Nerfi kronograaf ja tulekahju kiirus: 7 sammu

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:40

Sissejuhatus

Näppijana on alati väga rahul oma näputöö numbrilisi tulemusi näha. Paljud meist on varem modifitseerinud Nerfi relvi ja kellele ei meeldiks üle 100 kaadri sekundis üle maja vahutükke visata?

Pärast paljude Nerf -relvade muutmist kogu oma elu jooksul, alates sellest ajast, kui olin isaga koos umbes 10 -aastane, kuni siiani, kui mina ja mu toakaaslased jätkuvalt üksteisest vahtu mööda korterit lendame, olen alati tahtnud täpselt teada, kui kiiresti nooled lendavad, ja mitu noolemängu sekundis mu toakaaslased Rapid-Strike tulistavad. Nerfi ja Airsofti jaoks on saadaval kaubanduslikud kronograafid, kuid ülitäpsed on kallid ja seda on lõbus ise ehitada. Kui soovite seda osta, vabastas Nerf tünni, mis on peaaegu identne selle projektiga (mõne parema tööstusdisainiga) ja selle leiate siit:

Nerf Modulus Ghost-Ops Chrono Barrel

Nerfi versioon on ka patareitoitega ja kuvab noolemängu loenduri. Instructable sisaldab siin ka ekraani ja lähtestusnuppu, kuid kiiruse arvutamisel tugineb see noole pikkusele ega paista katkestusi kasutavat. Selle projekti põhirõhk on jadakommunikatsioonil (lihtsa näitena, nagu seda polnud kõige lihtsam veebist leida) ja katkestuste kasutamisele täpseks ajastamiseks. Tõenäoliselt saab selle samadel põhjustel hõlpsasti muuta airsofti kronograafiks, kuna korpus on tihedam ja airsoft -relvade jaoks on parem paigaldussüsteem. Ilma katkestusi kasutamata võib kood olla aeglasem ja vähem tõhus, samuti on mikrosekundite täpset ajastamist palju keerulisem, kuna millisekundid ei anna noolemängu kiirusele täpseid väärtusi.

Ma ei keskendu liiga palju korpuse kujundusele, kuigi STL -failid on GitHubis saadaval, sest igaüks saab lihtsalt osta Nerfi versiooni, mis on kindlasti parem mängu tegemiseks, kuid selle tulevane versioon võib tulemusi leevendada.

Põhiprintsiibid (õpitulemused):

• Sellel on standardne Nerfi tünn
• Fototransistoride kasutamine noolemängu ajastusväravana.
• Näitab Adruino katkestuste kasutamist ajastamiseks
• Töötlemise kasutamine koos Arduinoga jadaühenduseks

Projekti skoop:

Kavatsen mõne lühikese ülevaatega üle vaadata selle projekti eripära ja soovitan täpsema teabe saamiseks lugeda Arduino ja Processsing viiteid. See ei õpeta teile jootmist, vaid pigem Arduino ja töötlemise integreerimist ning katkestuste kasutamist. Suur osa sellest õppimisest toimub tegeliku kommenteeritava koodi lugemise kaudu, seega veenduge, et loeksite kogu koodi enne pimesi üleslaadimist ja selle töölerakendamist.

Eelised sarnaste projektide ees:

• Katkestuste kasutamine suure kiiruse täpseks mõõtmiseks
• Ulatuslik silumissektsioon fototransistoridele
• Tulistamiskiiruse (ROF) arvutamise väljundvoor sekundis (RPS)
• Täisekraaniga arvutiliides - pole lahingu ajal kasulik, kuid suurepärane, kui soovite teistele tulemusi ekraanisalvestiga voos või Youtube'is näidata.
• Võimalik kohandada Airsofti või Paintballi jaoks, muutes ainult korpust
• Kohandatud trükkplaate pole vaja (oleks tore tulevases värskenduses, kuid igaüks saab seda suhteliselt madala hinnaga teha
• Kogumaksumus alla 10 dollari, kui osad on lahutatud ja 3D -printer on saadaval - võrdne kaubanduskuludega, lisades ROF -i

