ნერფის ქრონოგრაფი და ცეცხლის მაჩვენებელი ლული: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

შესავალი

როგორც მეკარემ, ყოველთვის ძალიან მაკმაყოფილებს თქვენი ჩხუბის რიცხვითი შედეგების ნახვა. ბევრ ჩვენგანს აქვს შეცვლილი Nerf იარაღი ადრე და ვის არ უყვარს ქაფის დარტყმა სახლის გარშემო 100 კადრი / წმ სიჩქარით?

მას შემდეგ რაც ბევრი Nerf იარაღი შევიცვალე მთელი ჩემი ცხოვრების განმავლობაში, მამაჩემიდან 10 ფუნტი ვიყავი, სანამ მე და ჩემი თანაგუნდელები ვაგრძელებთ ერთმანეთში ქაფის გადაყრას ბინაში, მე ყოველთვის მინდოდა ზუსტად ვიცოდე რამდენად სწრაფად დაფრინავენ ისრები, და რამდენ დარტყმას წამში ისვრის ჩემი თანაგუნდელები Rapid-Strike. არსებობს კომერციული ქრონოგრაფი Nerf- ისა და Airsoft– ისთვის, მაგრამ მაღალი სიზუსტით ისინი ძვირია და სახალისოა საკუთარი თავის შექმნა. თუ გსურთ შეიძინოთ, ნერფმა გამოუშვა კასრი, რომელიც იდენტურია ამ პროექტში (უკეთესი სამრეწველო დიზაინით) და ის შეგიძლიათ ნახოთ აქ:

Nerf Modulus Ghost-Ops Chrono Barrel

Nerf ვერსია ასევე იკვებება ბატარეით და აჩვენებს მრიცხველს გასროლილი ისრებისთვის. ინსტრუქცია აქ ასევე შეიცავს ეკრანს და გადატვირთვის ღილაკს, თუმცა სიჩქარის გამოთვლისას ის დამოკიდებულია დარტის სიგრძეზე და როგორც ჩანს არ იყენებს შეფერხებებს. ამ პროექტის ძირითადი აქცენტი გაკეთდება სერიულ კომუნიკაციაზე (როგორც უბრალო მაგალითი, როგორიც ეს არ იყო იოლი ინტერნეტში) და შეფერხებების გამოყენება ზუსტი დროისათვის. ეს შეიძლება ადვილად გარდაიქმნას ჰაეროვან ქრონოგრაფად იმავე მიზეზების გამო უფრო მჭიდრო გარსით და უკეთესი სამონტაჟო სისტემით საჰაერო იარაღისთვის. შეფერხებების გამოყენების გარეშე კოდი შეიძლება იყოს უფრო ნელი და ნაკლებად ეფექტური, ასევე გაცილებით რთულია მიკროსწამების ზუსტი დროის განსაზღვრა, რადგან მილიწამები არ გამოიღებს ზუსტ მნიშვნელობას ისრის სიჩქარისთვის.

მე ძალიან არ გავამახვილებ ყურადღებას დანართის დიზაინზე, თუმცა STL ფაილები ხელმისაწვდომია GitHub– ში, რადგან ნებისმიერს შეუძლია შეიძინოს Nerf ვერსია, რომელიც ნამდვილად უკეთესია რეალური თამაშისათვის, მაგრამ ამის მომავალმა ვერსიამ შეიძლება შეამსუბუქოს შედეგები.

ძირითადი პრინციპები (სწავლის შედეგები):

• აქვს სტანდარტული ნერფის ლულის ფორმა
• ისარგებლეთ ფოტოტრანზისტორებით, როგორც დარტყმის დრო.
• აჩვენებს Adruino შეწყვეტის გამოყენებას დროისათვის
• სერიული კომუნიკაციისთვის არდუინოსთან დამუშავების გამოყენება

Პროექტის ფარგლებში:

მე ვგეგმავ ამ პროექტის უმეტესწილად სპეციფიკურ მიმოხილვას მოკლე მიმოხილვებით და გირჩევთ წაიკითხოთ ცნობები Arduino– ს და Processing– ისთვის უფრო კონკრეტული ინფორმაციისთვის. ეს არ გასწავლით შედუღებას, არამედ უფრო მეტად როგორ შეაერთოთ Arduino და Processing და გამოიყენოთ interrupts. ამ სწავლის უმეტესი ნაწილი იქნება ფაქტობრივი კომენტირებული კოდის წაკითხვა, ასე რომ დარწმუნდით, რომ წაიკითხავთ მთელ კოდს, სანამ ბრმად ატვირთავთ და შეეცდებით მის მუშაობას.

