Hệ thống báo động bằng tia laser với pin sạc cho tia laser: 10 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Xin chào tất cả mọi người… Tôi là Revhead, và đây là người hướng dẫn đầu tiên của tôi, vì vậy xin vui lòng cho tôi lời khuyên và chỉ ra những lĩnh vực cần cải thiện.

Nguồn cảm hứng cho dự án này đến từ Kipkay, người đã đăng một phiên bản tương tự (BẢO VỆ NHÀ BẠN BẰNG LASER BEAMS) Sau khi xem các nhận xét từ người hướng dẫn của anh ấy, tôi thấy rằng nhiều người gặp khó khăn trong việc vận hành và nghĩ rằng nó có một số hạn chế., vì vậy tôi đây, đăng phiên bản của tôi về hệ thống báo động bằng tia laze mà tôi đã chế tạo cho năm cuối năm 12 của mình trong ngành Kỹ thuật Hệ thống. (Đã lọt vào danh sách ngắn cho cuộc thi TRAO ĐỔI THIẾT KẾ HÀNG ĐẦU.) Sau khi bạn xem xong, vui lòng đánh giá trung thực cho nó, cảm ơn bạn! Phiên bản của tôi khác theo những cách sau; Tôi có một bảng điều khiển năng lượng mặt trời để sạc lại pin cung cấp năng lượng cho tia laser, một bộ điều chỉnh dòng điện để kiểm soát dòng điện đến pin, một mạch LDR (Điện trở phụ thuộc vào ánh sáng) khác và một mạch chuyển tiếp để cảnh báo vẫn bật khi chùm tia laser được bị hỏng.

Bước 1: Các bộ phận bạn sẽ cần

Dưới đây, bạn sẽ tìm thấy danh sách các vật liệu và thành phần mà bạn sẽ cần để xây dựng Hệ thống báo động bằng tia laser có thể hướng dẫn này! Bộ phận laser và pin có thể sạc lại: - Pin mặt trời có khả năng ở bất kỳ đâu trong khoảng từ 6-12 Volts- Một con trỏ laser mà bạn có thể kéo ngoài (Tôi đã sử dụng một cái màu đỏ rẻ tiền nhưng sẽ rất tuyệt nếu bạn có tiền cho một cái màu xanh lá cây) - Chip điều chỉnh dòng điện LM317T - Điện trở thích hợp cho LM317T (sẽ giải thích sau) - Pin sạc 3 Volt (Tôi đã có của tôi từ một chiếc điện thoại không dây cũ) (pin không cần phải là ba vôn, mà chỉ cần loại laser của tôi, hãy chọn loại pin phù hợp với tia laser của bạn) - Một số công tắc- Thiết bị hàn- Cánh tay flexi có thể điều chỉnh để nhắm tia laser (tùy chọn nhưng đáng giá) - Keo nóng- Bọc co lại- Hộp dự án nhỏ- Đầu nối uốn cong Bộ phận báo động và LDR: - LDR- 10K (10, 000 Ohms), Điện trở biến đổi- 10K (10, 000 Ohms), điện trở- Bóng bán dẫn NPN (tôi đã sử dụng loại 2N3904 nhưng loại nào cũng nên hoạt động) - Đèn LED (tôi đã sử dụng Màu xanh lá cây) - Điện trở 510 Ohm- A Sma ll Reed Relay (tôi đã sử dụng một DC 5 Volt) - Điện trở 2K2 (2, 200 Ohm)- Điện trở 120 Ohm- Buzzer 6-12 Volts sẽ hoạt động- Một Transistor thứ hai (cảm ơn bạn đã thông báo rằng đây là NPN vi phạm bóng bán dẫn) - Một số công tắc - Hai pin 9 volt Nhìn thì có vẻ rất nhiều và có vẻ khó nhưng nó thực sự không phải vậy, tôi sẽ hướng dẫn bạn từng bước một và tốt nhất có thể.

