Īsts lāzera rokas lielgabals no Metroid!: 9 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Ar Hyper_IonYoutube! Sekojiet vairāk autora:

Par: Inženieris/Maker/Hobijs Vairāk par Hyper_Ion »

Nav daudz tik lielisku videospēļu varoņu kā Samuss. Visumu glābjošs medību mednieks ar vienu no stilīgākajiem ieročiem visā sciFi. Kad es redzēju, ka Instructables rīko uz videospēlēm balstītu konkursu, es uzreiz zināju, ka tas ir viņas ierocis, kuru vēlos realizēt.

Un tas ir rezultāts! Šis lāzera lielgabals ir pietiekami spēcīgs, lai viegli uzreiz iznīcinātu balonu, saskaroties aizdedzinātu uzliesmojošus materiālus un pat izgrieztu cauri plānai plastmasai! Nemaz nerunājot par to, ka tas ir viegli redzams gaisā (ar kameru, neskatieties uz to). Tam ir pat gaismas un skaņas efekti!

Izbaudi!

n

1. darbība: BRĪDINĀJUMS

Šīs jaudas lāzeri ir neticami bīstami. Bez atbilstošas aizsardzības šis lāzers apžilbs jūs ar atspulgu. Tomēr, ja tiek veikti atbilstoši pasākumi, šādas ierīces var būt drošas un daudz drošākas nekā daudzi atvērtā rāmja lāzera griezēji.

PIRMAIS: Vienmēr valkājiet šim lāzeram paredzētas acu aizsargus. To nevar pietiekami pārspīlēt. Labas aizsargbrilles nozīmē atšķirību starp lāzeru, kuram jābūt uzmanīgam, un lāzeru, par kuru nevarētu samaksāt, lai atrastos vienā telpā.

OTRAIS: apkārt ir DAUDZ papildu lāzera brilles. Jūs vēlaties to demonstrēt. NEKAD nedemonstrējiet, ja visiem apkārtējiem nav lāzera brilles. Tur ir daži diezgan lēti lielapjoma iepakojumi.

TREŠĀ: pilnībā kontrolējiet demonstrējamo telpu. Tas nozīmē, ka neviens nedrīkst ienākt bez jūsu atļaujas. Nav atveramu durvju un nav atvērtu logu.

CETURTĀ: Esmu iebūvējis lāzera atvienojamu portu. Ikreiz, kad lāzeru nav paredzēts izmantot, atvienojiet to. Šī ir galīgā drošība, tāpēc neviens, kam nav paredzēts to izmantot, nekaitē sev vai citiem.

Būtībā izturieties pret lāzeru tā, kā tas ir. Izprotiet briesmas un izvairieties no tām. Ja veicat šīs darbības, lāzers var sasniegt punktu, kur tas ir "lietojams" un "pietiekami drošs". Bet nekad neuztveriet to kā joku. Visbeidzot, tas ir paredzēts kā demonstrācija. Ja atkārtojat šo projektu, uzziniet briesmas patstāvīgi. Es neesmu atbildīgs, ja tu sevi sāpini.

2. darbība: sastāvdaļas:

Šim projektam jums būs nepieciešami šādi komponenti:

• Pašdarināts NeoPixel gredzens (skatiet manu pamācību šeit)
• 1 metrs NeoPixel Strip
• 2,5 vatu lāzera diode
• Arduino Nano
• 11.1V Lipo
• TIP31A NPN tranzistors
• 2N2222 NPN tranzistors
• IRF9540n P-kanāla MOSFET
• 3x 1k rezistori
• 48 omu rezistors
• 500 omu rezistors
• Zils LED
• 2x sieviešu JST savienotāji
• 5x 3 vadu savienotāji (PWM pagarinātāji)
• Perforēts maizes dēlis
• 5v regulators
• 3 Novietojiet pārslēgšanas slēdzi
• 8 omu skaļrunis
• Daudzas 3D drukātas detaļas

Rīki:

• 3D printeris (vai šāds drukas pakalpojums)
• Lodāmurs
• Lāzera aizsargbrilles !!

