadboard, maar laat het relais weg, we gaan vervang het relais voorlopig door een LED. TIP: Ik heb de mijne zo gevoelig mogelijk ingesteld; Ik heb toen een zwart geverfde buisspray gebruikt om de LDR te bedekken om deze te beschermen tegen overtollig licht. Op deze manier hoef ik alleen maar de laser door de buis te richten en ik kan er zeker van zijn dat geen enkel licht behalve het laserlicht de LDR zal bereiken. Voordat je het relais erop gooit, heb ik een LED getoond in mijn schema. Met behulp van de LED kunt u visueel zien hoe de LDR werkt en hoe gevoelig deze is. Dit is hoe je het moet inbellen. Speel met de variabele weerstand zodat de LED oplicht in bijna volledige duisternis. Wanneer u de lichten inschakelt, moet de LED uitgaan. Als je dit voor elkaar krijgt, ben je op de goede weg. Vraag vervolgens een familielid, vriend of, als u het zelf kunt, uw hand over de LDR, bedek deze niet volledig en laat de laser op de LDR schijnen. U moet het zo instellen dat de LED volledig uit is wanneer de laser op de LED staat. Wanneer u de laser van de LDR haalt die nog steeds in uw hand zit, moet de LED helder oplichten. Dit betekent dat je de juiste gevoeligheid hebt ingesteld. Voor een laatste test, als je je LDR gaat afschermen met een buis (ik raad het aan), plaats je LDR erin, lijn de laser uit en je zou moeten zien dat de LED uit is. Loop door de laser en de LED moet oplichten. De volgende stap is om de LED te dumpen en te vervangen door een relais, maar nog niet!! Het is het beste om te begrijpen wat er in de tweede helft van het circuit gebeurt, wat in de volgende stap wordt uitgelegd.

Stap 6: Tweede helft van het definitieve schema, het alarm

Het belangrijkste doel van deze helft van het schema is om een ontwerpvloer te vervangen die ik opmerkte in de versie van Kipkay, geen belediging kerel; Ik hou trouwens echt van je werk, geweldig!! Hoe dan ook, het probleem was dat wanneer het alarm in Kipkay's werd geactiveerd, het slechts een kort moment aan zou blijven nadat de laser in de LDR was hersteld. Dit kwam omdat hij alleen maar een condensator van stroom moest voorzien.

Ik wilde dat mijn alarm aan zou blijven, zelfs nadat de laser in de LDR was hersteld, en dit is wat ik heb gedaan. Hoe het werkt is de transistor (ik weet niet welk type, ik denk NPN, pro's help me aub) houdt het circuit open. Zodra contacten één en twee (zie diagram om te begrijpen waar ik het over heb) contact maken, activeren ze de transistor om de stroom door te laten, deze stroomstroom houdt op zijn beurt de transistor open, wat betekent dat het het circuit niet zal sluiten het alarm aan) totdat iemand fysiek op een schakelaar drukt om het te resetten/uit te schakelen. Contacten 1 en 2 worden gesloten met het relais waar ik het eerder over had. Als de LED van het eerste circuit is vervangen door de spoelen van het relais, zal er stroom in de spoelen van het relais vloeien wanneer de LDR detecteert dat de laserstraal is onderbroken. Deze spoelen genereren een magnetisch veld dat de reed-schakelaar in het relais sluit. Deze reed-schakelaar wordt gecontacteerd met contacten 1 en 2, waardoor deze worden gesloten en het alarm wordt ingeschakeld. Nu blijft het alarm aan omdat het een eigen stroomvoorziening heeft. Heel verwarrend, ik weet niet eens of ik het helemaal begrijp, maar het werkt, en het werkt echt goed!!

Stap 7: Zet het nu allemaal bij elkaar

Voor degenen onder u die het hele proces hebben gevolgd, ik feliciteer u omdat er veel informatie is die overweldigend lijkt, maar dat is het niet. Ik had het heel kort kunnen maken en dingen niet uitleggen, maar ik wilde het doen omdat er veel mensen zijn die geweldige instructables maken en er veel tijd in steken. Dit maakt het uiteindelijk een veel vriendelijker instructable voor mensen om te gebruiken. Ik wilde in de voetsporen treden van scripties die me hielpen met hun instructables, dus ik zal mijn best doen om al uw vragen en suggesties te beantwoorden en kijk uit naar het ontvangen van enkele tips en advies over verbeteringen. Hoe dan ook, ik wil alleen maar benadrukken dat het is belangrijk om dit hele systeem eerst op een breadboard te testen, dan kun je alles erin solderen en custom geëtste PCB's maken en wat niet. Begin met de lasereenheid en werk vervolgens aan het grotere, complexere circuit. Als je klaar bent, kun je wijzigingen aanbrengen en ze in projectboxen plaatsen om ze allemaal heel netjes en opgeruimd te maken. Ik zal je in de volgende paar stappen laten zien hoe mijn eindproduct eruit ziet. Dit is hoe mijn laser- en alarmbehuizingen eruit zagen toen ik alles in elkaar had gezet:

Stap 8: Hoe ik de lasereenheid in elkaar zet?

