Système d'alarme à faisceau laser avec batterie rechargeable pour laser : 10 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:11

Salut tout le monde… Je suis Revhead, et c'est mon premier instructable alors n'hésitez pas à me donner des conseils et à indiquer les domaines dans lesquels s'améliorer.

L'inspiration pour ce projet est venue de Kipkay qui a posté une version similaire (PROTÉGEZ VOTRE MAISON AVEC DES FAISCAUX LASER) Après avoir regardé les commentaires de son instructable, j'ai trouvé que beaucoup de gens avaient du mal à le faire fonctionner et pensaient qu'il y avait des limitations à cela, alors me voici, affichant ma version du système d'alarme à faisceau laser que j'ai construit pour ma terminale de 12e année en ingénierie des systèmes. (Ce qui a fait partie des listes restreintes pour l'EXEBITION TOP DESIGNS.) Une fois votre recherche terminée, veuillez lui donner une note honnête, merci! Ma version est différente des manières suivantes; J'ai un panneau solaire pour recharger la batterie qui alimente le laser, un régulateur de courant pour contrôler le flux de courant vers la batterie, un autre circuit LDR (Light Dependent Resistor) et un circuit de relais pour que l'alarme reste allumée une fois le faisceau laser allumé cassé.

Étape 1: Pièces dont vous aurez besoin

Vous trouverez ci-dessous une liste de matériaux et de composants dont vous aurez besoin pour construire ce système d'alarme à faisceau laser instructable ! Unité laser et batterie rechargeable: - Cellule solaire capable de n'importe où entre 6 et 12 volts - Un pointeur laser que vous pouvez tirer à part (j'ai utilisé un rouge bon marché mais ce serait vraiment cool si vous aviez de l'argent pour un vert)- Puce de régulateur de courant LM317T- Résistance appropriée pour LM317T (sera expliqué plus tard)- Une batterie rechargeable de 3 volts (j'ai la mienne à partir d'un ancien téléphone sans fil)(la batterie n'a pas besoin d'être de trois volts, c'est exactement ce dont mon laser avait besoin, choisissez une batterie adaptée à votre laser)- Quelques interrupteurs- Équipement de soudure- Bras flexible réglable pour viser le laser (en option mais ça vaut le coup)- Colle chaude- Emballage rétractable- Petite boîte de projet- Connecteur à sertirLDR et unité d'alarme:- LDR- 10K (10 000 Ohms), Résistance variable- 10K (10 000 Ohms), résistance- Transistor NPN (j'ai utilisé un type 2N3904 mais tout devrait fonctionner)- LED (j'ai utilisé du vert)- Résistance 510 Ohm- A Sma ll Reed Reed (j'ai utilisé un 5 Volt DC)- Résistance 2K2 (2, 200 Ohm)- Résistance 120 Ohm- Buzzer 6-12 Volts fonctionnera- Un deuxième transistor (merci à collard41 qui a précisé qu'il s'agit en fait d'un NPN transistor)- Quelques interrupteurs- Deux piles 9 volts Cela ressemble beaucoup et semble dur mais ce n'est vraiment pas le cas, je vais vous guider pas à pas et du mieux que je peux.

Étape 2: les schémas

Maintenant, avant de vous laisser commencer à souder vos composants et à fabriquer vos PCB personnalisés et autres, je vous conseille de tout prototyper sur une planche à pain. Il m'a fallu beaucoup de temps pour composer tous les composants et encore plus pour les faire fonctionner ensemble parce que j'avais besoin de faire beaucoup d'auto-ingénierie, et aussi parce que je suis incapable de vous dire exactement quel transistor utiliser dans le LDR et unité d'alarme. Désolé.

Quoi qu'il en soit, c'est le premier schéma et de loin le plus simple. La seule partie déroutante est de choisir la bonne résistance à utiliser avec votre LM317T et la batterie rechargeable de votre choix. Je vais vous expliquer comment faire cela dans la prochaine étape, c'est en fait assez facile.