3. darbība: 3D druka un dizains

Sarežģītākā šī projekta daļa noteikti bija 3D modelēšana un dizains. Veids, kā es projektēju šo lielgabalu, sākās ar dažiem atsauces attēliem, kurus atradu tiešsaistē. Es tuvināju skalu, salīdzinot apakšdelma izmēru ar Samusa izmēru, pēc tam galvenokārt izmantoju rīku "Līkne" līdzās tipiskām modeļu veidošanas prasmēm, lai izstrādātu pamata formu. Es sadalīju roku 9 galvenajos gabalos, lai atvieglotu drukāšanu.

Pēc tam es veicu pielāgoto detaļu pievienošanas procesu. Tas ietver serdes stiprinājumu, kurā atrodas lāzers, akumulators, skaļrunis, shēmas plate un pārslēgšanas slēdzis. Es arī izgriezu kanālus gar sāniem, lai pievienotu papildu NeoPixel sloksnes, un plakanu plāksni, lai uzstādītu pielāgoto NeoPixel gredzenu.

Lai saliktu gabalus kopā, es izvēlējos savu metodi: 3D drukātos pavedienus. Tas ļauj izveidot spēcīgu, koncentrisku divu 3D drukātu gabalu piestiprināšanas metodi, neizjaucot nekādu papildu aparatūru vai līmi.

Visi gabali tika izdrukāti uz mana QIDI Tech One printera ar 0,3 mm izšķirtspēju ar maksimālo ātrumu. Es noņemu atbalstu no visiem pavedieniem, taču tas parasti nav nepieciešams, ja vien nemēģināt augstāku izšķirtspēju. Esmu atklājis, ka pie lielākas izšķirtspējas atbalsts dažkārt var sagumīt pavedienus un padarīt tos nedaudz pārāk stingrus. Es esmu iekļāvis savus drukas profilus diska saitē ikvienam, kam ir interese.

Esmu pārliecināts, ka koplietoju rediģējamas failu versijas, tāpēc esmu sniedzis gan STL, gan rediģējamus Solidworks failus gan šeit, gan savā tīmekļa vietnē.

4. solis: elektronika

Šim projektam izstrādātajai shēmai ir četras galvenās sadaļas:

Jaudas MOSFET:

Ķēdes augšpusē ir irf9540n P-kanāla MOSFET, kas savienots starp 5 voltu regulatoru un akumulatora enerģiju. Iemesls, kāpēc es to izmantoju, ir tas, ka slēdzim, kuru es labprātāk izmantotu, ir trīs stāvokļi. Vienā pusē un vidū tas nofiksējas vietā, bet tālākajā pusē tas darbojas kā īslaicīgs slēdzis. Es gandrīz izmantoju mirkļa slēdža pusi, lai darbotos kā digitālā ieeja arduino, lai "uzlādētu lāzeru", lai vidējais tiktu "darbināts" (bet nedarītu neko) un lai galējās labās puses būtu "izslēgtas". Labākais veids, kā es varētu domāt, būtu pieslēgt strāvu slēdža centrālajam vadam un vadīt galēji labo vadu līdz P kanāla MOSFET pamatnei. Tādā veidā, kad slēdzis ir pievienots, jauda ir pa labi, MOSFET bāze tiek pievadīta un ķēde tiek atspējota. Kad slēdzis atrodas pa kreisi, spriegums iet caur sprieguma dalītāju un pēc tam uz Arduino tapu, kur var nolasīt signālu. Kad slēdzis atrodas vidū, spriegums netiek pielietots, un P-kanāla MOSFET nolaižamais rezistors aizver P-kanāla MOSFET un ļauj darbināt Arduino.

