סליל ללא קבלים מאסיביים. סיים: 11 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

לפני כחצי שנה בניתי סליל פשוט שקרש הלוח היה מודבק על לוח (פרויקט מקורי). זה היה כיף ופונקציונלי אבל רציתי לסיים אותו. אז סוף סוף עשיתי. הפעם אני משתמש בשישה סלילים במקום שניים ועיצבתי מארז מודפס בתלת מימד כדי לתת לו מראה עתידני.

הכנתי גם סרטון אם אתה רוצה לראות אותו בפעולה:)

וִידֵאוֹ

שלב 1: כלים וחומרים

נתחיל עם הכלים.

• מדפסת תלת מימד
• תרגיל
• דרמל
• מסור ידני
• אקדח דבק חם
• ברז M3
• מלחם

חומרים:

• נימה למדפסת תלת מימד (השתמשתי ב- PLA רגיל)
• קבצי STL שלי כאן
• פרופיל אלומיניום בצורת 40 x 10 x 2 מ"מ
• חומרה M3
• דיסק מגנט קישור 8x1.5 מ"מ

מכשירי חשמל:

• ארדואינו ננו
• 2x 1400mAh 11.1V 3S 65C קישור סוללה ליפו
• סוללת ליפו של 1200 מיליאמפר / שעה אחד זה יכול היה לעשות
• ממירים שלב 2 (אני משתמש ב- XL6009)
• מסך OLED.96 אינץ '128x64 i2c SSD1306 קישור
• פנס AA (אופציונלי)
• דיודת לייזר (אופציונלי)
• מיקרו-מתג לקישור טריגר V-102-1C4
• 3x מתגי מתג MTS-102 SPDT
• מחברי XT-60 (נקבה 5x, זכר 3x)

לוחות:

• 6x MIC4422YN
• 6x IRF3205 + כיורי שמש (שלי הוא RAD-DY-GF/3)
• 24x 1n4007
• נגדים 6x 10k
• 6x 100nF קבלים
• קבלים 6 x 100uf

אני מציע לתפוס עוד כאלה מכיוון שאתה עלול לשבור חלק מההתקדמות. במיוחד ה- MOSFET. בסופו של דבר השתמשתי בכ -20 כאלה.

תצטרך גם דברים כדי ליצור את הסלילים אבל אני משתמש באותם סלילים כמו במדריך הקודם אז לך לשם ולשם כך אתה רק צריך חוט נחושת אמייל 0.8 מ מ, LED אינפרא אדום ופוטוטרנזיסטור + כמה נגדים שהכל מוסבר במדריך השני.

שלב 2: מסגרת

האקדח כולו בנוי סביב מסגרת אלומיניום. החלטתי ללכת עם מסגרת אלומיניום מכיוון שהיא קלה ופשוטה לפרופילי אלומיניום והם זולים למדי. נוסף על כך אתה יכול להשתמש בכלי יד נפוצים בעת עבודה עליהם. הפרופיל שאני משתמש בו הוא 40 x 10 x 2 מ"מ ואורך 1 מטר. יש לחתוך אותו לשתי חתיכות שונות. האחד באורך 320 מ"מ והשני 110 מ"מ. השתמשתי במסור יד כדי לחתוך אותם.

היצירה הארוכה יותר תחזיק כמעט בהכל ולקטנה יותר תהיה רק הידית. עכשיו הגיע הזמן לקדוח המון חורים ולעשות כמה גזרות. צירפתי שתי תמונות המראות מה צריך לחתוך ואיך. לתמונה ללא מידות יש נקודות אדומות היא חלק מהחורים. אלה אמורים לקדוח בעזרת מקדחה של 4 מ"מ. יש לקדוח את החורים הנפרדים ללא הנקודות האדומות בעזרת מקדחה 2.5 מ"מ ולהקיש עם ברז M3.

החלק הקצר הוא הרבה יותר קל. יש גם תמונה של זה. אני רק רוצה להבהיר שהתמונות מציגות את המטוס הרחב ביותר 40 מ"מ. הקיר 10 מ"מ יהיה בצד העליון מתחת למישור המוצג כך שלא ניתן לראות אותו. זה נכון לגבי כל 3 התרשימים האלה. כפי שאמרתי, אין לזה כמעט חורים אבל פרופיל האלומיניום רחב מדי. אז צריך לצמצם אותו עד הסוף כפי שמוצג בתרשים.

