Nerf kronográf és tűzgyorsaság: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Bevezetés

Mint barkácsoló, mindig nagyon kielégítő látni a bütykölés számszerű eredményeit. Sokan már módosítottuk a Nerf fegyvereket, és ki nem szereti habos darabokat dobni a házon 100 kép / mp felett?

Miután életem során sok Nerf fegyvert módosítottam, kezdve, amikor ~ 10 éves voltam apámmal, egészen mostanáig, amikor én és a szobatársaim továbbra is habot dobunk a lakásban, mindig tudni akartam, hogy milyen gyorsan repülnek a dartsok, és másodpercenként hány dartot lőnek szobatársaim Rapid-Strike. Vannak kereskedelmi kronográfok a Nerf és az Airsoft számára, de a nagy pontosságúak drágák, és szórakoztató egyedül elkészíteni. Ha mégis vásárolni szeretne, a Nerf kiadott egy hordót, amely majdnem megegyezik a projektben szereplővel (néhány jobb ipari formatervezéssel), és itt található:

Nerf Modulus Ghost-Ops Chrono Barrel

A Nerf verzió is elemmel működik, és számlálót jelenít meg a kilőtt darts számára. Az Instructable itt egy képernyőt és egy reset gombot is tartalmaz, azonban a sebesség kiszámításához a dart hosszára támaszkodik, és úgy tűnik, hogy nem használ megszakításokat. Ennek a projektnek a középpontjában a soros kommunikáció áll (ilyen egyszerű példaként, mint ez nem volt a legegyszerűbb az interneten), és a megszakítások használata a pontos időzítéshez. Ez valószínűleg könnyen átalakítható airsoft kronográffá ugyanezen okokból, szűkebb burkolattal és jobb szerelőrendszerrel az airsoft fegyverekhez. A megszakítások használata nélkül a kód lassabb és kevésbé hatékony lehet, emellett sokkal nehezebb pontosan időzíteni a mikroszekundumokat, mivel ezredmásodperc nem ad pontos értékeket a dart sebességéhez.

Nem fogok túlságosan a ház kialakítására koncentrálni, bár az STL fájlok elérhetők a GitHub -ban, mert bárki megvásárolhatja a Nerf verziót, amely mindenképpen jobb a tényleges játékhoz, de ennek jövőbeli változata enyhítheti az eredményeket.

Alapelvek (tanulási eredmények):

• Szabványos Nerf hordó formájú
• Fototranzisztorok használata időzítő kapukként a darthoz.
• Az Adruino megszakítások használatát mutatja az időzítéshez
• A feldolgozás használata az Arduino -val soros kommunikációhoz

Projekt hatóköre:

Azt tervezem, hogy néhány rövid áttekintéssel áttekintem ennek a projektnek a specifikumait, és javaslom, hogy olvassa el az Arduino és a Processsing referenciáit, hogy pontosabb információkat kapjon. Ez nem a forrasztást fogja megtanítani, hanem inkább az Arduino és a Processing integrálását és a megszakítások használatát. Ennek a tanulásnak a nagy része a ténylegesen kommentált kód elolvasásán keresztül történik, ezért kérjük, győződjön meg róla, hogy végigolvasta az összes kódot, mielőtt vakon feltölti és megpróbálja működésbe hozni.

Előnyök a hasonló projektekhez képest:

• Megszakítások használata a nagy sebesség pontos méréséhez
• Kiterjedt hibakeresési rész fototranzisztorokhoz
• Tűzsebesség (ROF) kiszámítása Round per Second (RPS)
• Teljes képernyős számítógépes felület - nem hasznos csata közben, de nagyszerű, ha az eredményeket streamben vagy Youtube -on szeretné megjeleníteni másoknak képernyőfelvevővel.
• Lehetőség van az Airsoft vagy a Paintball alkalmazására a burkolat módosításával
• Nincs szükség egyedi NYÁK -ra (jó lenne egy későbbi frissítésben, de bárki megteheti ezt viszonylag alacsony költséggel
• A teljes költség 10 dollár alatt van, ha alkatrészeket szétválasztanak, és ha rendelkezésre áll 3D nyomtató - A kereskedelmi költséggel megegyező, ROF hozzáadásával