მსგავსი პროექტების უპირატესობები:

• შეფერხებების გამოყენება მაღალი სიჩქარის ზუსტი გაზომვისთვის
• ვრცელი გამართვის განყოფილება ფოტოტრანსისტორებისთვის
• ცეცხლის სიჩქარე (ROF) გამოთვლა გამომავალი რაუნდი წამში (RPS)
• სრული ეკრანის კომპიუტერის ინტერფეისი - არ არის გამოსადეგი ბრძოლის დროს, მაგრამ შესანიშნავია თუ გსურთ სხვებს აჩვენოთ შედეგები ნაკადზე ან Youtube– ზე ეკრანის ჩამწერით.
• პოტენციალი უნდა იყოს ადაპტირებული Airsoft– ისთვის ან Paintball– ისთვის მხოლოდ დანართის მოდიფიკაციით
• არ არის საჭირო პერსონალური PCB– ები (კარგი იქნება მომავალ განახლებაში, მაგრამ ვინმეს შეუძლია ამის გაკეთება შედარებით დაბალ ფასად
• მთლიანი ღირებულება 10 დოლარამდე, როდესაც ნაწილები იშლება და თუ 3D პრინტერი ხელმისაწვდომია - კომერციულ ღირებულებასთან ერთად, ROF დამატებით

ნაბიჯი 1: საჭირო ნაწილები და ინსტრუმენტები

თუ თქვენ გაქვთ 3D პრინტერი, ეს იქნება თქვენთვის დიდი პროექტი, რადგან მე უზრუნველვყოფ ფაილებს შიგთავსისთვის. თავისუფლად განაახლეთ დანართი. მე არ მქონდა LCD დისკები, მაგრამ მეორე ვერსიას ექნება LCD და გამოიყენებს WEMOS D1 ან მსგავს WiFi/BT დაფაზე და ბატარეას. ეს საშუალებას მისცემს მონაცემების გაშვებას მობილურზე და რეალურ დროში გამოხმაურებას - მაგალითად, რამდენი ისარი დარჩა იარაღში. რეკომენდირებულია შედუღების გარკვეული გამოცდილება, თუ თავს კომფორტულად არ გრძნობთ, გირჩევთ მიჰყევით ინსტრუქციას შედუღებისათვის და, ალბათ, დამატებით ელექტრონულ კომპონენტებს ყიდულობთ ყოველი შემთხვევისთვის.

საჭირო ინსტრუმენტები:

1. გასაყიდი რკინა
2. ცხელი ჰაერის გამწოვი/ სითბოს იარაღი/ სანთებელა (თუ იყენებთ სითბოს შემცირებას)
3. მავთულის სტრიპტიზორები
4. მინი - B USB კაბელი (ან რომელი კაბელი საჭიროა თქვენი მიკრო კონტროლერისთვის)
5. ცხელი წებოს იარაღი ან მსგავსი (მე გამოვიყენე 3D საბეჭდი კალამი, რათა დავამონტაჟო ყველა კომპონენტი 3D დაბეჭდილ დანართში)

საჭირო მასალები:

1. 22AWG მყარი ბირთვიანი მავთული ყოფილი: მყარი ბირთვიანი მავთულის ნაკრები 22AWG
2. არდუინო ნანო (ან მსგავსი, მე გამოვიყენე კლონი) ყოფილი: 3 x არდუინო ნანო (კლონი)
3. რეზისტენტული ნაკრები (2 x 220 ohm, 2 x 220k ohm) თქვენ შეიძლება შეძლოთ გამოიყენოთ დაბალი ღირებულების დამცავი რეზისტორები, როგორიცაა 47k წარმატებით, მე უბრალოდ აღმოვაჩინე, რომ ეს მნიშვნელობა მჭირდებოდა მუშაობისთვის. პრობლემების აღმოფხვრის გზამკვლევი ასახავს თუ როგორ უნდა დადგინდეს არის თუ არა ამოღებული რეზისტორი სწორი მნიშვნელობა თქვენი კონკრეტული ფოტოტრანზისტორისა და LED კომპლექტისთვის. ამის გამო მე გირჩევთ მიიღოთ ნაკრები: მაგ: რეზისტორული ნაკრები
4. 2 x IR LED ex: IR LED და PhotoTransistor Set
5. 2 x ფოტოტრანზისტორი
6. 1 x 3D დაბეჭდილი დანართი - IR გაუმჭვირვალე ძაფში (ჰეჩბოქსის ვერცხლი მუშაობდა და იყო ერთადერთი ფერი, რომელიც მე გამოვცადე)
7. პროექტის სრული ფაილები ხელმისაწვდომია აქ GitHub– ზე, ასევე თანდართულ Zip ფაილში. STL– ები ასევე ხელმისაწვდომია Thingiverse– ზე აქ.

ნაბიჯი 2: პურის დაფის ტესტირება

მას შემდეგ, რაც ელექტრონიკა მოვა, შედუღება იწვევს ფოტოსტრანზისტორებს და IR Leds ~ 20-30 სმ გასწორების მიზნით, მე გირჩევთ მათ შემცირებას. მე არ მქონდა სწორი ზომის სითბოს შემცირება და ამ პროტოტიპისთვის უნდა გამომეყენებინა ელექტრული ლენტი. ეს საშუალებას მოგცემთ გამოიყენოთ ისინი დანართში შესამოწმებლად. თუ თქვენ დაბეჭდილი გაქვთ დანართი და გაქვთ LED- ები და ფოტო ტრანზისტორები სწორ პოზიციებზე, შეგიძლიათ დაიწყოთ ტესტირება.

დარწმუნდით, რომ გაქვთ Arduino და Processing დაინსტალირებული.

დასაწყისში მდებარე zip ფაილს აქვს ყველა კოდი, ასევე STL ფაილები შიგთავსის დასაბეჭდად.

გამოიყენეთ Arduino თავიდან გამართვისთვის და გამოიყენეთ მხოლოდ დამუშავება საბოლოო ტესტირებისთვის (თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ყველაფერი სერიულ მონიტორზე Arduino– დან).

თქვენ შეგიძლიათ სცადოთ ნერგის ისრის სროლა ქრონოგრაფის საშუალებით Chronogrpah_Updated.ino არდუინოზე დაყენებული. თუ ეს მუშაობს, მაშინ ყველაფერი მზად არის. თუ ეს არ მუშაობს, მაშინ თქვენ მოგიწევთ რეზისტორის მნიშვნელობების მორგება. ეს განიხილება შემდეგ ეტაპზე.

ცოტათი იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობს კოდი:

1. Interrupst აჩერებს კოდს, როდესაც დარტმა გადის კარიბჭეში და განსაზღვრავს დროს მიკროწამებში
2. სიჩქარე გამოითვლება ამით და დრო ინახება
3. დარტყმებს შორის დრო გამოითვლება და გარდაიქმნება რაუნდებში წამში

4. კარიბჭეებს შორის დრო გამოითვლება და გარდაიქმნება ფუტად წამში კარიბჭის მანძილის მიხედვით.

   ორი ჭიშკრის გამოყენება იძლევა უკეთეს შედეგს იდენტური დროით (რამდენი სენსორი უნდა იყოს დაფარული) და ამცირებს ჰისტერეზს

5. ცეცხლის სიჩქარე და სიჩქარე იგზავნება სერიული საშუალებით, რომელიც გამოყოფილია მძიმით ან არდუინოს სერიულ მონიტორზე, ან დამუშავების ესკიზზე, რომელიც იძლევა კარგ ინტერფეისს (ფოკუსირება დამუშავებაზე, როდესაც ყველაფერი მუშაობს!).