Étape 3: Choisir la bonne résistance pour travailler avec votre LM317T

Maintenant, c'est important si vous allez utiliser une batterie rechargeable et un panneau solaire, sinon vous pouvez sauter cette étape mais si c'est le cas, lisez attentivement. D'accord, une batterie rechargeable connectée à un panneau solaire se rechargera toujours aussi longtemps que le panneau solaire produit plus de tension que la valeur de la batterie. Par exemple, ma batterie de 3,6 volts se rechargera tant que la tension est de 4 volts et plus. Mon panneau solaire a produit un bon 10 Volts donc c'est bien; Je n'ai pas à m'inquiéter de ne pas avoir assez de tension. Ce à quoi je dois faire attention, c'est le courant. Beaucoup de courant chargera la batterie très rapidement, mais provoquera une surchauffe et tuera votre batterie rapidement. Trop peu de courant et votre batterie se chargera extrêmement lentement ou pas du tout. En règle générale, le flux de courant optimal que vous devriez essayer de maintenir est de 10 % du courant de sortie de la batterie. Par exemple, ma batterie était de 850 mA/H (850 milliampères par heure). Ainsi, 10% de 850 est…850/10=85. Dans ce cas, le nombre magique est 85mA. Nous voulons que notre panneau solaire produise une sortie ne dépassant pas 85 mA par heure. Pour ce faire, nous devons choisir une résistance qui fonctionnera avec la puce LM317T qui nous donnera ce niveau de contrôle. Pour ce faire, nous avons besoin de ce tableau: Regardez la quatrième image du tableau. Vous devrez peut-être l'afficher en taille réelle pour le voir clairement. Ce que vous faites est de trouver votre valeur actuelle magique de 10% et de la faire correspondre avec la valeur actuelle la plus proche du tableau (ligne du bas), puis de regarder la valeur au-dessus et cela vous donnera une valeur de résistance. C'est cette valeur de résistance qui vous donnera le débit de courant dont vous avez besoin. Dans mon cas, la valeur la plus proche sur la table qui correspondait à la mienne était de 83,3 mA. Au-dessus, c'est 15 Ohms. C'est ainsi que j'ai obtenu la valeur de ma résistance. Vous pouvez obtenir le même ou vous pouvez en obtenir un différent, tout dépend de la batterie que vous utilisez. Si vous avez besoin d'aide pour cela, envoyez-moi un message ou laissez un commentaire et je vous répondrai dès que possible.

Étape 4: Schémas Partie 2, le LDR et le circuit d'alarme

Ce schéma est beaucoup plus grand et contient beaucoup plus de composants que le premier. Ce que je vais faire, c'est le diviser en deux moitiés et expliquer comment chacune fonctionne. Si vous avez de l'expérience dans l'assemblage de schémas, n'hésitez pas à passer directement à l'image du schéma final où vous pouvez passer directement à l'assemblage.

Pour ceux qui veulent plus d'aide, passez à la section suivante où j'expliquerai la première partie du schéma, la partie LDR. Pour ceux qui veulent juste commencer à assembler, un schéma du produit final est dans l'image ci-dessous.

Étape 5: Première moitié du grand schéma, le capteur LDR

La première moitié est la partie du circuit qui détecte si le laser est ou non sur le LDR. La sensibilité peut être réglée avec la résistance variable de 10K. Le seul conseil que je puisse vous donner est de simplement jouer avec la résistance variable car les niveaux de lumière varieront en fonction de l'endroit où vous la placez. Installez cette moitié du circuit sur une planche à pain mais laissez de côté le relais, nous allons remplacez le relais par une LED pour l'instant. CONSEIL: J'ai réglé le mien aussi sensible que possible; J'ai ensuite utilisé un tube peint en noir pour couvrir le LDR afin de le protéger de l'excès de lumière. De cette façon, tout ce que j'ai à faire est de diriger le laser vers le bas du tube et je peux être sûr qu'aucune lumière en dehors de la lumière laser n'atteindra le LDR. Avant de lancer le relais, j'ai montré une LED dans mon schéma. L'utilisation de la LED vous permet de voir visuellement le fonctionnement du LDR et sa sensibilité. C'est ainsi que vous devez le composer. Jouez avec la résistance variable pour que la LED s'allume dans l'obscurité presque complète. Lorsque vous allumez les lumières, la LED doit s'éteindre. Si vous y parvenez, vous allez dans la bonne direction. Ensuite, demandez à un membre de votre famille, à un ami ou, si vous pouvez vous débrouiller vous-même, placez votre main sur le LDR, ne le couvrez pas complètement et faites briller le laser sur le LDR. Vous devez le régler de manière à ce que la LED soit complètement éteinte lorsque le laser est sur la LED. Lorsque vous retirez le laser du LDR qui est toujours dans votre main, la LED doit s'allumer vivement. Cela signifie que vous avez réglé la bonne sensibilité. Pour un dernier test, si vous allez protéger votre LDR avec un tube (je le recommande), placez votre LDR dedans, alignez le laser, et vous devriez voir que la LED est éteinte. Traversez le laser et la LED devrait s'allumer. La prochaine étape est d'abandonner la LED et de la remplacer par un relais, mais pas encore !! Il est préférable de comprendre ce qui se passe dans la seconde moitié du circuit qui est expliqué à l'étape suivante.