1. lépés: Szükséges alkatrészek és eszközök

Ha van 3D nyomtatója, ez nagyszerű projekt lesz az Ön számára, mivel én biztosítom a fájlokat a házhoz. Nyugodtan frissítse a burkolatot. Nem volt kéznél LCD kijelzőm, de a második verzió remélhetőleg rendelkezik LCD -vel, és WEMOS D1 vagy hasonló WiFi/BT kompatibilis kártyát és akkumulátort fog használni. Ez lehetővé teszi az adatnaplózást mobilon és valós idejű visszajelzést - például azt, hogy hány darts maradt a pisztolyban. Javasolt némi forrasztási élmény, ha nem érzi jól magát, azt javaslom, hogy kövesse az utasításokat a forrasztáshoz, és valószínűleg vásároljon extra elektronikus alkatrészeket minden esetre.

Szükséges eszközök:

1. Forrasztópáka
2. Forrólevegő -fúvó/ hőlégfúvó/ öngyújtó (ha zsugorodik)
3. Huzalcsupaszítók
4. Mini -B USB kábel (vagy bármelyik kábel szükséges a mikrovezérlőhöz)
5. Forró ragasztópisztoly vagy hasonló (3D nyomtatótollal rögzítettem az összes alkatrészt a 3D nyomtatott házhoz)

Szükséges anyagok:

1. 22AWG Tömör huzal pl.: tömör huzal készlet 22AWG
2. Arduino Nano (vagy hasonló, én klónt használtam) pl: 3 x Arduino Nano (klón)
3. Ellenállás készlet (2 x 220 ohm, 2 x 220 k ohm) Lehet, hogy sikerrel használhat kisebb értékű lehúzható ellenállásokat, például 47 k -t, csak véletlenül tapasztaltam, hogy szükségem van erre az értékre, hogy működjön. A hibaelhárítási útmutató leírja, hogyan állapítható meg, hogy a lehúzható ellenállás a megfelelő érték az adott fototranzisztorhoz és LED -készlethez. Emiatt javaslom a készlet beszerzését: pl.: Ellenállás készlet
4. 2 x IR LED, például: IR LED és fototranzisztor készlet
5. 2 x PhotoTranzisztor
6. 1 x 3D nyomtatott ház - IR átlátszatlan szálban (Hatchbox Silver működött, és ez volt az egyetlen szín, amit teszteltem)
7. A teljes projektfájlok itt elérhetők a GitHubon, valamint a mellékelt Zip fájlban. Az STL -ek itt is elérhetők a Thingiverse -n.

2. lépés: Breadboard tesztelés

Amint megérkezett az elektronika, a forrasztás a fototranzisztorokhoz és az ~ 20-30 cm-es IR LED-ekhez vezet hibakereséshez, javaslom ezek hőzsugorítását. Nem volt megfelelő méretű zsugorodásom, és elektromos szalagot kellett használnom ehhez a prototípushoz. Ez lehetővé teszi, hogy használhassa őket a házban végzett teszteléshez. Ha kinyomtatta a házat, és a LED -ek és a fototranzisztorok a megfelelő pozícióban vannak, megkezdheti a vizsgálatot.

Győződjön meg arról, hogy telepítve van az Arduino és a Processing.

Az elején található zip fájl tartalmazza a kódot, valamint a ház nyomtatásához szükséges STL fájlokat.

Először használja az Arduino -t a hibakereséshez, és csak a végső teszteléshez használja a feldolgozást (mindent láthat az Arduino soros monitorában).

Megpróbálhatja egyszerűen elindítani a Nerf -dartot a kronográfon keresztül az Arduino -ra telepített Chronogrpah_Updated.ino segítségével. Ha ez működik, akkor minden készen áll. Ha ez nem működik, akkor valószínűleg módosítania kell az ellenállás értékeit. Ezt a következő lépésben tárgyaljuk.

Egy kicsit a kód működéséről:

1. A megszakítás leállítja a kódot, amikor egy darts átmegy egy kapun, és meghatározza az időt mikroszekundumokban
2. Ezzel kiszámítja a sebességet és tárolja az időt
3. A lövések közötti időt a rendszer kiszámítja és másodpercre fordulatokká alakítja

4. A kapuk közötti időt kiszámítják, és a kaputávolság alapján alakítják át láb / másodperc értékre.

   Két kapu használata jobb eredményeket eredményez azonos időzítéssel (az érzékelő nagy részét le kell fedni), és csökkenti a hiszterézist

5. A tűz sebessége és sebessége soros, vesszővel elválasztott módon kerül elküldésre az arduino soros monitorra vagy a feldolgozási vázlatra, amely lehetővé teszi a szép felhasználói felületet (fókuszáljon a feldolgozásra, amikor minden más működik!).

