Todellinen Laser Arm Cannon Metroidista!: 9 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Seuraa Lisää kirjoittajalta: Hyper_IonYoutube

Tietoja: Insinööri/Tekijä/Harrastaja Lisätietoja Hyper_Ionista »

Ei ole monia videopelihahmoja, jotka ovat aivan yhtä mahtavia kuin Samus. Maailmankaikkeutta säästävä palkkionmetsästäjä, joka on yksi sciFi: n hienoimmista aseista. Kun näin Instructablesin järjestävän videopelipohjaisen kilpailun, tiesin heti, että se oli hänen aseensa, jonka halusin toteuttaa.

Ja tämä on tulos! Tämä laser -tykki on riittävän tehokas tuhoamaan ilmapallon välittömästi, sytyttämään syttyvät materiaalit kosketuksessa ja jopa leikkaamaan ohutta muovia! Puhumattakaan siitä, että se näkyy helposti ilmassa (kameralla, älä katso sitä). Siinä on jopa valo- ja äänitehosteita!

Nauttia!

n

Vaihe 1: VAROITUS

Tämän tehon laserit ovat uskomattoman vaarallisia. Ilman riittävää suojaa tämä laser hämärtää sinut heijastuksella. Tästä huolimatta tällaiset laitteet voivat olla turvallisia, paljon turvallisempia kuin monet avoimen kehyksen laserleikkurit, jos asianmukaiset toimenpiteet toteutetaan.

ENSIMMÄINEN: Käytä aina tälle laserille rakennettuja suojalaseja. Tätä ei voi yliarvioida tarpeeksi. Hyvät suojalasit tarkoittavat eroa laserin, jonka ympärillä on oltava varovainen, ja laserin välillä, jota et voisi maksaa minulle ollakseni samassa huoneessa.

TOINEN: Pidä LENTY ylimääräisiä laserlaseja ympärilläsi. Haluat esitellä tämän. ÄLÄ KOSKAAN demoa ilman, että kaikilla ympärilläsi on laserlaseja. Siellä on joitain melko edullisia bulkkipakkauksia.

KOLMAS: Hallitse esittelemääsi tilaa täysin. Tämä tarkoittaa, ettei kukaan pääse sisään ilman lupaasi. Ei avautuvia ovia eikä peittämättömiä ikkunoita.

NELJÄ: Olen rakentanut irrotettavan portin laserille. Aina kun laseria ei aiota käyttää, irrota se pistorasiasta. Tämä on lopullinen turvallisuus, joten kukaan, jonka ei pitäisi käyttää sitä, ei satuta itseään tai muita.

Pohjimmiltaan kohdella laseria sellaisena kuin se on. Ymmärrä vaara ja vältä sitä. Jos noudatat näitä vaiheita, laser voi saavuttaa kohdan, jossa se on "käyttökelpoinen" ja "riittävän turvallinen". Mutta älä koskaan kohdella sitä vitsi. Lopuksi tämä on tarkoitettu mielenosoitukseksi. Jos toistat tämän projektin, opi vaarat itse. En ole vastuussa, jos satutat itseäsi.

Vaihe 2: Komponentit:

Tätä projektia varten tarvitset seuraavat: Komponentit:

• Kotitekoinen NeoPixel Ring (tutustu opetusohjelmaan täällä)
• 1 metri NeoPixel Stripiä
• 2,5 W: n laserdiodi
• Arduino Nano
• 11,1V Lipo
• TIP31A NPN -transistori
• 2N2222 NPN -transistori
• IRF9540n P-kanava MOSFET
• 3x 1k vastukset
• 48 ohmin vastus
• 500 ohmin vastus
• Sininen LED
• 2x naaras JST -liittimet
• 5x 3 -johdinliittimet (PWM -laajennukset)
• Rei'itetty leipälauta
• 5v säädin
• 3 Aseta vaihtokytkin asentoon
• 8 ohmin kaiutin
• Monet 3D -tulostetut osat

Työkalut:

• 3D -tulostin (tai tällainen tulostuspalvelu)
• Juotin
• Lasersuojalasit !!