Bước 2: Sơ đồ

Bây giờ trước khi tôi để bạn bắt đầu hàn các thành phần của bạn và tạo ra PCB tùy chỉnh của bạn và những thứ tôi khuyên bạn nên thử nghiệm mọi thứ trên bảng mạch bánh mì. Tôi đã mất rất nhiều thời gian để quay số tất cả các thành phần và thậm chí lâu hơn để chúng làm việc với nhau bởi vì tôi cần phải tự thực hiện rất nhiều kỹ thuật và cũng bởi vì tôi không thể cho bạn biết chính xác bóng bán dẫn nào sẽ sử dụng trong LDR và bộ phận báo động. Xin lỗi.

Dù sao, đây là giản đồ đầu tiên và cho đến nay là đơn giản nhất. Phần khó hiểu duy nhất là chọn đúng điện trở để sử dụng với LM317T và pin sạc mà bạn đã chọn. Tôi sẽ giải thích cách thực hiện điều này trong bước tiếp theo, nó thực sự khá dễ dàng.

Bước 3: Chọn điện trở chính xác để làm việc với LM317T của bạn

Bây giờ, điều này rất quan trọng nếu bạn định sử dụng pin sạc và bảng điều khiển năng lượng mặt trời, nếu không bạn có thể bỏ qua bước này nhưng nếu có, hãy đọc kỹ. bảng điều khiển năng lượng mặt trời đang tạo ra nhiều điện áp hơn giá trị của pin. Ví dụ: pin 3,6 Vôn của tôi sẽ sạc lại miễn là điện áp 4 vôn trở lên. Bảng điều khiển năng lượng mặt trời của tôi tạo ra 10 Volt khỏe mạnh nên tốt; Tôi không cần phải lo lắng về việc không có đủ điện áp. Điều tôi cần phải cẩn thận là dòng điện. Dòng điện rất nhiều sẽ sạc pin rất nhanh nhưng sẽ gây ra hiện tượng quá nhiệt và nhanh chóng làm chết pin của bạn. Dòng điện quá ít và pin của bạn sẽ sạc cực kỳ chậm hoặc hoàn toàn không. Nguyên tắc chung là dòng điện tối ưu mà bạn nên cố gắng duy trì là 10% sản lượng dòng điện của pin. Ví dụ: pin của tôi là 850mA / H (850 miliampe mỗi giờ). Vì vậy, 10% của 850 là… 850/10 = 85. Trong trường hợp này con số kỳ diệu là 85mA. Chúng tôi muốn bảng điều khiển năng lượng mặt trời của chúng tôi tạo ra sản lượng không quá 85mA mỗi giờ. Để làm điều này, chúng ta cần chọn một điện trở sẽ hoạt động với chip LM317T sẽ cung cấp cho chúng ta mức điều khiển đó. Để làm điều đó, chúng ta cần bảng này: Nhìn vào hình ảnh thứ tư cho bảng. Bạn có thể cần phải xem nó ở kích thước đầy đủ để thấy rõ. Việc bạn làm là tìm giá trị hiện tại 10% kỳ diệu của mình và so khớp nó với giá trị hiện tại gần nhất trên bảng (hàng dưới cùng), sau đó nhìn vào giá trị phía trên nó và điều đó sẽ cung cấp cho bạn một giá trị điện trở. Chính giá trị điện trở này sẽ cung cấp cho bạn dòng điện mà bạn cần. Trong trường hợp của tôi, giá trị gần nhất trên bảng khớp với giá trị của tôi là 83,3mA. Trên đó là 15 Ohms. Đó là cách tôi thu được giá trị cho điện trở của mình. Bạn có thể nhận được cùng một hoặc bạn có thể nhận được một khác, tất cả phụ thuộc vào pin mà bạn sử dụng. Nếu bạn cần bất kỳ trợ giúp nào về vấn đề này, chỉ cần nhắn tin cho tôi hoặc để lại bình luận và tôi sẽ trả lời càng sớm càng tốt.

Bước 4: Sơ đồ Phần 2, LDR và Mạch báo động

Sơ đồ này lớn hơn nhiều và chứa nhiều thành phần hơn sơ đồ đầu tiên. Những gì tôi sẽ làm là chia nó thành hai nửa và giải thích cách hoạt động của mỗi phần. Nếu bạn có kinh nghiệm với việc kết hợp các sơ đồ lại với nhau, vui lòng chuyển sang phần hình ảnh của sơ đồ cuối cùng, nơi bạn có thể tiến hành lắp ráp ngay.