3. lépés: Tesztelés és hibakeresés

Ha nem sikerült a kezdeti teszt, akkor ki kell találnunk, hogy mi történt rosszul.

Nyissa meg az Arduino AnalogReadSerial példáját, amely a File-> Examples-> 0.1 Basics-> AnalogReadSerial fájlban található

Biztosítani akarjuk, hogy a fototranzisztorok megfelelően működjenek. Azt akarjuk, hogy olvassák a HIGH -ot, amikor a dart nem blokkolja őket, és a LOW -ot, ha nem. Ennek oka az, hogy a kód a megszakításokat használja az idő rögzítésére, amikor a dart elhalad az érzékelő mellett, és a megszakítás típusa FALLING, ami azt jelenti, hogy aktiválódik, amikor HIGH -ról LOW -ra lép. Annak érdekében, hogy a csap MAGAS legyen, használhatjuk az analóg csapokat ezen csapok értékének meghatározására.

Töltse fel az Arduino példa AnalogReadSerial példáját, és ugorjon a D2 vagy D3 digitális tűről az A0 -ra.

A D2 legyen az első és a D3 a második érzékelő. Válasszon egyet az olvasáshoz, és kezdje ott. Kövesse az alábbi útmutatót a helyes megoldás meghatározásához az adatok alapján:

Az érték 0 vagy nagyon alacsony:

Az értéknek kezdetben 1000 körül kell lennie, ha nagyon alacsony értéket vagy nullát olvas, akkor győződjön meg arról, hogy a LED -ek megfelelően vannak bekötve, és nem égnek ki, valamint jól vannak beállítva. Kiégettem a LED -eket a tesztelés során, amikor 220 ohmos helyett 100 ohmos ellenállást használtam. A legjobb, ha a LED -ek adatlapján találja meg a megfelelő ellenállásértéket, de a legtöbb LED valószínűleg működik a 220 ohmos ellenállással.

A LED -ek működnek, és az érték továbbra is 0 vagy nagyon alacsony:

A probléma valószínűleg abban áll, hogy a lehúzó ellenállás túl alacsony. Ha problémája van a 220 k -es ellenállással, akkor talán növelheti ezt ennél magasabbra, de zajt kaphat. Gondoskodnia kell arról, hogy a fototranzisztor ne égjen ki.

Az érték közép tartomány:

Ez sok problémát fog okozni, többnyire hamis triggereket, vagy soha nem okoz csúcsot. Biztosítanunk kell a HIGH fogadását, ehhez ~ 600 értékre van szükségünk, de törekedjünk a 900+ biztonságra. Ha túl közel vagyunk ehhez a küszöbértékhez, hamis triggereket okozhatunk, ezért szeretnénk elkerülni a hamis pozitív eredményeket. Ennek az értéknek a beállításához növelni szeretnénk a lehúzható ellenállást (220K). Ezt már néhányszor megtettem a tervezés során, és valószínűleg nem kell ezt tennie, mivel ez egy nagyon nagy érték a lehúzható ellenállásnál.

Az érték nagyon zajos (sokat ugrál, külső ingerek nélkül):

Győződjön meg arról, hogy a huzalozás megfelelő a lehúzható ellenállással. Ha ez helyes, akkor lehet, hogy növelnie kell az ellenállás értékét.

Az érték 1000+felett van, még akkor is, ha blokkolja az érzékelőt:

Győződjön meg arról, hogy a lehúzható ellenállás megfelelően van bekötve, ez valószínűleg akkor fordul elő, ha nincs lehúzás. Ha ez még mindig probléma, próbálja csökkenteni a lehúzható ellenállás értékét.

Az érték magas, és nullára megy, amikor blokkolja a fényt:

Ennek elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy az érzékelő működjön, de lehet, hogy nem leszünk elég gyors válasz a dart keresztezi az utat. Van némi kapacitás az áramkörben, és a 220K ellenállás esetén eltarthat egy ideig, amíg a feszültség a szükséges küszöb alá csökken. Ebben az esetben csökkentse ezt az ellenállást 100K -ra, és nézze meg, hogyan működnek a tesztek.