המסגרת הראשית עדיין תצטרך כמה חורים לחיווט. ניתן להוסיף אותם מאוחר יותר, אך אם תרצה תוכל לקדוח אותם כעת אולם זה עלול להיות מאתגר לדעת היכן בדיוק לשים אותם. עוד על כך בסעיף החיווט.

שלב 3: סלילים

זה לא יהיה סליל בלי סלילים, נכון? הסלילים בהם אני משתמש פצועים ביד על בסיס מודפס תלת מימד. הם זהים לאלה שיצרתי ברובה הראשון שלי. אני מציע לעקוב אחר ההנחיות האלה. אתה יכול למצוא אותו כאן.

ההבדל היחיד הוא העובדה שלסליל האחרון יש בסיס מודפס תלת מימד שונה מכיוון שיש לו חיישני אינפרא אדום משני הצדדים. גם החיישנים זהים אבל יש חיווט קצת יותר מסודר. בשלב זה אתה יכול לשים את חיישני ה- IR במקומם אך אל תדאג לגבי חוטי חשמל ואותות.

לאחר שסיימת את כל 6 הסלילים עליהם להיות מותקנים על המסגרת הראשית. זה רק עניין של לדפוק אותם במקומם. כמו כן, יש לי צינור העובר דרך הסלילים ברגע זה, אך אני אסיר אותו מאוחר יותר מכיוון שהוא נמצא רק כדי לוודא שהכל מיושר. תלוי עד כמה החורים שלך מדויקים אולי תרצה להבריג שניים או שלושה ברגים לכל סליל כדי לוודא שהם ישרים ככל האפשר.

שלב 4: מעגלי נהגים

השלב הבא הוא יצירת האלקטרוניקה המחליפה את הסלילים. הגיע הזמן ליצור אותו עכשיו מכיוון שהוא יושב על הסלילים וזה חלק חיוני מהם. העיצוב שונה למדי מהקודם שלי מכיוון שהיו בו כמה פגמים. מיתוג MOSFET הוא עדיין IRF3205 אך אנו נוסעים בשער הפעם עם MIC4422YN שהוא נהג שער ייעודי. ישנם גם כמה מרכיבים פסיביים המופיעים בתרשים.

אני גם מספק קבצי Eagle כולל קובץ הלוח בו השתמשתי. כמובן שאתה לא צריך לייצר PCB משלך. אתה יכול לשלוח אותו ליצרן מקצועי או שהייתי מציע פשוט להכין אותו על לוח מראש. זה באמת רק שישה מרכיבים. החלק הגדול ביותר הוא גוף הקירור שהיה מוגזם יתר על המידה במקרה שלי. גיליתי שה- MOSFET לא מתחמם כלל. היה לי סליל פועל במשך כמה שניות והוא כבר בער וה- MOSFET היה פשוט חם למגע אבל אפילו לא קרוב לחם. הייתי מציע גוף קירור ממש זעיר, או שאתה יכול לעשות את זה אפילו בלי אחד. בכל גוף קירור שתשתמש בו אל תשתמש במסגרת כאחת כיוון שתחבר ניקוז של כל ה- MOSFET יחד.

לאחר שתסיים את הנהגים חבר אותם לסלילים שלך והוסף דיודות flyback !! אל תשכח את זה כי אתה עלול להצית גם את הסלילים שלך: D. דיודת Flyback מהדקת מתח גבוה הבונה בתוך סליל כשהוא כבוי. דיודה Flyback צריכה להיות מחוברת במסופי הסלילים בכיוון ההפוך כלומר בנקודה שבה הסליל מחובר למסוף החיובי של סוללה שהדיודה תחבר את מסוף הקתודה (השלילי) שלה ולהפך. אני משתמש ב- 1N4007 אבל לא רק באחד מכיוון שהוא לא יטפל בזרם ולכן יש לי ארבעה מהם מחוברים במקביל. ארבע הדיודות האלה מחוברות לאחר מכן לסליל ישירות על חוט הסליל. יהיה עליך לגרד חלק מהציפוי להלחמה על חוט זה.

אנא שמור עליי כי חלק מהתמונות חסרות נגדים בעלי רכיבים שונים וכו '. הקפד לעקוב אחר התרשימים כאשר אלה מתעדכנים. חלק מהצילומים נעשו בשלב אבות טיפוס מוקדם.