Vaihe 3: 3D -tulostus ja suunnittelu

Tämän hankkeen vaikein osa oli ehdottomasti 3D -mallinnus ja -suunnittelu. Tapa, jolla suunnittelin tämän tykin, alkoi muutamilla vertailukuvilla, jotka löysin verkosta. Arvioin asteikon vertaamalla kyynärvarreni kokoa Samuksen omaan ja käytin sitten ensisijaisesti "Curve" -työkalua tyypillisten mallintekotaitojen rinnalla perusmuodon suunnittelussa. Jaoin käsivarren yhdeksään pääosaan tulostamisen helpottamiseksi.

Sitten kävin läpi mukautettujen tietojen lisäämisen. Tämä sisältää ydinkiinnikkeen, joka pitää laserin, akun, kaiuttimen, piirilevyn ja vaihtokytkimen. Leikkasin myös kanavat sivuilta lisäämään lisää NeoPixel -nauhoja ja tasaisen levyn mukautetun NeoPixel -renkaan asentamiseksi.

Kiinnittääkseni palaset yhteen, menin go-to -menetelmälläni: 3D-tulostetut langat. Tämä mahdollistaa vahvan, samankeskisen menetelmän kahden 3D -painetun kappaleen kiinnittämiseen tarvitsematta sotkea mitään ylimääräistä laitteistoa tai liimaa.

Kaikki kappaleet tulostettiin QIDI Tech One -tulostimellani.3 mm: n resoluutiolla suurimmalla nopeudella. Poistin tuen säikeiden ympäriltä, mutta se ei yleensä ole välttämätöntä, ellet yrittänyt korkeampaa resoluutiota. Olen huomannut, että suuremmilla resoluutioilla tuki voi joskus puristaa lankoja ja tehdä niistä hieman liian tiukkoja. Olen sisällyttänyt tulostusprofiilini aseman linkkiin kaikille uteliaille.

Uskon vahvasti tiedostojen muokattavien versioiden jakamiseen, joten olen toimittanut sekä STL- että muokattavat Solidworks -tiedostot sekä täällä että asiakirja -sivulla.

Vaihe 4: Elektroniikka

Tätä projektia varten suunnitellussa piirissä on neljä pääosaa:

Virta MOSFET:

Piirin yläosassa on irf9540n P-kanavainen MOSFET, joka on kytketty 5 voltin säätimen ja akun virran väliin. Käytän tätä siksi, että valitsimella, jota haluan käyttää, on kolme tilaa. Toiselle puolelle ja keskelle se lukittuu paikalleen, kun taas toisella puolella se toimii hetkellisenä kytkimenä. Käytän hetkellistä kytkinpintaa toimimaan digitaalisena tulona arduinoon "lataamaan laser", keskelle "virtaa" (mutta ei tee mitään) ja äärioikeistoon "sammumaan". Paras tapa, jonka voisin ajatella tekeväni tämän, olisi kytkeä virta kytkimen keskijohtoon ja viedä äärioikea johto P-kanavan MOSFETin pohjaan. Tällä tavalla, kun kytkin on kytketty, virta on oikealla, virta syötetään MOSFETin tukiasemaan ja piiri poistetaan käytöstä. Kun kytkin on vasemmalla, jännite menee jännitteenjakajan läpi ja sitten Arduino -nastaan, josta signaali voidaan lukea. Kun kytkin on keskellä, jännitettä ei syötetä, ja P-kanavan MOSFETin alasvetovastus sulkee P-kanavan MOSFETin ja sallii Arduinon virran.