BIZTOSÍTSON BÁRMILYEN ELLENÁLLÁSVÁLTOZÁST MINDEN ÉRZÉKELŐ KÖZÖTT

Az azonos áramkörök biztosítása mindkét érzékelő számára azonos késleltetést biztosít az ellenállások között, ami lehetővé teszi a mérések legjobb pontosságát.

Ha további problémái vannak, írjon egy megjegyzést alább, és mindent megteszek, hogy segítsek.

4. lépés: A hardver összeszerelése

Forrasztja az alkatrészeket a kis NYÁK -ra, amint itt látható:

A LED -ek és a fototranzisztorok vezetékeinek körülbelül _ hosszúra kell vágódniuk.

Forrasztja az Arduino -t a táblára, és kösse az ellenállásokat a földről a hozzáférhető csapokhoz. Ezenkívül győződjön meg arról, hogy a 4 pozitív vezeték könnyen csatlakoztatható egymáshoz. Ha problémái vannak ezzel, levághatja a drót egy darabját, és forraszthatja az összes vezetékre a végén.

Az érzékelőket a ház másik oldalára kötöttem, de nyugodtan vezetékezzen mindaddig, amíg az oldalak konzisztensek. Hosszabbra vágtam a vezetékeket, és utoljára forrasztottam a vezetékeket mindegyik diódához. Kicsit frissítettem a vezetékvezetést, hogy több hely álljon rendelkezésre, és kevésbé aggódjak amiatt, hogy egyes vezetékek a NYÁK alatt, mások pedig felette vannak a könnyű használat érdekében. Az STL -ek a teljes projekt zip fájljában vannak a projekt elején.

5. lépés: Végső összeszerelés

Ha a nyomtatott áramköri lyukak nem egyeznek a fő kronográf testének lyukaival, akkor valószínűleg rögzítheti az elektronikát a házban valamilyen szalaggal vagy forró ragasztóval, úgy találtam, hogy nem kell rögzíteni a vezeték és az USB után a helyükön voltak, de az eredmények eltérhetnek. Úgy tervezték, hogy lehetővé tegye az 1,75 mm -es izzószál préselését a csavarlyukakba a hőcseréléshez, de a NYÁK -t is be lehet csavarni vagy ragasztani. A legfontosabb itt az USB -port hozzáférhetőségének biztosítása.

Fedje le az elektronikát az elektronika fedelével. A frissített fájloknak jobban be kell illeszkedniük, mint az enyémhez, és remélhetőleg a helyükre fognak nyomódni, azonban 3D nyomtató tollat használtam a borítások hegesztéséhez. Most már készen állsz arra, hogy kilőj néhány dartst!

Egy későbbi frissítés belső vezetést használhat a vezetékekhez, de a burkolatok ebben az esetben kissé engednek a Nerf esztétikának.

6. lépés: Kronográf működés közben

A Feldolgozó fájl megnyitása: A Chronograph_Intitial_Release igazán szép felhasználói felületet tesz lehetővé az FPS -t és az RPS -t (Rounds per Second) megjelenítő kronográf számára. Ha problémái vannak a csatlakozással, győződjön meg arról, hogy bezárta az Arduino soros monitort, előfordulhat, hogy módosítania kell a kód soros portját is, de ezt megjegyzik, és egyszerűnek kell lennie. A maximális értékek visszaállításához egyszerűen nyomja meg a szóközt a számítógépen.

Egy kicsit a kód működéséről (Fénykép az UI -ról fent látható):

1. Fogadja az Arduino bemenetét
2. Ezt összehasonlítja a korábbi bemenettel, hogy megtalálja a maximális értéket
3. Megjeleníti az aktuális és a maximális értékeket teljes képernyőn az egyszerű vizuális visszajelzés érdekében
4. A szóköz megnyomásakor visszaállítja a maximális értéket

7. lépés: Jövőbeli tervek

A jövőbeni frissítés a következő fejlesztéseket tartalmazza. Ha további funkciókat szeretne, jelezze nekem, és megpróbálom megvalósítani.

1. Tartalmazza az LCD képernyőt
2. Tartalmazza az elemeket
3. Nerf kompatibilis csatolási pontok
4. Frissített ház
5. Vas látnivalók