Samm: vajalikud osad ja tööriistad

Kui teil on 3D -printer, on see teile suurepärane projekt, kuna pakun korpuse faile. Värskendage korpust. Mul polnud käepärast ühtegi LCD -d, kuid teises versioonis on loodetavasti LCD -ekraan ja see kasutab WEMOS D1 või sarnast WiFi/BT -toega plaati ja akut. See võimaldab andmete registreerimist mobiilis ja reaalajas tagasisidet - näiteks seda, kui palju noolemängu on püssi jäänud. Soovitatav on mõningane jootmiskogemus, kui te ei tunne end mugavalt, soovitan jootmiseks järgida Instructable'i ja osta igaks juhuks tõenäoliselt täiendavaid elektroonilisi komponente.

Nõutavad tööriistad:

1. Jootekolb
2. Kuumaõhupuhur/ kuumutuspüstol/ tulemasin (kui kasutatakse kahanemist)
3. Traadi eemaldajad
4. Mini -B USB -kaabel (või mis tahes kaabel on teie mikrokontrolleri jaoks vajalik)
5. Kuumliimipüstol vms (kasutasin 3D -prindipliiatsit, et kinnitada kõik komponendid 3D -prinditud korpusele)

Nõutavad materjalid:

1. 22AWG Tugevjuhtmeline juhe: näiteks täisjuhtmete komplekt 22AWG
2. Arduino Nano (või sarnane, ma kasutasin klooni), näiteks: 3 x Arduino Nano (kloon)
3. Takistikomplekt (2 x 220 oomi, 2 x 220 k oomi) Võimalik, et saate edukalt kasutada madalama väärtusega väljatõmmatavaid takistid, näiteks 47 k, leidsin just, et vajasin selle väärtuse toimimiseks. Veaotsingu juhendis kirjeldatakse, kuidas teha kindlaks, kas väljatõmmatav takisti on teie konkreetse fototransistori ja LED -komplekti jaoks õige väärtus. Seetõttu soovitan hankida komplekti: nt: takisti komplekt
4. 2 x IR LED, näiteks: IR LED ja fototransistori komplekt
5. 2 x fototransistor
6. 1 x 3D trükitud ümbris - IR läbipaistmatus hõõgniidis (Hatchbox Silver töötas ja oli ainus värv, mida testisin)
7. Täielikud projektifailid on saadaval siin GitHubis ja lisatud ZIP -failis. STL -id on saadaval ka Thingiverse'is siin.

2. samm: leivaplaadi testimine

Kui elektroonika on kohale jõudnud, viib jootmine silumiseks fototransistoride ja IR-lampide juurde ~ 20-30 cm, soovitan neid kuumalt kokku tõmmata. Mul ei olnud õige suurusega kokkutõmbumist ja pidin selle prototüübi jaoks kasutama elektrilinti. See võimaldab teil neid kasutada korpuses testimiseks. Kui olete korpuse välja printinud ning LED -id ja fototransistorid on õiges asendis, võite katsetamist alustada.

Veenduge, et teil on Arduino ja Processing installitud.

Zip -faili alguses on kogu kood ja STL -failid korpuse printimiseks.

Kasutage esmalt silumiseks Arduino ja kasutage töötlemist ainult lõplikuks testimiseks (näete kõike Arduino seeriamonitorist).

Võite proovida lihtsalt käivitada Nerfi noolemängu kronograafi kaudu, kasutades Arduinole installitud Chronogrpah_Updated.ino. Kui see töötab, olete kõik valmis. Kui see ei tööta, peate tõenäoliselt takistite väärtusi reguleerima. Seda arutatakse järgmises etapis.

Veidi sellest, kuidas kood töötab:

1. Katkestus peatab koodi alati, kui noolemäng läheb väravast läbi ja määrab aja mikrosekundites
2. Sellega arvutatakse kiirus ja salvestatakse aeg
3. Laskmiste vaheline aeg arvutatakse ja teisendatakse ringideks sekundis

4. Väravate vaheline aeg arvutatakse ja teisendatakse jalgadeks sekundis vastavalt värava kaugusele.

   Kahe värava kasutamine võimaldab paremaid tulemusi ühesuguse ajastusega (kui suur osa andurist peab olema kaetud) ja vähendab hüstereesit

5. Tulekahju kiirus ja kiirus saadetakse jada kaudu komaga eraldatuna kas arduino jadamonitorile või töötlemisvisandile, mis võimaldab kena kasutajaliidest (keskenduge töötlemisele, kui kõik muu töötab!).