Đối với những người muốn được trợ giúp thêm, hãy tiếp tục đến phần tiếp theo, nơi tôi sẽ giải thích phần đầu tiên của sơ đồ, phần LDR. Đối với những người chỉ muốn bắt đầu lắp ráp, một sơ đồ của sản phẩm cuối cùng có trong hình ảnh dưới đây.

Bước 5: Nửa đầu của sơ đồ lớn, Cảm biến LDR

Nửa đầu là một phần của mạch cho biết laser có trên LDR hay không. Độ nhạy có thể được gọi bằng biến trở 10K. Lời khuyên duy nhất tôi có thể cho bạn là chỉ nghịch với biến trở vì mức độ ánh sáng sẽ khác nhau tùy thuộc vào vị trí bạn đặt nó. Thay thế rơ le bằng đèn LED ngay bây giờ. MẸO: Tôi cài đặt của tôi nhạy nhất có thể; Sau đó, tôi sử dụng một ống xịt sơn màu đen để phủ lên LDR nhằm che chắn nó khỏi ánh sáng dư thừa. Theo cách này, tất cả những gì tôi cần làm là hướng tia laser xuống ống và tôi có thể chắc chắn rằng không có ánh sáng nào ngoài ánh sáng laser sẽ đến được LDR. Sử dụng đèn LED cho phép bạn quan sát trực quan LDR hoạt động và độ nhạy của nó. Đây là cách bạn nên quay nó vào. Hãy nghịch với Biến trở để đèn LED sáng lên trong bóng tối gần như hoàn toàn. Khi bạn bật đèn, đèn LED sẽ tắt. Nếu bạn có thể làm được điều này, bạn đang đi đúng hướng. Tiếp theo, hãy nhờ một thành viên trong gia đình, bạn bè hoặc nếu bạn có thể tự quản lý, hãy đặt tay lên LDR, không che hoàn toàn nó và chiếu tia laser vào LDR. Bạn nên đặt nó sao cho đèn LED tắt hoàn toàn khi tia laser trên đèn LED. Khi bạn di chuyển Laser ra khỏi LDR vẫn đang ôm trên tay, đèn LED sẽ sáng rực rỡ. Điều này có nghĩa là bạn đã thiết lập độ nhạy chính xác. Đối với thử nghiệm cuối cùng, nếu bạn định che chắn LDR của mình bằng một ống (tôi khuyên bạn nên dùng nó), hãy đặt LDR của bạn vào đó, vạch tia laser và bạn sẽ thấy rằng đèn LED đã tắt. Đi qua tia laser và đèn LED sẽ sáng. Công đoạn tiếp theo là loại bỏ đèn LED và thay thế nó bằng một rơ le, nhưng vẫn chưa được !! Tốt nhất bạn nên hiểu điều gì đang xảy ra trong nửa sau của mạch được giải thích trong bước tiếp theo.

Bước 6: Nửa sau của sơ đồ cuối cùng, cảnh báo

Mục đích chính của nửa sơ đồ này là thay thế một tầng thiết kế mà tôi đã nhận thấy trong phiên bản của kipkay, không có gì xúc phạm cả; Nhân tiện, tôi thực sự yêu công việc của bạn, thật tuyệt vời !! Dù sao, vấn đề là khi cảnh báo được kích hoạt trong kipkay, nó sẽ chỉ bật trong một khoảnh khắc ngắn sau khi tia laser được khôi phục về LDR. Điều này là do tất cả những gì anh ta có để cung cấp năng lượng cho nó là một tụ điện.

