Tun real cu braț laser de la Metroid !: 9 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

De Hyper_IonYoutube! Urmăriți mai multe de la autor:

Despre: Inginer / Maker / Hobbiest Mai multe despre Hyper_Ion »

Nu sunt multe personaje de jocuri video la fel de minunate ca Samus. Vânător de recompense care economisește universul cu una dintre cele mai tari arme din toate științele. Când am văzut că Instructables găzduia o competiție bazată pe jocuri video, am știut imediat că arma ei vreau să devin realitate.

Și acesta este rezultatul! Acest tun cu laser este suficient de puternic pentru a distruge cu ușurință un balon instantaneu, pentru a aprinde materiale inflamabile la contact și chiar pentru a tăia plastic subțire! Ca să nu mai vorbim de faptul că este ușor vizibil în aer (de o cameră, nu te uita la el). Are chiar efecte de lumină și sunet!

Bucurați-vă!

n

Pasul 1: AVERTISMENT

Laserii acestei puteri sunt incredibil de periculoși. Fără o protecție adecvată, acest laser vă va orbi cu o reflexie. Acestea fiind spuse, astfel de dispozitive pot fi sigure, mult mai sigure decât multe tăietoare laser cu cadru deschis, dacă se iau măsurile adecvate.

PRIMUL: Purtați întotdeauna protecție pentru ochi construită pentru acest laser. Acest lucru nu poate fi suficient de exagerat. Ochelarii de siguranță buni înseamnă diferența dintre un laser cu care trebuie să fii atent și un laser de care nu m-ai putea plăti pentru a fi în aceeași cameră.

AL DOILEA: Aveți MULTE ochelari laser în jur. Veți dori să demonstrați acest lucru. Niciodată nu faceți demo fără ca toți cei din jur să aibă ochelari cu laser. Există câteva pachete vrac destul de ieftine.

TREI: Dețineți control deplin asupra spațiului pe care îl demonstrați. Aceasta înseamnă că nimeni nu intră fără permisiunea dvs. Fără uși deschise și fără ferestre neacoperite.

A PATRA: Am construit un port care poate fi deconectat pentru laser. Ori de câte ori laserul nu este pe cale să fie folosit, deconectați-l. Aceasta este o siguranță finală, astfel încât nimeni care nu ar trebui să o folosească nu îl rănește pe sine sau pe alții.

În esență, tratați laserul așa cum este. Înțelegeți pericolul și evitați-l. Dacă urmați acești pași, laserul poate ajunge la punctul în care este „utilizabil” și „suficient de sigur”. Dar nu o trata niciodată ca pe o glumă. În cele din urmă, aceasta este menită ca o demonstrație. Dacă replicați acest proiect, aflați singuri pericolele. Nu sunt responsabil dacă te rănești.

Pasul 2: Componente:

Pentru acest proiect veți avea nevoie de următoarele: Componente:

• Inel NeoPixel de casă (consultați tutorialul meu aici)
• 1 metru de bandă NeoPixel
• Diodă laser de 2,5 wați
• Arduino Nano
• 11.1V Lipo
• TIP31A Tranzistor NPN
• 2N2222 NPN tranzistor
• MOSFET IRF9540n P-Channel
• 3x rezistențe 1k
• Rezistor de 48 ohmi
• Rezistor de 500 ohmi
• LED albastru
• 2x conectori feminini JST
• 5x conectori cu 3 fire (extensoare PWM)
• Panou perforat
• Regulator 5v
• 3 Poziționați comutatorul
• Difuzor de 8 Ohm
• Multe piese imprimate 3D

Instrumente:

• Imprimantă 3D (sau serviciu de imprimare ca acesta)
• Ciocan de lipit
• Ochelari de siguranță cu laser !!

Pasul 3: Imprimare 3D și design

Cea mai dificilă parte a acestui proiect a fost cu siguranță modelarea și designul 3D. Modul în care am proiectat acest tun a început cu câteva imagini de referință pe care le-am găsit online. Am aproximat scara comparând dimensiunea antebrațului cu cea a lui Samus, apoi am folosit în primul rând instrumentul „Curbă” de-a lungul abilităților tipice de realizare a modelelor laterale pentru a proiecta forma de bază. Am împărțit brațul în 9 bucăți principale pentru a facilita imprimarea mai ușoară.

Am trecut apoi prin procesul de adăugare a detaliilor personalizate. Aceasta include un suport de bază care conține laserul, bateria, difuzorul, placa de circuit și comutatorul de comutare. De asemenea, am decupat canale de-a lungul laturilor pentru a adăuga benzi NeoPixel suplimentare și o placă plată pentru a monta inelul NeoPixel personalizat.