3. samm: testimine ja silumine

Kui esialgse testiga ei õnnestunud, peame välja selgitama, mis valesti läks.

Avage Arduino näide AnalogReadSerial, mis on leitud menüüst File-> Examples-> 0.1 Basics-> AnalogReadSerial

Tahame tagada, et fototransistorid töötaksid nii, nagu me eeldame. Soovime, et nad loeksid KÕRGET, kui noolemäng neid ei blokeeri, ja LOW, kui noolemäng seda ei tee. Selle põhjuseks on asjaolu, et kood kasutab katkestusi, et salvestada aeg, mil noolemäng andurist möödub, ja kasutatav katkestuse tüüp on FALLING, mis tähendab, et see käivitub, kui liigutakse kõrgelt madalale. Tihvti KÕRGE tagamiseks saame nende tihvtide väärtuse määramiseks kasutada analoognõelu.

Laadige Arduino näide AnalogReadSerial üles ja hüpake digitaalselt tihvtilt D2 või D3 A0 -le.

D2 peaks olema esimene andur ja D3 peaks olema teine andur. Valige lugemiseks 1 ja alustage sealt. Lugemiste põhjal õige lahenduse leidmiseks järgige allolevat juhendit:

Väärtus on 0 või väga madal:

Väärtus peaks esialgu olema umbes 1000, kui see on väga madal väärtus või null, siis veenduge, et teie LED -id on õigesti ühendatud ja mitte läbi põlenud, samuti hästi joondatud. Põlesin testimisel oma LEDid läbi, kui kasutasin 220 oomi asemel 100 oomi takistit. Parim on viidata LED -ide andmelehele, et määrata õige takisti väärtus, kuid enamik LED -e töötab tõenäoliselt 220 -oomise takistiga.

LED -id töötavad ja väärtus on endiselt 0 või väga madal:

Probleem on tõenäoliselt selles, et tõmbetakisti takistus on liiga madal. Kui teil on 220k takistiga probleeme, võiksite seda tõsta, kuid võite müra saada. Peaksite tagama, et teie fototransistor pole läbi põlenud.

Väärtus on keskmine vahemik:

See põhjustab palju probleeme, enamasti vale vallandajaid või ei põhjusta kunagi kõrget. Peame tagama KÕRGE vastuvõtu, selleks vajame väärtust ~ 600, kuid seadame eesmärgiks 900+ ohutuse. Sellele lävele liiga lähedale jäämine võib põhjustada vale vallandajaid, seega tahame vältida valepositiivseid tulemusi. Selle väärtuse reguleerimiseks tahame suurendada allalaaditavat takistit (220K). Ma tegin seda oma disainis juba paar korda ja tõenäoliselt ei pea te seda tegema, kuna see on allalaaditava takisti jaoks väga suur väärtus.

Väärtus on väga mürarikas (hüpates palju ringi ilma väliste stiimuliteta):

Veenduge, et teie juhtmestik on korrektse alla tõmmatud takistiga. Kui see on õige, peate võib -olla suurendama takisti väärtust.

Väärtus on 1000+ juures, isegi kui andur blokeeritakse:

Veenduge, et teie tõmbetakisti on õigesti ühendatud, see juhtub tõenäoliselt siis, kui tõmbamist ei toimu. Kui see on endiselt probleem, proovige vähendada ripptakisti väärtust.

Väärtus on kõrge ja läheb valguse blokeerimisel nulli:

Sellest peaks anduri töötamiseks piisama, kuid me ei pruugi olla piisavalt kiire reageerimine, kui nool ületab tee. Vooluahelas on teatud mahtuvus ja 220K takisti korral võib pinge langemiseks alla nõutud läve kuluda veidi aega. Sellisel juhul vähendage see takisti 100K -ni ja vaadake, kuidas testid toimivad.