שלב 5: חיווט

זה החלק שבו האקדח הופך לבלגן. אתה יכול לנסות לעשות את זה מסודר כמוני אבל זה יהפוך מבולגן בכל מקרה: D. יש סכמטי שמראה מה צריך להיות מחובר לאן. סליל 0 נחשב לסליל הראשון שאליו נכנס קליע. אותו דבר לגבי חיישנים.

אני משתמש בכבל שטוח ואני מציע לך לעשות את אותו הדבר. התחלתי בחיבור ארדואינו לנהגי השער. הארדואינו ממוקם ממש בחזית האקדח עם יציאת USB כלפי חוץ לתכנות קל. בשלב הבא היה רק חשוב לחבר הכל יחד ולגלוש בעיניים את האורך הנכון לכל חוט.

עבור חיישני ה- IR למעשה קידחתי חורים דרך המסגרת שבה הייתי מנתב את החוטים. התחלתי בחיבור חוטי האות לכל חיישן. השתמשתי שוב בכבל שטוח וזה נראה ממש מסודר. זה היה רק בירידה פעם אחת התחלתי לחבר את קווי החשמל. העברתי שני חוטי ליבה מוצקים על כל הפתחים. אחד עבור 5V והשני עבור 0V. לאחר מכן יצרתי חיבור מהחוטים האלה לכל חיישן. זו הנקודה שבה היא מתחילה להיראות ממש עצבנית במיוחד לאחר הקלטת כל החוט החשוף בעזרת סרט חשמלי.

כל החיבורים שעשינו עד כה יטפלו בזרם נמוך אך כעת הגיע הזמן לחבר את קווי החשמל לסלילים ול- MOSFET. אני משתמש בחוט סיליקון 14 AWG שהוא די גמיש. וודא גם שאתה מקבל הלחמה עבה יותר מכיוון שתצטרך לא מעט ממנה. אנחנו רק הולכים לחבר את כל המסופים החיוביים יחד ולעשות את אותו הדבר עם מסופים שליליים. אם אתה משתמש באותו לוח PCB כפי שעשיתי, הרפידות צריכות להיחשף ממש על גבי הסלילים. אני מציע גם לשים כמות נדיבה של הלחמה על מסילות הלוחות המעגלים שיטפלו בזרם הגבוה.

שלב 6: ספק כוח

קח את ממרי ההגברה שלך ובואו נפעיל את הגור הזה. אני משתמש ב- XL6009 אבל באמת בכל ממיר מדרגה. אנחנו לא הולכים למשוך יותר מ 500mA וזה כולל את הפנס והלייזר. צריך להגדיר ממיר אחד ל- 12V והשני ל- 5V. אני מניח אותם כפי שמוצג בתמונה ומשאיר קצת מקום לסוללה בין הארדואינו לממירים. יש לחבר את הכניסות של שני הממירים לסוללה.

בשלב הבא עלינו לחבר את כל השטח יחד. לשני הממירים כבר יש חיבור מחובר, אז פשוט חבר את שלהם למארז הסוללה הראשי של 6 תאים שהוא החוט השחור העבה הפועל על מחשבי הלוח של הנהג.

עכשיו צריך לחבר את 5V מהפלט של ממיר אחד ל- 5V שכבר הפעלנו לארדואינו, חיישנים וכל השאר. פלט 12V של הממיר השני חייב להיות מחובר למנהלי ההתקן של MOSFET. חיברתי אותו לראשון ואז חיננית שרשרה את כולם יחד.

עכשיו כשאתה מחבר את הסוללה לתא בודד הארדואינו שלך אמור להתחיל להבהב והאקדח צריך להיות מוכן אבל בדוק שוב את כל החיבורים שלך לפני חיבור הסוללה כי במקרה שלי לעתים קרובות משהו מתפוצץ בניסיון הראשון.

שלב 7: קליעים ומגזין

בתור קליעים רכשתי מוט פלדה באורך 8 מ"מ באורך מטר. וודא שהוא מגנטי לפני שאתה קונה. לאחר מכן חתכתי אותו לחתיכות באורך 38 מ"מ. אלה כבר יכולים לשמש כקליעים אבל רציתי קצה חד.