Lāzera draiveris:

2,5 vatu lāzera diode tiek darbināta ar TIP31A NPN tranzistoru. Man bija jāizslēdz tranzistora radiators, kad atklāju, ka klīrenss ir nedaudz par šauru. Lai gan es to neieteiktu, tam vajadzētu būt labi. Tranzistoru darbina 1k omu rezistors, kas savienots starp tapu 7 un tranzistora vārtiem. Man ir arī zila gaismas diode un rezistors paralēli lāzera diodei, kas kalpo kā indikators tam, vai lāzers bija paredzēts darbībai, pat ja lāzers nav pievienots elektrotīklam. Šī ir daudz drošāka problēmu novēršanas metode.

Audio draiveris:

Lai iespējotu pamata audio skaņas efektus, kā pamata audio draiveris darbojas neliels 2n2222 tranzistors un tam pievienotais 48 omu rezistors. Starp 5V un šo tranzistoru, kas ir savienots ar zemi, ir pievienots 8 omu skaļrunis. Arduino ātri ieslēdz un izslēdz pin 11, izraisot skaļruņa svārstības uz priekšu un atpakaļ un ģenerējot skaņu.

NeoPikseļi:

Dažiem, kas ar viņiem iepriekš nav strādājuši, NeoPixels ir individuāli adresējamu RGB gaismas diodes. Būtībā jūs izmantojat strāvu, zemi un piešķirat tam datu signālu, un jūs varat kontrolēt milzīgu to līniju. Visā lielgabalā ir 8 sadaļas, kas paredzētas NeoPixel sloksņu ievietošanai, un viena pielāgota NeoPixel gredzena izvietošanai. Vienkārši savienojiet tos vienā garā ķēdē un pievienojiet vienu galu Arduino 9. tapai.

5. solis: montāža Pirmā daļa: kodols

Pēc elektronikas pabeigšanas nākamais solis ir mehāniskā montāža. Mēs sākam, saliekot komponentu, ko es nosaucu par “kodolu”, kas balstīts uz 3D drukātā “pamata rāmja”. Šī ir visa lielgabala funkcionālā daļa, atskaitot NeoPixel sloksnes. Lielgabals darbosies tikai ar šo komponentu, viss pārējais ir vienkārši askētisks.

1. Sāciet, pārslēdzot slēdzi tam paredzētajā atverē, izmantojot komplektā iekļauto uzgriezni. Ne īslaicīgajai pusei jābūt vērstai uz āru.
2. Pēc tam nostipriniet 2,5 vatu lāzera moduli, izmantojot divas M4 7,5 mm garas mašīnas skrūves. Man bija jāizmanto divas paplāksnes, jo manas skrūves bija pārāk garas, tomēr, ja jums ir pareizais izmērs, tas jums nevajadzētu radīt problēmas.
3. Kad lāzers ir nostiprināts, ieskrūvējiet elektronikas plāksni, izmantojot divas M2 pašvītņojošās skrūves. Tiem vajadzētu iekost plastmasā, lai turētu dēli vietā.
4. Izmantojot super līmi un insta-set aerosolu, piestipriniet akumulatoru un skaļruni pie pamatrāmja sāniem. Alternatīvi varat izmantot velcro vai karstu līmi.
5. Pievienojiet akumulatoru, slēdzi, lāzeru un skaļruni tam paredzētajos portos.

Šajā brīdī kodolam jābūt gatavam testēšanai! Uzmet aizsargbrilles un aizdedzini! Lai iegūtu vislabākos rezultātus, iespējams, būs jāpielāgo lāzera fokuss.

6. darbība: montāža Otrā daļa: gaismas

Tagad ir pienācis laiks pievienot gaismas! Ja paskatās uz manis izgatavotajiem modeļiem, jūs atradīsit, ka katra kanāla beigās un katra gredzena vidū ir taisnstūrveida caurumi. Tie ir paredzēti dažādu NeoPixel sloksņu barošanas un datu vadiem. Es atklāju, ka vislabākā metode man bija pārlēkt no elektronikas paneļa taisni uz zemāko punktu un strādāt no turienes.

