Sistema de alarma de rayo láser con batería recargable para láser: 10 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

Hola a todos… Soy Revhead, y este es mi primer instructivo, así que no duden en darme consejos y señalar áreas en las que mejorar.

La inspiración para este proyecto vino de Kipkay, quien publicó una versión similar (PROTEGE TU CASA CON RAYOS LÁSER) Después de mirar los comentarios de su instructable, descubrí que muchas personas tenían problemas para hacer que funcionara y pensaban que había algunas limitaciones., así que aquí estoy, publicando mi versión del sistema de alarma de rayo láser que construí para mi año 12 final en Ingeniería de Sistemas. (Lo que llegó a los listados cortos de la MEJOR EXEBICIÓN DE DISEÑOS). Una vez que haya terminado de buscar, por favor, califíquelo honestamente, ¡gracias! Mi versión es diferente de las siguientes formas; Tengo un panel solar para recargar la batería que alimenta el láser, un regulador de corriente para controlar el flujo de corriente a la batería, un circuito LDR (resistencia dependiente de la luz) diferente y un circuito de relé para que la alarma permanezca encendida una vez que el rayo láser se apaga. roto.

Paso 1: Piezas que necesitará

A continuación encontrará una lista de los materiales y componentes que necesitará para construir este instructivo, ¡Un sistema de alarma de rayo láser! Unidad de batería láser y recargable: - Celda solar capaz de entre 6 y 12 voltios - Un puntero láser que puede tirar aparte (utilicé uno rojo barato, pero sería genial si tuvieras el dinero para uno verde) - Chip regulador de corriente LM317T - Resistencia adecuada para LM317T (se explicará más adelante) - Una batería recargable de 3 voltios (obtuve la mía de un viejo teléfono inalámbrico) (la batería no necesita ser de tres voltios, eso es justo lo que necesitaba mi láser, elija una batería que sea apropiada para su láser) - Algunos interruptores - Equipo de soldadura - Brazo flexible ajustable para apuntar el láser (opcional pero vale la pena) - Hot Glue- Shrink Wrap- Small Project Box- Conector de crimpado Unidad de alarma y LDR: - LDR- 10K (10, 000 Ohms), Resistencia variable- 10K (10, 000 Ohms), resistor- Transistor NPN (yo usé un tipo 2N3904 pero cualquiera debería funcionar) - LED (usé verde) - Resistencia de 510 ohmios - A Sma ll Reed Relay (utilicé uno de 5 voltios CC) - resistencia 2K2 (2, 200 ohmios) - resistencia de 120 ohmios - zumbador 6-12 voltios funcionará - un segundo transistor (gracias a collard41 que aclaró que esto es de hecho un NPN transistor) - Algunos interruptores - Dos baterías de 9 voltios Parece mucho y parece duro pero realmente no lo es, lo guiaré paso a paso y lo mejor que pueda.

Paso 2: los esquemas

Ahora, antes de permitirle comenzar a soldar sus componentes y hacer sus PCB personalizados y esas cosas, le aconsejo que haga un prototipo de todo en una placa Bread. Me tomó mucho tiempo marcar todos los componentes e incluso más para que funcionaran juntos porque necesitaba hacer mucha auto ingeniería, y también porque no puedo decirles exactamente qué transistor usar en el LDR. y unidad de alarma. Perdón.

De todos modos, este es el primer esquema y, con mucho, el más simple. La única parte confusa es elegir la resistencia correcta para usar con su LM317T y la batería recargable elegida. Explicaré cómo hacer esto en el siguiente paso, en realidad es bastante fácil.