KINDLUSTAGE, ET MIDAGI MUUD MUUDATUSED ON MÕLEMA ANTURI VAHEL

Mõlema anduri identsete ahelate tagamine säilitab takistite vahel sama latentsuse, mis võimaldab mõõtmistes parimat täpsust.

Kui teil on täiendavaid probleeme, jätke kommentaar alla ja ma annan endast parima, et teid aidata.

Samm: riistvara kokkupanek

Jootke komponendid väikese trükkplaadi külge, nagu siin näha:

Valgusdioodide ja fototransistoride juhtmed peaksid olema umbes _ pikkusega.

Jootke Arduino plaadile ja ühendage takistid maapinnast ligipääsetavate tihvtidega. Lisaks veenduge, et 4 positiivset juhtmest saab hõlpsasti kokku ühendada. Kui teil on sellega probleeme, võite juhtme tüki eemaldada ja jootma selle kõigi juhtmete vahel.

Juhtisin andurid korpuse vastasküljele, kuid juhtige julgelt nii kaua, kui hoiate küljed ühtlased. Lõikasin juhtmed pikemaks ja jootsin juhtmed iga dioodi külge viimasena. Värskendasin juhtmete marsruutimist veidi, et pakkuda rohkem ruumi ja vähem muret selle pärast, et mõned juhtmed on trükkplaadi all ja teised selle kohal, et neid oleks lihtne kasutada. STL -id on projekti alguses täielikus ZIP -failis.

Samm: lõplik kokkupanek

Kui teie trükkplaadi augud ei ühti kronograafi peamise korpuse aukudega, saate tõenäoliselt korpuses oleva elektroonika mõne lindi või kuuma liimiga kinnitada. Ma leidsin, et seda ei pea pärast juhtme ja USB-d kinnitama olid paigas, kuid teie tulemused võivad erineda. See on ette nähtud 1,75 mm hõõgniidi surumiseks kruviavadesse kuumuse jaoks, kuid trükkplaati saab ka sisse keerata või liimida. Siin on kõige olulisem tagada USB -porti ligipääsetavus.

Katke elektroonika elektroonika kattega. Värskendatud failid peaksid sobima paremini kui minu omad ja loodetavasti suruvad need oma kohale, kuid ma kasutasin kaante keevitamiseks 3D -prindipliiatsit. Nüüd olete valmis noolemängu laskma!

Tulevane värskendus võib juhtmete jaoks kasutada sisemist marsruutimist, kuid kaaned langevad sel juhul pisut Nerfi esteetikale.

6. samm: kronograaf tegevuses

Töötlusfaili avamine: Chronograph_Intitial_Release võimaldab kronograafi jaoks tõeliselt kena kasutajaliidese, mis kuvab nii FPS kui ka RPS (vooru sekundis). Kui teil on ühenduse loomisel probleeme, veenduge, et sulgesite Arduino jadamonitori, peate võib -olla ka koodi jadapordi muutma, kuid seda kommenteeritakse ja see peaks olema lihtne. Maksimaalsete väärtuste lähtestamiseks vajutage lihtsalt oma arvuti tühikut.

Veidi sellest, kuidas kood töötab (kasutajaliidese foto on näha ülal):

1. Saab Arduino sisendi
2. Maksimaalse väärtuse leidmiseks võrreldakse seda varasema sisendiga
3. Kuvab täisekraanil praegused ja maksimaalsed väärtused, et oleks lihtne visuaalset tagasisidet anda
4. Lähtestab tühiku vajutamisel maksimaalse väärtuse

7. samm: tulevikuplaanid

Selle tulevane värskendus sisaldab järgmisi parandusi. Kui teil on lisafunktsioone, mida soovite, andke mulle sellest teada ja ma proovin neid rakendada.

1. Kaasa LCD -ekraan
2. Kaasa patareid
3. Nerfiga ühilduvad kinnituspunktid
4. Värskendatud korpus
5. Raudsed vaatamisväärsused