Tôi muốn báo thức của mình tiếp tục bật ngay cả khi tia laser đã được khôi phục về LDR và đây là những gì tôi đã làm. Nó hoạt động như thế nào là bóng bán dẫn (tôi không biết loại nào, tôi nghĩ là NPN, các chuyên gia giúp tôi xin vui lòng) giữ cho mạch mở. Khi các tiếp điểm một và hai (tham khảo sơ đồ để hiểu những gì tôi đang nói), tiếp xúc chúng kích hoạt bóng bán dẫn để cho phép dòng điện chạy qua, dòng điện này lần lượt giữ bóng bán dẫn mở, có nghĩa là nó sẽ không đóng mạch (giữ báo thức bật) cho đến khi ai đó thực sự chạm vào một công tắc để đặt lại / tắt nó. Liên hệ 1 và 2 được đóng lại bằng cách sử dụng rơ le mà tôi đã đề cập trước đó. Với đèn LED từ mạch đầu tiên được thay thế bằng các cuộn dây của rơle, khi LDR phát hiện ra tia laze đã bị phá vỡ, dòng điện sẽ chạy vào các cuộn dây của rơle. Các cuộn dây này tạo ra một trường từ tính đóng công tắc sậy bên trong rơ le. Công tắc lau sậy này được liên hệ với các địa chỉ liên hệ 1 và 2, đóng chúng sẽ bật báo động. Bây giờ báo thức sẽ vẫn bật vì nó có nguồn điện riêng. Rất khó hiểu, tôi thậm chí không biết nếu tôi hoàn toàn hiểu nó, nhưng nó hoạt động, và nó hoạt động rất tốt !!

Bước 7: Bây giờ đặt tất cả lại với nhau

Đối với những người bạn đã theo dõi toàn bộ quá trình, tôi xin chúc mừng bạn vì có rất nhiều thông tin trông có vẻ choáng ngợp nhưng thực sự không phải vậy. Tôi có thể cắt nó thật ngắn và không giải thích những thứ nhưng tôi muốn làm vậy bởi vì có rất nhiều người tạo ra những hướng dẫn tuyệt vời và dành nhiều thời gian cho chúng. Điều này cuối cùng làm cho nó trở thành một hướng dẫn thân thiện hơn nhiều cho mọi người sử dụng. Tôi muốn tiếp bước các luận văn đã giúp tôi với những người hướng dẫn của họ, vì vậy tôi sẽ cố gắng trả lời tất cả các câu hỏi, đề xuất của bạn và mong nhận được một số mẹo và lời khuyên để cải thiện. Điều quan trọng là phải kiểm tra toàn bộ hệ thống này trên bảng mạch bánh mì trước, sau đó bạn có thể hàn mọi thứ vào và tạo ra PCB được khắc tùy chỉnh và những gì không. Bắt đầu với đơn vị laser và sau đó làm việc trên mạch lớn hơn phức tạp hơn. Sau khi hoàn thành, bạn có thể sửa đổi và đặt chúng vào các hộp dự án để làm cho tất cả chúng thực sự gọn gàng và ngăn nắp. Tôi sẽ cho bạn thấy sản phẩm cuối cùng của tôi trông như thế nào trong vài bước tiếp theo. Đây là sản phẩm laser và vỏ báo động của tôi trông như thế nào sau khi tôi đặt tất cả lại với nhau:

Bước 8: Làm thế nào tôi kết hợp các đơn vị laser lại với nhau

Đây là cách tôi lắp ráp và trình bày đơn vị laser của mình. Tôi nhận thấy rằng việc chỉ dán tia laze lên hộp khiến việc nhắm nó vào LDR của thiết bị thứ hai là rất khó. Vì vậy, tôi đã tách ra một ngọn đuốc cũ mà tôi có được sử dụng một cánh tay uốn cong để bạn có thể hướng ánh sáng xung quanh các góc. Tôi vớt cánh tay flexi và chạy tất cả các dây dẫn đến tia laser xuống ống flexi, dán tia laser nóng vào phần cuối của cánh tay, bọc tia laser trong màng bọc co lại để giấu keo nóng, và gắn nó vào hộp.

Tôi nghĩ rằng nó hoạt động tốt hơn nhiều theo cách này và nó tăng thêm một mức độ thăng tiến khác. Tôi cũng đã sử dụng một nút bật / tắt công tắc cho tia laser; một số công tắc khác để sạc tia laser và sử dụng một số đầu nối uốn để tôi có thể tạo ổ cắm của riêng mình cho bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Điều này cho phép tôi tháo tấm pin mặt trời khi không cần nữa. Ồ và một lưu ý cuối cùng về đơn vị laser này. Bởi vì chúng tôi đang làm cho tấm pin mặt trời sạc pin với 10% dung lượng pin, sẽ mất 10 giờ để sạc từ khi chết trong điều kiện ánh nắng đầy đủ. Cái nào là khá tốt?