Paso 3: elegir la resistencia correcta para que funcione con su LM317T

Ahora bien, esto es importante si vas a usar una batería recargable y un panel solar, si no puedes saltarte este paso pero si es así, lee con atención. Ok, una batería recargable conectada a un panel solar siempre se recargará siempre que el panel solar está produciendo más voltaje que el valor de la batería. Por ejemplo, mi batería de 3.6 voltios se recargará siempre que el voltaje sea de 4 voltios o más. Mi panel solar produjo 10 voltios saludables, así que eso es bueno; No necesito preocuparme por no tener suficiente voltaje. Lo que sí debo tener cuidado es la corriente. Mucha corriente cargará la batería muy rápidamente pero provocará un sobrecalentamiento y la matará rápidamente. Demasiada poca corriente y la batería se cargará extremadamente lento o no se cargará en absoluto. Una regla general es que el flujo de corriente óptimo que debe tratar de mantener es el 10% de la salida de corriente de las baterías. Por ejemplo, mi batería era de 850 mA / H (850 miliamperios por hora). Entonces, el 10% de 850 es… 850/10 = 85. En este caso, el número mágico es 85 mA. Queremos que nuestro panel solar produzca una salida de no más de 85 mA por hora. Para hacer esto necesitamos elegir una resistencia que funcionará con el chip LM317T que nos dará ese nivel de control. Para hacer eso, necesitamos esta tabla: Mire la cuarta imagen de la tabla. Es posible que necesite verlo en tamaño completo para verlo claramente. Lo que debe hacer es encontrar su valor actual mágico del 10% y emparejarlo con el valor actual más cercano en la tabla (fila inferior), luego mirar el valor arriba y eso le dará un valor de resistencia. Es este valor de resistencia el que le dará el flujo de corriente que necesita. En mi caso, el valor más cercano en la tabla que coincidió con el mío fue 83,3 mA. Por encima de eso hay 15 ohmios. Así es como obtuve el valor de mi resistencia. Puede obtener el mismo o puede obtener uno diferente, todo depende de la batería que utilice. Si necesita ayuda con esto, envíeme un mensaje o deje un comentario y le responderé lo antes posible.

Paso 4: Esquema de la parte 2, el LDR y el circuito de alarma

Este esquema es mucho más grande y contiene muchos más componentes que el primero. Lo que voy a hacer es dividirlo en dos mitades y explicar cómo funciona cada una. Si tiene experiencia en la creación de esquemas, no dude en pasar a la imagen del esquema final, donde puede comenzar a ensamblar directamente.

Para aquellos que quieran más ayuda, continúe con la siguiente sección donde explicaré la primera parte del esquema, la parte LDR. Para aquellos que solo quieren comenzar a ensamblar, un esquema del producto final se encuentra en la imagen a continuación.

Paso 5: Primera mitad del esquema grande, el sensor LDR

La primera mitad es la parte del circuito que detecta si el láser está en el LDR o no. La sensibilidad se puede marcar con la resistencia variable de 10K. El único consejo que puedo darte es que juegues con la resistencia variable porque los niveles de luz variarán dependiendo de dónde la pongas. Configura esta mitad del circuito en una placa de pruebas pero deja fuera el relé, vamos a reemplace el relé con un LED por ahora. SUGERENCIA: Configuré el mío lo más sensible que pude; Luego utilicé un tubo con aerosol pintado de negro para cubrir el LDR y protegerlo del exceso de luz. De esta manera, todo lo que tengo que hacer es apuntar el láser hacia abajo del tubo y puedo estar seguro de que ninguna luz aparte de la luz láser llegará al LDR. Antes de que encienda el relé, he mostrado un LED en mi esquema. El uso del LED le permite ver visualmente el funcionamiento del LDR y su sensibilidad. Así es como debe marcarlo. Juegue con la resistencia variable para que el LED se encienda en una oscuridad casi completa. Cuando enciende las luces, el LED debería apagarse. Si puede lograr que lo haga, se dirige en la dirección correcta. A continuación, busque un familiar, un amigo o, si puede hacerlo usted mismo, coloque la mano sobre el LDR, no lo cubra por completo y apunte el láser al LDR. Debe configurarlo de modo que el LED esté completamente apagado cuando el láser esté encendido. Cuando mueva el láser fuera del LDR que todavía está ahuecado en su mano, el LED debería iluminarse intensamente. Esto significa que ha configurado la sensibilidad correcta. Para una prueba final, si va a proteger su LDR con un tubo (lo recomiendo) coloque su LDR en él, alinee el láser y debería ver que el LED está apagado. Camine a través del láser y el LED debería encenderse. La siguiente etapa es deshacerse del LED y reemplazarlo con un relé, ¡pero todavía no! Es mejor comprender lo que está sucediendo en la segunda mitad del circuito, que se explica en el siguiente paso.