Pentru a asigura piesele împreună, am mers cu metoda mea de pornire: fire tipărite 3D. Acest lucru permite o metodă puternică și concentrică de atașare a două piese imprimate în 3D, fără a fi nevoie să vă încurcați cu orice hardware sau lipici suplimentar.

Toate piesele au fost tipărite pe imprimanta QIDI Tech One la o rezoluție de.3mm la viteză maximă. Am eliminat suportul din jurul firelor, însă acest lucru nu este de obicei necesar decât dacă încercați o rezoluție mai mare. Am descoperit că la rezoluții mai mari suportul poate uneori să gumeze firele și să le facă puțin prea strânse. Am inclus profilurile mele de tipărire în linkul de unitate pentru oricine este curios.

Sunt un credincios puternic în partajarea versiunilor editabile ale fișierelor, așa că am furnizat atât fișierele STL, cât și fișierele editabile Solidworks, atât aici, cât și pe pagina mea.

Pasul 4: Electronice

Circuitul pe care l-am proiectat pentru acest proiect are patru secțiuni principale:

MOSFET de putere:

În partea de sus a circuitului există un MOSFET irf9540n P-Channel conectat între un regulator de 5 volți și puterea de la baterie. Motivul pentru care folosesc acest lucru se datorează faptului că comutatorul pe care aș prefera să îl folosească are trei stări. Pe o parte și spre mijloc se blochează în poziție, în timp ce pe partea îndepărtată acționează ca un comutator momentan. Închid să folosesc comutatorul momentan pentru a acționa ca intrare digitală la arduino pentru a „încărca laserul”, pentru ca mijlocul să fie „alimentat” (dar nu face nimic) și pentru ca extrema dreaptă să fie „oprită”. Cel mai bun mod în care aș putea gândi să fac acest lucru ar fi să conectez alimentarea la cablul central al comutatorului și să rulez cablul de extremă dreapta la baza unui MOSFET cu canal P. În acest fel, când comutatorul este conectat, puterea este la dreapta, puterea este aplicată la baza MOSFET și circuitul este dezactivat. Când comutatorul este în extrema stângă, tensiunea trece printr-un divizor de tensiune și apoi către un pin Arduino unde semnalul poate fi citit. Când comutatorul este în mijloc, nu se aplică nici o tensiune, iar rezistența de tragere de pe MOSFET P-Channel închide MOSFET P-Channel și permite alimentarea Arduino.

Driver laser:

Dioda laser de 2,5 wați este acționată de un tranzistor TIP31A NPN. A trebuit să întrerup dissipatorul de căldură al tranzistorului când am constatat că jocul era prea puțin strâns. Deși nu aș recomanda acest lucru, ar trebui să fie bine. Tranzistorul este acționat de un rezistor de 1k ohm conectat între pinul 7 și poarta tranzistorului. Am, de asemenea, un LED albastru și o rezistență în paralel cu dioda laser pentru a acționa ca un indicator pentru a indica dacă laserul a fost destinat să se declanșeze, chiar dacă laserul nu este conectat. Aceasta este o metodă mult mai sigură de depanare.

Driver audio:

Pentru a permite efectele de sunet audio de bază, un tranzistor mic, 2n2222 și rezistorul de 48 ohmi însoțitor sunt folosiți pentru a acționa ca un driver audio de bază. Un difuzor de 8 ohmi este conectat între 5v și acest tranzistor, care este conectat la masă. Arduino oscilează pinul 11 pornit și oprit rapid, determinând difuzorul să oscileze înainte și înapoi și să genereze sunet.

NeoPixeli:

Pentru cei câțiva care nu au mai lucrat cu ei, NeoPixels sunt o bandă de LED-uri RGB adresabile individual. În esență, aplicați alimentare, împământare și îi dați un semnal de date și puteți controla o linie uriașă a acestora. Există 8 secțiuni pe tot tunul construite pentru a adăposti benzi NeoPixel și una pentru un inel NeoPixel personalizat. Pur și simplu conectați-le într-un lanț lung și conectați un capăt la pinul 9 de pe Arduino.

Pasul 5: Asamblarea Prima parte: Nucleul

După terminarea electronicii, următorul pas este asamblarea mecanică. Începem prin asamblarea componentei pe care am numit-o „Core” bazată pe „Core Frame” tipărit 3D. Aceasta este întreaga parte funcțională a tunului, minus benzile NeoPixel. Tunul va funcționa doar cu această componentă asamblată, orice altceva este pur și simplu ascetic.