Bước 9: Cách tôi kết hợp LDR và Đơn vị báo động

Hộp này lớn hơn đáng kể vì tôi phải lắp hai pin 9 volt và một chiếc báo thức khá lớn. Tôi đã loại bỏ đèn LED từ phía LDR của mạch vì nó không cần thiết nhưng tôi giữ đèn LED từ phía Báo động vì nó phải ở đó. Tôi gắn nó lên hộp để nó sáng lên khi báo động được kích hoạt. Nó cũng hoạt động như một chỉ báo pin yếu ngẫu hứng. Nếu đèn LED sáng nhưng báo thức không kêu, tôi biết rằng pin yếu. Báo thức mà tôi đã sử dụng cũng có chức năng tạo ra âm thanh phát xung nhịp thay vì âm thanh duy nhất và nó cũng cho phép tôi có một số kiểm soát độ lớn của báo động. Báo thức tôi chọn được đánh giá ở mức rất lớn 120Db ở 12 volt, nhưng tôi chỉ sử dụng pin 9 volt và chỉ có 6 trong số đó là báo thức, vì vậy tôi nghe thấy khoảng 60Db khá lớn khi pin đầy.. Công tắc ở trên cùng bên trái bật nửa LDR của mạch và công tắc ở ngoài cùng bên phải bật / đặt lại báo thức. Bạn cũng có thể hiểu ý tôi khi sử dụng một ống làm tấm chắn sáng cho LDR, nó hoạt động rất tốt và cho phép hệ thống rất nhạy. https://www.youtube.com/watch? v = kxvch0Lu3os & feature = channel_page Tôi không thể giải thích từng bước cho bạn về cách hàn mọi thứ vì có rất nhiều khả năng Ngoài ra, tôi đã không chụp bất kỳ hình ảnh hoặc video nào về việc tôi hàn tất cả các thành phần. Dù sao hãy nhìn vào những bức ảnh để có cái nhìn sâu hơn.

Bước 10: Các cải tiến có thể có và kết thúc nhận xét

Chà là nó. Bạn sẽ có tất cả thông tin cần thiết để tạo HỆ THỐNG BÁO ĐỘNG LASER BEAM của riêng bạn bằng cách … tôi!

một số cải tiến / sửa đổi có thể được thực hiện cho điều này là; một chỉ báo trạng thái pin có thể được thêm vào pin sạc lại cung cấp năng lượng cho tia laser; cắt tự động cho bảng điều khiển năng lượng mặt trời để khi pin đạt mức sạc đầy, bảng điều khiển năng lượng mặt trời sẽ tự động ngừng sạc pin; tia laser màu xanh lá cây đáng tin cậy hơn, ổn định hơn, sáng hơn và truyền được khoảng cách xa hơn so với tia laser màu đỏ rẻ tiền mà tôi đã sử dụng và chúng thực sự rất tuyệt; một bộ chuyển đổi điện áp DC có thể cấp nguồn cho mạch LDR và Alarm loại bỏ nhu cầu sử dụng hai pin 9 volt; và bạn có thể lắp đặt điều này lên đến một bộ vi điều khiển và một số servo có thể bắn súng bb / súng bắn sơn xung quanh khu vực khi chùm tia laze bị vấp !! Tôi không có kỹ năng, kiến thức, cũng không có thiết bị để thực hiện lần cuối cùng nhưng nếu ai đó làm được điều đó, vui lòng cho tôi biết. Dù sao, đó là hướng dẫn của tôi về cách xây dựng HỆ THỐNG BÁO ĐỘNG LASER BEAM. Tôi hy vọng rằng tôi đã giải thích rất rõ ràng và thấu đáo mặc dù tôi chắc chắn rằng nhiều người sẽ cần phải đọc nó hai lần để hiểu nó vì nó có thể gây nhầm lẫn. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi, đề xuất, gợi ý hoặc mẹo nào, vui lòng để lại bình luận hoặc gửi tin nhắn cá nhân. Tôi sẽ cố gắng trả lời từng câu một. Chúc mừng và xây dựng hạnh phúc !!