Étape 6: Deuxième moitié du schéma final, l'alarme

Le but principal de cette moitié du schéma est de remplacer un étage de conception que j'ai remarqué dans la version de kipkay, sans infraction mec; D'ailleurs j'aime beaucoup ton travail, génial !! Quoi qu'il en soit, le problème était que lorsque l'alarme était déclenchée dans le kipkay, elle ne restait allumée que pendant un bref instant après la restauration du laser dans le LDR. C'était parce que tout ce qu'il avait pour l'alimenter était un condensateur.

Je voulais que mon alarme reste allumée même une fois le laser restauré sur le LDR, et c'est ce que j'ai fait. Comment ça marche, c'est que le transistor (je ne sais pas de quel type, je pense que NPN, les pros m'aident s'il vous plaît) maintient le circuit ouvert. Une fois que les contacts un et deux (reportez-vous au schéma pour comprendre de quoi je parle) établissent le contact, ils déclenchent le transistor pour permettre le passage du courant, ce flux de courant à son tour maintient le transistor ouvert, ce qui signifie qu'il ne fermera pas le circuit (en gardant l'alarme allumée) jusqu'à ce que quelqu'un appuie physiquement sur un interrupteur pour le réinitialiser/l'éteindre. Les contacts 1 et 2 sont fermés à l'aide du relais dont je parlais plus tôt. Avec la LED du premier circuit remplacée par les bobines du relais, lorsque le LDR détecte que le faisceau laser a été interrompu, le courant s'écoulera dans les bobines du relais. Ces bobines génèrent un champ magnétique qui ferme l'interrupteur à lames à l'intérieur du relais. Cet interrupteur à lames est mis en contact avec les contacts 1 et 2, en les fermant, ce qui activera l'alarme. Maintenant, l'alarme restera allumée car elle a sa propre alimentation. Très déroutant, je ne sais même pas si je le comprends bien, mais ça marche, et ça marche vraiment bien !!

Étape 7: Maintenant, mettez le tout ensemble

Pour ceux d'entre vous qui ont suivi l'ensemble du processus, je vous félicite car il y a beaucoup d'informations qui semblent accablantes mais ce n'est vraiment pas le cas. J'aurais pu le couper très court et ne pas expliquer les choses, mais je le voulais parce qu'il y a beaucoup de gens qui font d'excellents instructables et y consacrent beaucoup de temps. Cela en fait finalement un instructable beaucoup plus convivial pour les gens à utiliser. Je voulais suivre les traces des thèses qui m'ont aidé avec leurs instructables, je vais donc faire un effort pour répondre à toutes vos questions, suggestions et j'ai hâte de recevoir des astuces et des conseils sur les améliorations. Quoi qu'il en soit, je veux juste souligner qu'il Il est important de tester d'abord tout ce système sur une planche à pain, puis vous pouvez tout souder et créer des circuits imprimés personnalisés et ainsi de suite. Commencez par l'unité laser, puis travaillez sur le circuit plus grand et plus complexe. Une fois que vous avez terminé, vous pouvez apporter des modifications et les mettre dans des boîtes de projet pour les rendre tous vraiment propres et bien rangés. Je vais vous montrer à quoi ressemble mon produit final dans les prochaines étapes. Voici à quoi ressemblaient mes boîtiers laser et d'alarme une fois que j'ai tout assemblé:

Étape 8: Comment j'assemble l'unité laser

C'est ainsi que j'ai assemblé et présenté mon unité laser. J'ai trouvé que le simple fait de coller le laser sur la boîte rendait très difficile de le viser dans le LDR de la deuxième unité. J'ai donc démonté une vieille torche que j'avais et qui utilisait un bras flexible pour que vous puissiez diriger la lumière dans les coins. J'ai récupéré le bras flexible et fait passer tous les fils jusqu'au laser dans le tube flexible, j'ai collé le laser à l'extrémité du bras, j'ai recouvert le laser d'un film rétractable pour cacher la colle chaude et je l'ai monté sur la boîte.