1. Începeți prin fixarea comutatorului în orificiul său desemnat folosind piulița inclusă. Aveți partea non-momentană orientată spre exterior.
2. Apoi fixați modulul laser de 2,5 wați folosind două șuruburi de lungime M4 de 7,5 mm. A trebuit să folosesc două șaibe pentru ale mele, deoarece șuruburile mele erau prea lungi, însă asta nu ar trebui să fie o problemă pentru dvs. dacă aveți dimensiunea corectă.
3. După ce laserul este fixat, înșurubați placa electronică folosind cele două șuruburi autofiletante M2. Acestea ar trebui să muște în plastic pentru a menține placa în loc.
4. Folosind un super adeziv și un spray instantaneu, atașați bateria și difuzorul pe laturile cadrului de bază. Alternativ, puteți utiliza velcro sau lipici fierbinte.
5. Conectați bateria, comutatorul, laserul și difuzorul în porturile lor desemnate.

În acest moment, Core ar trebui să fie gata să testeze! Aruncă o pereche de ochelari de protecție și trage-o! Este posibil să fie necesar să reglați focalizarea laserului pentru a obține cele mai bune rezultate.

Pasul 6: Asamblarea Partea a doua: Lumini

Acum este timpul să adăugați luminile! Dacă te uiți la modelele pe care le-am făcut, vei descoperi că la capătul fiecărui canal și la mijlocul fiecărui inel există găuri dreptunghiulare. Acestea sunt destinate cablurilor de alimentare și de date pentru diferitele benzi NeoPixel care trebuie alimentate. Am găsit că cea mai bună metodă pentru mine a fost să sar de pe placa electronică direct în cel mai jos punct și să lucrez de acolo.

1. Începeți prin înfășurarea celor mai multe piese de jos, asigurând alinierea modelului.
2. Adăugați servo extensii la „intrare” și „ieșire” pentru jumătatea inferioară a tunului. Am ales să le atașez la capătul inferior al benzilor spre exteriorul tunului.
3. Tăiați și lipiți fiecare bandă LED în canalul său.
4. Adăugați conexiuni de sârmă între benzile LED „închise”. Înfilați un inel nou după fiecare set de fire lipite.
5. Adăugați un fir lung PWM din setul inferior de benzi LED și inele.
6. Adăugați un fir lung PWM la inelul NeoPixel personalizat, ar trebui să fie capătul lanțului.. Nu lipiți inelul NeoPixel.

* Notă: am uitat să pun o gaură în canalul inferior cel mai inelar. Acest lucru m-a forțat să intru în canalele laterale, ceea ce a lăsat o ușoară distanță și unele cabluri neobișnuite. De atunci am actualizat modelul, ceea ce înseamnă că nu ar trebui să vă faceți griji pentru asta.

Pasul 7: Asamblarea Partea a treia: Finalizarea

Acum este timpul pentru asamblarea finală!

1. Începeți prin înșurubarea celor două piese inferioare și a "Ramei de bază" împreună, până la capăt.
2. Conectați conectorul cu 3 fire „de intrare” din jumătatea inferioară la conexiunea de pe placa electronică. Acesta este începutul lanțului NeoPixel.
3. Lipiți conectorul cu 3 fire „de ieșire” din jumătatea inferioară în banda NeoPixel de pe cadrul central.
4. Lipiți inelul personalizat NeoPixel în loc.
5. Înfilați pe a doua piesă imprimată 3D.
6. Conectați ieșirea din banda NeoPixel cu inelul superior în inelul NeoPixel personalizat.
7. Filetați pe partea superioară imprimată 3D.
8. Introduceți cele două piese laterale de la baza tunului. Le puteți lipi, dar acestea sunt concepute pentru a se potrivi cu frecare.

Pasul 8: Cod

Acum este timpul să încărcați codul!

Următoarea este o descriere de bază a modului în care funcționează codul. Codul începe așteptând într-o buclă de timp până când butonul de comutare este apăsat. Apoi se mută într-o altă buclă de timp până când comutatorul de comutare nu mai este apăsat. Acesta este modul „încărcare”. În această buclă while, o variabilă este decrementată în timp, până când ajunge la 10, redând în același timp un efect de sunet și animație. Această variabilă controlează frecvența efectului sonor de încărcare și viteza animațiilor NeoPixel. De asemenea, este utilizat pentru a controla lungimea impulsului laser odată ce comutatorul de comutare este eliberat, permițându-vă astfel să realizați un laser mai „puternic”, încărcându-se mai mult timp.

Pasul 9: Gata

Si asta e! Tot ce trebuie pentru a construi un tun laser funcțional din jocul video Metroid! Super dacă colțul tău special al universului este atacat de baloane negre. După cum puteți vedea din videoclip, acest laser este ușor capabil să scoată baloane, demonstrația mea preferată. Poate, de asemenea, să aprindă chibrituri, praf de arme, să ardă hârtie sau chiar să treacă prin plexiglas subțire. Fiind un laser de 2,5 wați, este foarte puternic în ceea ce privește armele laser de casă.

Sper că v-a plăcut acest proiect! Dacă aveți sugestii despre cum aș putea să o îmbunătățesc, vă încurajez să le lăsați în descriere.

Rămâi minunat!

-HyperIon