Paso 6: Segunda mitad del esquema final, la alarma

El propósito principal de esta mitad del esquema es reemplazar un piso de diseño que noté en la versión de kipkay, no te ofendas; Realmente amo tu trabajo por cierto, ¡genial! De todos modos, el problema era que cuando se activaba la alarma en Kipkay, solo se quedaba encendida por un breve momento después de que el láser se restableciera en el LDR. Esto se debía a que todo lo que tenía para alimentarlo era un condensador.

Quería que mi alarma permaneciera encendida incluso una vez que el láser se hubiera restablecido al LDR, y esto es lo que he hecho. Cómo funciona es el transistor (no sé de qué tipo, creo que NPN, los profesionales me ayudan, por favor) mantiene el circuito abierto. Una vez que los contactos uno y dos (consulte el diagrama para comprender de qué estoy hablando) hacen contacto, activan el transistor para permitir que pase el flujo de corriente, este flujo de corriente a su vez mantiene el transistor abierto, lo que significa que no cerrará el circuito (manteniendo la alarma encendida) hasta que alguien presione físicamente un interruptor para restablecerlo / apagarlo. Los contactos 1 y 2 se cierran usando el relé del que estaba hablando antes. Con el LED del primer circuito reemplazado con las bobinas del relé, cuando el LDR detecta que el rayo láser se ha roto, la corriente fluirá hacia las bobinas del relé. Estas bobinas generan un campo magnético que cierra el interruptor de láminas dentro del relé. Este interruptor de láminas se contacta con los contactos 1 y 2, cerrándolos, lo que activará la alarma. Ahora la alarma permanecerá encendida porque tiene una fuente de alimentación propia. Muy confuso, ni siquiera sé si lo entiendo completamente, pero funciona, ¡y funciona realmente bien!

Paso 7: Ahora júntelo todo

Para aquellos de ustedes que siguieron todo el proceso, los felicito porque hay mucha información que parece abrumadora, pero en realidad no lo es. Podría haberlo cortado muy brevemente y no haber explicado las cosas, pero quería hacerlo porque hay muchas personas que hacen grandes instructables y dedican mucho tiempo a ellos. En última instancia, esto lo convierte en un instructable mucho más amigable para que las personas lo usen. Quería seguir los pasos de las tesis que me ayudaron con sus instructivos, así que haré un esfuerzo para responder a todas sus preguntas, sugerencias y espero recibir algunos consejos y sugerencias sobre mejoras. Es importante probar todo este sistema en una placa de prueba primero, luego puede soldar todo y hacer PCB grabados personalizados y otras cosas. Comience con la unidad láser y luego trabaje en el circuito más grande y complejo. Una vez que haya terminado, puede hacer modificaciones y ponerlas en cuadros de proyecto para que todos estén realmente limpios y ordenados. Le mostraré cómo se ve mi producto final en los próximos pasos. Así es como se veían mis carcasas de láser y alarma una vez que lo puse todo junto: https://www.youtube.com/watch? V = kxvch0Lu3os

Paso 8: Cómo ensamblo la unidad láser

Así es como monté y presenté mi unidad láser. Descubrí que con solo pegar el láser en la caja era muy difícil apuntarlo al LDR de la segunda unidad. Así que separé una antorcha vieja que tenía que usaba un brazo flexible para que puedas apuntar la luz alrededor de las esquinas. Rescaté el brazo flexible y pasé todos los cables al láser por el tubo flexible, pegué el láser en el extremo del brazo, cubrí el láser con una envoltura retráctil para ocultar el pegamento caliente y lo monté en la caja.