Je pense que cela fonctionne beaucoup mieux de cette façon et cela ajoute un autre degré d'avancement. J'ai également utilisé un interrupteur marche/arrêt pour le laser; quelques interrupteurs supplémentaires pour charger le laser et j'ai utilisé un connecteur à sertir pour que je puisse fabriquer mes propres prises pour le panneau solaire. Cela m a permis de retirer le panneau solaire lorsque je n en avais plus besoin. Oh et une dernière note à propos de cette unité laser. Parce que nous faisons en sorte que le panneau solaire charge la batterie avec 10% de la capacité des batteries, il faudra 10 heures pour se charger de mort en plein soleil. Qu'est-ce qui est plutôt bien ?

Étape 9: Comment j'assemble le LDR et l'unité d'alarme

Cette boîte est considérablement plus grande car j'ai dû mettre deux piles 9 volts et une assez grosse alarme. J'ai retiré la LED du côté LDR du circuit car elle n'est pas nécessaire mais j'ai gardé la LED du côté Alarme car elle doit être là. Je l'ai monté sur la boîte pour qu'il s'allume lorsque l'alarme s'est déclenchée. Il agit également comme un indicateur improvisé de batterie faible. Si la LED s'allume mais que l'alarme ne sonne pas, je sais que la batterie doit être faible. L'alarme que j'ai utilisée avait également la fonction de faire un son pulsé au lieu d'une seule tonalité ce qui était cool et cela me permet également d'en avoir contrôle du niveau sonore de l'alarme. L'alarme que j'ai choisie est évaluée à 120 db très fort à 12 volts, mais je n'utilise qu'une batterie de 9 volts et seulement 6 de ces volts parviennent à l'alarme, donc j'entends environ 60 db, ce qui est assez fort sur une batterie pleine. L'interrupteur en haut à gauche allume la moitié du circuit LDR et celui à l'extrême droite allume/réinitialise l'alarme. Vous pouvez également voir ce que je voulais dire en utilisant un tube comme pare-lumière pour le LDR, il fonctionne très bien et permet au système d'être très sensible.https://www.youtube.com/embed/kxvch0Lu3os&feature=channel_pageJe ne peux pas vous expliquer étape par étape comment tout souder car il y a tellement de possibilités De plus, je n'ai pris aucune photo ou vidéo de ma soudure de tous les composants. Quoi qu'il en soit, jetez un œil aux photos pour voir de plus près.

Étape 10: Améliorations possibles et commentaires de clôture

Eh bien ça. Vous devriez avoir toutes les informations dont vous avez besoin pour créer votre propre SYSTÈME D'ALARME À FAISCEAU LASER par revhead… moi !

certaines améliorations/modifications possibles qui pourraient y être apportées sont; un indicateur d'état de la batterie pourrait être ajouté à la batterie rechargeable qui alimente le laser; une coupure automatique du panneau solaire de sorte que lorsque la batterie atteint sa pleine charge, le panneau solaire arrête automatiquement de charger la batterie; un laser vert est beaucoup plus fiable, plus stable, plus lumineux et parcourt de plus grandes distances que les lasers rouges bon marché que j'ai utilisés et ils sont vraiment cool; un convertisseur de tension continue pourrait alimenter les circuits LDR et d'alarme, éliminant ainsi le besoin des deux batteries de 9 volts; et vous pouvez l'installer sur un microcontrôleur et des servos qui tireraient un pistolet à billes/pistolet de paintball tout autour de la zone lorsque le faisceau laser est déclenché !! Je n'ai ni les compétences, ni les connaissances, ni l'équipement pour réussir ce dernier, mais si quelqu'un le fait, veuillez me le faire savoir. Quoi qu'il en soit, c'est mon instructable sur la façon de construire un SYSTÈME D'ALARME À FAISCEAU LASER. J'espère avoir été très clair et complet dans mon explication même si je suis sûr que beaucoup de gens auront besoin de le lire deux fois pour le comprendre car cela peut prêter à confusion. Si vous avez des questions, des suggestions, des astuces ou des conseils, n'hésitez pas à laisser un commentaire ou à envoyer un message personnel. Je ferai un effort solide pour répondre à chacun d'entre eux. Bravo et bonne construction !!