ნაბიჯი 3: ტესტირება და გამართვა

თუ თქვენ ვერ მიაღწიეთ წარმატებას საწყის ტესტში, მაშინ ჩვენ უნდა გავარკვიოთ რა მოხდა.

გახსენით Arduino მაგალითი AnalogReadSerial ნაპოვნი ფაილში-> მაგალითები-> 0.1 საფუძვლები-> AnalogReadSerial

ჩვენ გვინდა დავრწმუნდეთ, რომ ფოტოტრანზისტორები მუშაობენ ისე, როგორც ჩვენ ველით მათ. ჩვენ გვსურს, რომ მათ წაიკითხონ HIGH როდესაც ის არ ბლოკავს მათ და LOW როდესაც ის არ არის დაბლოკილი. ეს იმიტომ ხდება, რომ კოდი იყენებს შეფერხებებს, რათა ჩაწეროს დრო, როდესაც დარტმა გადის სენსორზე, ხოლო გამოყენებული შეფერხების ტიპი არის FALLING, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის გამოიწვევს მაღალიდან დაბალზე გადასვლისას. იმის უზრუნველსაყოფად, რომ პინ არის მაღალი, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ანალოგური ქინძისთავები ამ ქინძისთავების მნიშვნელობის დასადგენად.

ატვირთეთ Arduino მაგალითი AnalogReadSerial და გადადით ციფრული პინიდან D2 ან D3 A0– ზე.

D2 უნდა იყოს პირველი სენსორი და D3 უნდა იყოს მეორე სენსორი. ამოირჩიე 1 წასაკითხად და დაიწყე იქ. მიჰყევით ქვემოთ მოცემულ სახელმძღვანელოს კითხვების საფუძველზე სწორი გადაწყვეტის დასადგენად:

მნიშვნელობა არის 0 ან ძალიან დაბალი:

ღირებულება თავდაპირველად უნდა იყოს დაახლოებით 1000, თუ ის კითხულობს ძალიან დაბალ მნიშვნელობას ან ნულს, დარწმუნდით, რომ თქვენი LED- ები სწორად არის მიერთებული და არ არის დამწვარი, ასევე კარგად გასწორებული. მე დავწვი ჩემი LED- ები ტესტირებისას, როდესაც 100 ohm რეზისტორს ვიყენებ 220 ohm– ის ნაცვლად. უმჯობესია მიმართოთ LED- ების მონაცემთა ცხრილს, რათა დადგინდეს რეზისტორის სწორი მნიშვნელობა, მაგრამ LED- ების უმეტესობა ალბათ იმუშავებს 220 ოჰმეტიანი რეზისტორით.

LED- ები მუშაობენ და მნიშვნელობა კვლავ 0 ან ძალიან დაბალია:

საკითხი, სავარაუდოდ, იმ ქვედა რეზისტორში არის, რომ წინააღმდეგობა ძალიან დაბალია. თუ თქვენ გაქვთ პრობლემა 220k რეზისტორთან, შეგიძლიათ გაზარდოთ იგი ამაზე მაღლა, მაგრამ შეიძლება ხმაური მიიღოთ. თქვენ უნდა დარწმუნდეთ, რომ თქვენი ფოტო ტრანზისტორი არ არის დამწვარი.