Laser -ohjain:

2,5 watin laserdiodia ohjaa TIP31A NPN -transistori. Minun piti katkaista transistorin jäähdytyselementti, kun huomasin, että välys oli vain hieman liian tiukka. Vaikka en suosittelisi tätä, sen pitäisi olla hyvä. Transistoria ohjaa 1 k ohmin vastus, joka on kytketty nastan 7 ja transistorin portin väliin. Minulla on myös sininen LED ja vastus rinnakkain laserdiodin kanssa, jotka osoittavat, oliko laser tarkoitettu laukaisemaan, vaikka laser ei olisi kytkettynä. Tämä on paljon turvallisempi menetelmä vianetsintään.

Ääniohjain:

Perusäänitehosteiden mahdollistamiseksi pientä 2n2222 -transistoria ja mukana tulevaa 48 ohmin vastusta käytetään perusääniohjaimena. 8 ohmin kaiutin on kytketty 5 voltin ja tämän maadoitetun transistorin väliin. Arduino värähtelee nasta 11 päälle ja pois nopeasti, jolloin kaiutin värähtelee edestakaisin ja tuottaa ääntä.

NeoPikselit:

Niille harvoille, jotka eivät ole työskennelleet heidän kanssaan aiemmin, NeoPixels on nauha yksilöllisesti osoitettavia RGB -LED -valoja. Käytännössä käytät virtaa, maadoitusta ja annat sille datasignaalin, ja voit hallita valtavaa joukkoa niitä. Tykissä on 8 osaa NeoPixel -nauhojen tallentamiseen ja yksi mukautettua NeoPixel -rengasta varten. Kytke ne vain yhteen pitkäksi ketjuksi ja yhdistä toinen pää Arduinon nastaan 9.

Vaihe 5: Kokoonpano Osa 1: ydin

Kun elektroniikka on tehty, seuraava vaihe on mekaaninen kokoonpano. Aloitamme kokoamalla komponentin, jota kutsuin "ydimeksi", joka perustuu 3D -painettuun "ydinkehykseen". Tämä on tykin koko toiminnallinen osa miinus NeoPixel -nauhat. Tykki toimii vain tämän komponentin ollessa koottu, kaikki muu on yksinkertaisesti askeettista.

1. Aloita kiinnittämällä virtakytkin sille tarkoitettuun reikään mukana toimitetulla mutterilla. Pidä hetkellinen puoli ulospäin.
2. Kiinnitä seuraavaksi 2,5 watin lasermoduuli kahdella 7,5 mm: n M4 -ruuvilla. Minun piti käyttää kahta aluslevyä, koska ruuvit olivat liian pitkiä, mutta sen ei pitäisi olla ongelma sinulle, jos sinulla on oikea koko.
3. Kun laser on kiinnitetty, ruuvaa elektroniikkakortti kahdella M2 -itsekelausruuvilla. Niiden tulisi purra muovia pitämään levy paikallaan.
4. Kiinnitä akku ja kaiutin ydinkehyksen sivuille käyttämällä superliimaa ja insta-spray-suihketta. Vaihtoehtoisesti voit käyttää tarranauhaa tai kuumaliimaa.
5. Liitä akku, kytkin, laser ja kaiutin niille tarkoitettuihin portteihin.

Tässä vaiheessa ytimen pitäisi olla valmis testaamaan! Heitä suojalasit ja sytytä ne! Saatat joutua säätämään laserin tarkennusta saadaksesi parhaat tulokset.

Vaihe 6: Kokoonpano Osa 2: Valot

Nyt on aika lisätä valot! Jos katsot tekemiäni malleja, huomaat, että jokaisen kanavan lopussa ja kunkin renkaan keskellä on suorakulmaisia reikiä. Ne on tarkoitettu eri NeoPixel -nauhojen virta- ja datajohtoihin syötettäväksi. Löysin parhaan menetelmän minulle hypätä elektroniikkakortilta suoraan alimpaan kohtaan ja jatkaa sieltä ylöspäin.