1. Sāciet, vijot kopā lielāko daļu gabalu, nodrošinot, ka raksts sakrīt.
2. Pievienojiet servo paplašinājumus savai "ieejai" un "izejai" lielgabala apakšējai pusei. Es izvēlējos tos piestiprināt sloksņu apakšējam galam uz lielgabala ārpusi.
3. Izgrieziet un superlīmējiet katru LED sloksni savā kanālā.
4. Pievienojiet vadu savienojumus starp "aizvērtām" LED sloksnēm. Uzvelciet jaunu gredzenu pēc katra pielodētā vadu komplekta.
5. Pievienojiet vienu garu PWM vadu no LED sloksņu apakšējā komplekta un gredzeniem.
6. Pievienojiet pielāgotajam NeoPixel gredzenam garu PWM vadu, tam vajadzētu būt ķēdes galam. Nelīmējiet NeoPixel gredzenu.

*Piezīme: Es aizmirsu ievietot caurumu gredzena apakšējā daļā. Tas lika man pieskarties sānu kanāliem, kas atstāja nelielu atstarpi un dažus neparastus vadus. Kopš tā laika esmu atjauninājis modeli, kas nozīmē, ka jums par to nav jāuztraucas.

7. solis: montāža Trešā daļa: apdare

Tagad ir pienācis pēdējās montāžas laiks!

1. Sāciet, pieskrūvējot abus apakšējos gabalus un "pamatrāmi", cik vien iespējams.
2. Pievienojiet "ieejas" 3 vadu savienotāju no apakšējās puses elektronikas plates savienojumā. Tas ir NeoPixel ķēdes sākums.
3. Lodējiet "izejas" 3 vadu savienotāju no apakšējās puses NeoPixel sloksnē uz pamatrāmja.
4. Līmējiet pielāgoto NeoPixel gredzenu vietā.
5. Pavediens no otras uz augšu 3D drukātā gabala.
6. Pievienojiet izeju no augšējā gredzena NeoPixel sloksnes pielāgotajā NeoPixel gredzenā.
7. Pavediens uz augšas 3D drukātā gabala.
8. Ielieciet divus sānu gabalus lielgabala pamatnē. Jūs varat tos pielīmēt, bet tie ir paredzēti, lai tie būtu piemēroti berzei.

8. solis: kods

Tagad ir laiks augšupielādēt kodu!

Tālāk ir sniegts pamata koda darbības apraksts. Kods sākas, gaidot kādu laiku, līdz tiek nospiests pārslēgšanas slēdzis. Pēc tam tas pārvietojas citā cilpā, līdz pārslēgšanas slēdzis vairs netiek nospiests. Tas ir "uzlādes" režīms. Šajā cilpas laikā mainīgais tiek samazināts laika gaitā, līdz tas sasniedz 10, vienlaikus atskaņojot skaņas efektu un animāciju. Šis mainīgais kontrolē uzlādes skaņas efekta biežumu un NeoPixel animāciju ātrumu. To izmanto arī, lai kontrolētu lāzera impulsa garumu, tiklīdz pārslēgšanas slēdzis ir atlaists, tādējādi ļaujot veikt jaudīgāku lāzera šāvienu, ilgāk uzlādējot.

9. solis: Gatavs

Un tas arī viss! Viss, kas nepieciešams, lai no videospēles Metroid izveidotu funkcionālu lāzera lielgabalu! Lieliski, ja jūsu konkrētais Visuma stūris ir pakļauts uzbrukumam no melniem baloniem. Kā redzat no videoklipa, šis lāzers var viegli uzpūst balonus, mana mīļākā demonstrācija. Tas var arī iedegt sērkociņus, ieroču pulveri, sadedzināt papīru vai pat caurdurt caur plānu organisko stiklu. Būdams 2,5 vatu lāzers, tas ir ļoti spēcīgs, ciktāl tas attiecas uz pašmāju lāzera ieročiem.

Es ceru, ka jums patika šis projekts! Ja jums ir kādi ieteikumi, kā es varētu to uzlabot, es iesaku tos atstāt aprakstā.

Palieciet lieliski!

-Hiperija