მნიშვნელობა არის საშუალო დიაპაზონი:

ეს გამოიწვევს უამრავ პრობლემას, ძირითადად ცრუ გამომწვევებს, ან არასოდეს გამოიწვევს მაღალს. ჩვენ უნდა დავრწმუნდეთ, რომ მიიღება HIGH, ამის მისაღწევად ჩვენ გვჭირდება ღირებულება ~ 600, მაგრამ მოდით მიზნად დავისახოთ 900+ იყოს უსაფრთხო. ამ ზღურბლთან ძალიან ახლოს ყოფნა შეიძლება გამოიწვიოს ცრუ გამომწვევი მიზეზები, ამიტომ ჩვენ გვსურს ავიცილოთ თავიდან ცრუ პოზიტივი. ამ მნიშვნელობის შესაცვლელად, ჩვენ გვინდა გავზარდოთ დამცავი რეზისტორი (220K). მე უკვე რამდენჯერმე გავაკეთე ეს ჩემს დიზაინში და თქვენ ალბათ არ მოგიწევთ ამის გაკეთება, რადგან ეს არის ძალიან დიდი მნიშვნელობა გასაშლელი რეზისტორისთვის.

ღირებულება ძალიან ხმაურიანია (ბევრს ხტება გარე სტიმულის გარეშე):

დარწმუნდით, რომ თქვენი გაყვანილობა სწორია გასაშლელი რეზისტორით. თუ ეს სწორია, შეიძლება დაგჭირდეთ რეზისტორის მნიშვნელობის გაზრდა.

მნიშვნელობა შენარჩუნებულია 1000+ ზე, თუნდაც სენსორის დაბლოკვისას:

დარწმუნდით, რომ თქვენი ჩამოსაშლელი რეზისტორი სწორად არის მიერთებული, ეს სავარაუდოდ მოხდება, თუ არ არის ჩამოსაშლელი. თუ ეს კვლავ პრობლემაა, შეეცადეთ შეამციროთ ჩამოსაშლელი რეზისტორის მნიშვნელობა.

მნიშვნელობა მაღალია და ნულის ტოლდება სინათლის დაბლოკვისას:

ეს საკმარისი უნდა იყოს სენსორის მუშაობისთვის, თუმცა ჩვენ შეიძლება არ ვიყოთ საკმარისად სწრაფი რეაგირება, როდესაც დარტმა გზა გადაკვეთა. წრეში არის გარკვეული ტევადობა და 220K რეზისტორთან ერთად შეიძლება გარკვეული დრო დასჭირდეს ძაბვის საჭირო ზღურბლზე ქვემოთ. თუ ეს ასეა, შეამცირეთ ეს რეზისტორი 100K– მდე და ნახეთ როგორ მუშაობს ტესტები.

დარწმუნდით, რომ ნებისმიერი რეზისტენტული ცვლილება თანმიმდევრულია ორივე სენსორის შორის

ორივე სენსორის იდენტური სქემის უზრუნველყოფა ინარჩუნებს ერთსა და იმავე შეფერხებას რეზისტორებს შორის, რაც საშუალებას მისცემს გაზომვების საუკეთესო სიზუსტეს.

თუ თქვენ გაქვთ რაიმე დამატებითი პრობლემა, დატოვეთ კომენტარი ქვემოთ და მე ყველაფერს გავაკეთებ დაგეხმაროთ.

ნაბიჯი 4: აპარატურის შეკრება

შეაერთეთ კომპონენტები პატარა PCB– ზე, როგორც აქ ჩანს:

LED- ებისა და PhotoTransistors– ის გამტარები უნდა შემცირდეს სიგრძეზე, დაახლოებით _.

შეაერთეთ არდუინო დაფაზე და მიამაგრეთ რეზისტორები მიწიდან მისასვლელ ქინძისთავებამდე. გარდა ამისა, დარწმუნდით, რომ 4 პოზიტიური მავთული ადვილად შეიძლება იყოს დამაგრებული ერთმანეთთან. თუ თქვენ გაქვთ რაიმე პრობლემა ამასთან დაკავშირებით, შეგიძლიათ გათიშოთ მავთულის ნაჭერი და დაასხით ბოლოს ყველა სადენზე.

სენსორები დავამაგრე სათავსის მოპირდაპირე მხარეს, თუმცა მოგერიდებათ შეაერთოთ, სანამ მხარეები თანმიმდევრული გაქვთ. მე მავთულები გადავწყვიტე სიგრძეზე და ბოლოდ შევაერთე მავთულები თითოეულ დიოდზე. მე ოდნავ განვაახლე მავთულის მარშრუტი, რათა მეტი სივრცე და ნაკლები შეშფოთება გამოჩნდეს PCB– ის ქვეშ ზოგიერთი მავთულის გამოსაყენებლად და სხვაზე ადვილი გამოსაყენებლად. STL არის პროექტის სრული zip ფაილი პროექტის დასაწყისში.