Creo que funciona mucho mejor de esta manera y agrega otro grado de avance. También utilicé un interruptor de encendido / apagado para el láser; algunos interruptores más para cargar el láser, y usé un conector de engarce para poder hacer mis propios enchufes para el panel solar. Esto me permitió quitar el panel solar cuando ya no lo necesitaba. Ah, y una última nota sobre esta unidad láser. Debido a que estamos haciendo que el panel solar cargue la batería con el 10% de la capacidad de la batería, tardará 10 horas en cargarse a pleno sol. ¿Cuál es bastante bueno?

Paso 9: Cómo ensamblo el LDR y la unidad de alarma

Esta caja es considerablemente más grande porque tuve que colocar dos baterías de 9 voltios y una alarma bastante grande. Quité el LED del lado LDR del circuito porque no es necesario, pero mantuve el LED del lado de la alarma porque debe estar allí. Lo monté en la caja para que se iluminara cuando se activara la alarma. También actúa como un indicador de batería baja improvisado. Si el LED se enciende pero la alarma no suena, sé que la batería debe estar baja. La alarma que usé también tenía la función de hacer un sonido pulsante en lugar de un solo tono que era genial y también me permite tener algo control sobre el volumen de la alarma. La alarma que elegí tiene una potencia nominal de 120Db muy fuerte a 12 voltios, pero solo estoy usando una batería de 9 voltios y solo 6 de esos voltios llegan a la alarma, por lo que escucho alrededor de 60Db, que es bastante fuerte con una batería llena.. El interruptor en la parte superior izquierda enciende la mitad LDR del circuito y el que está en el extremo derecho enciende / restablece la alarma. También puede ver lo que quise decir con el uso de un tubo como escudo de luz para el LDR, funciona muy bien y permite que el sistema sea muy sensible.https://www.youtube.com/watch? v = kxvch0Lu3os & feature = channel_page No puedo darte una explicación paso a paso de cómo soldar todo porque hay tantas posibilidades Además, no tomé fotos ni videos de mi soldadura de todos los componentes. De todos modos, eche un vistazo a las imágenes para verlas más de cerca.

Paso 10: posibles mejoras y comentarios finales

Bueno, eso es todo. Debería tener toda la información que necesita para crear su propio SISTEMA DE ALARMA DE HAZ LÁSER de revhead… ¡yo!

Algunas posibles mejoras / modificaciones que se podrían hacer a esto son; se podría agregar un indicador de estado de la batería a la batería recargable que alimenta el láser; un corte automático para el panel solar para que cuando la batería alcance la carga completa, el panel solar dejará de cargar la batería automáticamente; un láser verde es mucho más confiable, más estable, más brillante y recorre mayores distancias que los baratos rojos que usé y además son realmente geniales; un convertidor de voltaje de CC podría alimentar el circuito de alarma y LDR eliminando la necesidad de las dos baterías de 9 voltios; ¡¡Y podría conectar esto a un microcontrolador y algunos servos que dispararían una pistola de aire comprimido / pistola de paintball por toda el área cuando se dispara el rayo láser !! No tengo las habilidades, el conocimiento ni el equipo para hacer eso último, pero si alguien lo hace, hágamelo saber. De todos modos, ese es mi instructable sobre cómo construir un SISTEMA DE ALARMA DE HAZ LÁSER. Espero haber sido muy claro y completo en mi explicación, aunque estoy seguro de que mucha gente necesitará leerlo dos veces para entenderlo porque puede resultar confuso. Si tiene alguna pregunta, sugerencia, sugerencia o consejo, no dude en dejar un comentario o enviar un mensaje personal. Haré un esfuerzo sólido para dar respuesta a todas y cada una de ellas. Saludos y feliz edificio !!