Zo heb ik mijn laserunit in elkaar gezet en gepresenteerd. Ik ontdekte dat het alleen al door de laser op de doos te plakken, het erg moeilijk maakte om hem in de LDR van de tweede eenheid te richten. Dus haalde ik een oude zaklamp uit elkaar die ik had en die een flexi-arm gebruikte, zodat je het licht rond hoeken kunt richten. Ik redde de flexi-arm en liet alle draden naar de laser door de flexi-buis lopen, lijmde de laser warm op het uiteinde van de arm, bedekte de laser met krimpfolie om de hete lijm te verbergen en monteerde hem op de doos.

Ik denk dat het op deze manier veel beter werkt en het voegt nog een graad van vooruitgang toe. Ik heb ook een aan/uit-schakelaar voor de laser gebruikt; nog wat schakelaars om de laser op te laden, en een krimpconnector gebruikt zodat ik mijn eigen stopcontacten voor het zonnepaneel kon maken. Hierdoor kon ik het zonnepaneel verwijderen wanneer ik het niet meer nodig had. Oh en nog een laatste opmerking over deze lasereenheid. Omdat we ervoor zorgen dat het zonnepaneel de batterij oplaadt met 10% van de batterijcapaciteit, duurt het 10 uur om helemaal op te laden in de volle zon. Welke is best goed?

Stap 9: Hoe ik de LDR en alarmeenheid in elkaar zet?

Deze doos is aanzienlijk groter omdat ik twee 9 volt batterijen en een behoorlijk groot alarm moest plaatsen. Ik heb de LED van de LDR-kant van het circuit verwijderd omdat deze niet nodig is, maar ik heb de LED van de alarmkant gehouden omdat hij daar moet zijn. Ik heb het op de doos gemonteerd zodat het zou oplichten als het alarm afging. Het fungeert ook als een geïmproviseerde batterij-indicator. Als het LED-lampje maar het alarm niet afgaat, weet ik dat de batterij zwak moet zijn. Het alarm dat ik gebruikte had ook de functie om een pulserend geluid te maken in plaats van een enkele toon, wat cool was en het stelt me ook in staat om wat controle over de luidheid van het alarm. Het alarm dat ik heb gekozen heeft een vermogen van 120 Db bij 12 volt, maar ik gebruik alleen een batterij van 9 volt en slechts 6 van die volt halen het alarm, dus ik hoor ongeveer 60 Db, wat behoorlijk luid is op een volle batterij. De schakelaar linksboven schakelt de LDR-helft van het circuit in en die uiterst rechts zet het alarm aan/resett het alarm. Je kunt ook zien wat ik bedoelde door een buis als lichtscherm voor de LDR te gebruiken, het werkt erg goed en zorgt ervoor dat het systeem erg gevoelig is. plus ik heb geen foto's of video gemaakt van het solderen van alle componenten. Bekijk in ieder geval de foto's voor een nadere beschouwing.

Stap 10: Mogelijke verbeteringen en slotopmerkingen

Nou dat het. Je zou alle informatie moeten hebben die je nodig hebt om je eigen LASERBEAM ALARM SYSTEEM te maken door revhead… me!

enkele mogelijke verbeteringen/aanpassingen die hierin kunnen worden aangebracht zijn; een batterijstatusindicator kan worden toegevoegd aan de oplaadbare batterij die de laser van stroom voorziet; een automatische uitschakeling voor het zonnepaneel, zodat wanneer de batterij volledig is opgeladen, het zonnepaneel automatisch stopt met het opladen van de batterij; een groene laser is veel betrouwbaarder, stabieler, helderder en legt grotere afstanden af dan de goedkope rode die ik heb gebruikt, plus ze zijn echt cool; een DC-spanningsomvormer kan de LDR- en alarmcircuits van stroom voorzien, waardoor de twee 9 volt-batterijen niet meer nodig zijn; en je zou dit kunnen optuigen met een microcontroller en enkele servo's die een bb-pistool / paintball-pistool overal in het gebied zouden afvuren wanneer de laserstraal wordt geactiveerd !! Ik heb noch de vaardigheden, kennis, noch de apparatuur om dat laatste voor elkaar te krijgen, maar als iemand het doet, laat het me dan weten. Hoe dan ook, dat is mijn instructable over het bouwen van een LASERBEAM ALARM SYSTEEM. Ik hoop dat ik heel duidelijk en grondig was in mijn uitleg, hoewel ik zeker weet dat veel mensen het twee keer moeten lezen om het te begrijpen, omdat het verwarrend kan zijn. Als je vragen, suggesties, hints of tips hebt, aarzel dan niet om een reactie achter te laten of een persoonlijk bericht te sturen. Ik zal mijn best doen om ze allemaal te beantwoorden. Proost en gelukkig bouwen!!