ნაბიჯი 5: საბოლოო შეკრება

თუ თქვენი PCB ხვრელები არ ემთხვევა ძირითად ქრონოგრაფის კორპუსზე არსებულ ხვრელებს, თქვენ შეგიძლიათ დაიცვათ ელექტრონიკა შიგთავსში რაიმე ფირზე ან ცხელი წებოთი, მე აღმოვაჩინე, რომ ეს არ იყო საჭირო მავთულისა და USB- ის შემდეგ იყო ადგილზე, თუმცა თქვენი შედეგები შეიძლება განსხვავდებოდეს. ის შექმნილია იმისთვის, რომ მოხდეს 1.75 მმ -იანი ძაფის დაჭერა ხრახნიან ხვრელებში სითბოს ჩაქრობის მიზნით, თუმცა PCB ასევე შეიძლება ხრახნიანი ან წებოვანი იყოს. აქ ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილი არის USB პორტის ხელმისაწვდომობის უზრუნველყოფა.

გადააფარეთ ელექტრონიკა ელექტრონიკის საფარით, განახლებული ფაილები ჩემზე უკეთესად უნდა მოერგოს და იმედია მოვახდენთ ადგილს, თუმცა მე გამოვიყენე 3D საბეჭდი კალამი საფარის შესადუღებლად. თქვენ ახლა მზად ხართ რამდენიმე ისრის გასროლა!

მომავალმა განახლებამ შეიძლება გამოიყენოს შიდა მარშრუტირება მავთულხლართებისთვის, მაგრამ გადასაფარებლები ამ შემთხვევაში ოდნავ მოერგება ნერფის ესთეტიკას.

ნაბიჯი 6: ქრონოგრაფი მოქმედებაში

დამუშავების ფაილის გახსნა: Chronograph_Intitial_Release საშუალებას მოგცემთ მიიღოთ მართლაც ლამაზი ინტერფეისი ქრონოგრაფისათვის, რომელიც აჩვენებს როგორც FPS- ს, ასევე RPS- ს (წრე წამში). თუ თქვენ გიჭირთ დაკავშირება იმის უზრუნველსაყოფად, რომ დახურეთ თქვენი Arduino სერიული მონიტორი, შეიძლება ასევე დაგჭირდეთ სერიული პორტის შეცვლა კოდში, მაგრამ ეს არის კომენტარი და უნდა იყოს მარტივი. მაქსიმალური მნიშვნელობების გადასაყენებლად, უბრალოდ დააჭირეთ თქვენს კომპიუტერში სივრცის ზოლს.

ცოტათი იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობს კოდი (ინტერფეისის ფოტო შეგიძლიათ იხილოთ ზემოთ):

1. იღებს ინფორმაციას არდუინოსგან
2. ადარებს ამას წარსულ მონაცემებთან მაქსიმალური მნიშვნელობის საპოვნელად
3. აჩვენებს მიმდინარე და მაქსიმალურ მნიშვნელობებს სრულ ეკრანზე მარტივი ვიზუალური გამოხმაურებისათვის
4. აღადგენს მაქსიმალურ მნიშვნელობას სივრცის დაჭერისას

ნაბიჯი 7: სამომავლო გეგმები

ამის მომავალი განახლება მოიცავს შემდეგ გაუმჯობესებებს. თუ თქვენ გაქვთ დამატებითი ფუნქციები, რაც გსურთ, გამაგებინეთ და ვეცდები მათი განხორციელება.

1. ჩართეთ LCD ეკრანი
2. ჩართეთ ბატარეები
3. Nerf თავსებადი დანართის წერტილები
4. განახლებული დანართი
5. რკინის ღირსშესანიშნაობები