1. Aloita pujottamalla yhteen useimmat palat varmistaen, että kuvio on linjassa.
2. Lisää servolaajennuksia "tuloon" ja "lähtöön" tykin alaosaan. Päätin kiinnittää ne nauhojen alapäähän tykin ulkopuolelle.
3. Leikkaa ja liimaa jokainen LED -nauha kanavaansa.
4. Lisää johdinliitännät "sulkeutuvien" LED -nauhojen väliin. Kierrä uusi rengas jokaisen juotosjohtosarjan jälkeen.
5. Lisää yksi pitkä PWM -johto LED -nauhojen alaosasta ja renkaista.
6. Lisää pitkä PWM -lanka mukautettuun NeoPixel -renkaaseen, sen pitäisi olla ketjun loppu. Älä liimaa NeoPixel -rengasta alas.

*Huomautus: Unohdin laittaa reiän renkaan alimpaan kanavaan. Tämä pakotti minut napauttamaan sivukanaviin, mikä jätti pienen aukon ja epätavallisia johdotuksia. Olen sittemmin päivittänyt mallia, joten sinun ei tarvitse huolehtia siitä.

Vaihe 7: Kokoonpano Kolmas osa: Viimeistely

Nyt on viimeisen kokoonpanon aika!

1. Aloita ruuvaamalla kaksi alaosaa ja "ydinkehys" yhteen niin pitkälle kuin ne menevät.
2. Kytke "tulo" 3 -johdinliitin alaosasta elektroniikkakortin liitäntään. Tämä on NeoPixel -ketjun alku.
3. Juotos "lähtö" 3 -johdinliitin alaosasta NeoPixel -nauhaan ydinkehyksessä.
4. Liimaa mukautettu NeoPixel -rengas paikalleen.
5. Pujota toisesta ylöspäin 3D -tulostettu pala.
6. Liitä ulomman NeoPixel -nauhan ulostulo mukautettuun NeoPixel -renkaaseen.
7. Lanka ylimmässä 3D -tulostetussa kappaleessa.
8. Napsauta kaksi sivukappaletta tykin pohjaan. Voit liimata nämä, mutta ne on suunniteltu kitkasovitteisiksi.

Vaihe 8: Koodi

Nyt on aika ladata koodi!

Seuraavassa on peruskuvaus koodin toiminnasta. Koodi alkaa odottamalla jonkin aikaa, kunnes vaihtokytkintä painetaan. Sitten se siirtyy toiseen samalla silmukkaan, kunnes vaihtokytkintä ei enää paineta. Tämä on "lataustila". Tässä kun silmukka muuttuja pienenee ajan mittaan, kunnes se saavuttaa 10, samalla kun se toistaa äänitehosteen ja animaation. Tämä muuttuja ohjaa latautuvan äänitehosteen taajuutta ja NeoPixel -animaatioiden nopeutta. Sitä käytetään myös ohjaamaan laserpulssin pituutta, kun vaihtokytkin vapautetaan, jolloin voit tehdä "tehokkaamman" laserkuvan lataamalla kauemmin.

Vaihe 9: Valmis

Ja siinä se! Kaikki mitä tarvitset rakentaaksesi toimivan laser -tykin Metroid -videopelistä! Hienoa, jos maailmankaikkeuden kulma on mustien ilmapallojen hyökkäyksen kohteena. Kuten videosta näet, tämä laser pystyy helposti pop -ilmapalloihin, suosikkini esittelyyn. Se voi myös sytyttää tulitikut, pistoolijauheen, polttaa paperia tai jopa lävistää ohuen pleksilasin. Koska se on 2,5 watin laser, se on erittäin tehokas kotitekoisten laseraseiden suhteen.

Toivottavasti pidit tästä projektista! Jos sinulla on ehdotuksia siitä, miten voisin parantaa sitä, kehotan sinua jättämään ne kuvaukseen.

Pysy mahtavana!

-HyperIon