הדרך הקלה ביותר תהיה להשתמש במחרטה ואם יש לך אחד בהחלט השתמש בו. אולם אין לי גישה למחרטה. במקום זאת החלטתי להכין מחרטה ממקדח כוח: ד.הדקתי את המקדח לספסל העבודה שלי והכנסתי קליע לצ'וקים. ואז לקחתי כלי דרמל עם גלגל חתוך. על ידי סיבוב הקליע וטחינתו עם הדרמל הצלחתי ליצור כל טיפ שרציתי. סיימתי להכין 8 כאלה כשאני יכול לירות בזה אחר זה.

עבור המגזין הדפסתי קובצי STL של מגזינים ו- magazine_slider שהיה החלק הקל מכיוון שאנו זקוקים גם למעיין. ניסיתי עם מעיינות מודפסים בתלת מימד אבל זה לא ממש הצליח. סיימתי לקבל חוט קפיץ של 0.8 מ"מ (חוט מוזיקה). לאחר מכן סיבבתי את החוט הזה סביב מקל עץ בגודל 5.5 מ"מ על 25 מ"מ (כל גודל דומה יעשה זאת). התחלתי לאבטח קצה אחד בעזרת בורג ולפצע אותו מסביב. זה דורש לא מעט כוח. בסופו של דבר עשיתי בערך 7-8 לולאות. ברגע שתשחרר את הלחץ הוא יצוץ ויראה ממש רע. פשוט קח צבת וכופף אותו לצורתו הסופית. לאחר מכן ניתן להכניס את הקפיץ למגזין.

עם זה קח מגנט שהזכרתי בחומרים והדבק אותו על המגזין. יש לזה מקום מיוחד. אם הדפסת מחזיק המגזינים תמצא מקום תואם למגנט אחר. אתה יכול להדביק גם את זה רק לוודא שיש לך קוטביות תואמת. שני המגנטים צריכים למשוך זה את זה כשהם מודבקים.

שלב 8: הרכבת החלק הפנימי

לפני שתוכל לנסות את האקדח, יהיה עליך להפעיל מנגנון הדק וטעינה. אז בואו נבנה את זה. יהיה עליך להדפיס כמה חלקים. כולם מופיעים בתמונה הראשונה. בשלב זה אתה אמור להיות מסוגל פשוט לדפוק אותם במקומם. צריך להחזיק את ההדק עם מוט 2 מ מ כדי שיוכל להסתובב בחופשיות. כשאני עובר אני משתמש במיקרופון V-102-1C4. החיווט עבורו מוזכר למעשה בשלב החיווט והמתג יתאים בדיוק למחזיק המתגים. בעת הדפסת הר האחיזה השתמש בחמישה היקפים לפחות מכיוון שחלקים אלה יצטרכו להחזיק משקל רב למדי.

לאחר שהכל מחובר בדוק אם המגזין מתאים. ייתכן שיהיה עליך להתאים חלק מהחורים. בסופו של דבר השתמשתי בשני ברגים בלבד כיוון שחלק מהחורים כבויים. בדוק גם אם ההדק דוחף את המיקרו -מתג והתאם אותו במידת הצורך.

שלב מיותר נוסף יהיה להוסיף חבית. אני אומר מיותר כי האקדח יעבוד מצוין בלעדיו. החלטתי להשתמש באחד בכל זאת. יש דגם תלת מימד שנקרא חבית. זה צריך להיות מודפס עם מצב אגרטל ומכיוון שהוא פשוט צינור גבוה האיכות עלולה להחמיר ככל שאתה מדפיס גבוה יותר כך שבסופו של דבר הדפסתי שניים מהם באמצע הדרך. אפילו לא קידחתי חורים לחיישנים מכיוון שגיליתי שהם פועלים בכל מקרה מכיוון שעוביו הוא רק 0.4 מ מ למרות שהוא מודפס בצבע שחור.

שלב 9: תוכנה וכיול

קדימה, הורד את קבצי.ino. אני משתמש ב- arduino IDE 1.0.5 אבל לא אמורה להיות בעיה גם עם החדש יותר. תזדקק גם למספר ספריות אך הן נחוצות רק למסך OLED. הספריות הן Adafruit_SSD1306 ו- Adafruit_GFX.

עם כל הספריות אתה אמור להיות מסוגל לאסוף את הסקיצה ולהעלות אותה. לפני שאני נכנס לתהליך הכיול הרשה לי להסביר כיצד בדיוק הקוד עובד. יש לנו 6 סלילים, כאשר אתה לוחץ על ההדק הסליל הראשון יופעל עד שהחיישן שלו יראה את הקליע. אם זה לוקח יותר מ -100 אלפיות השנייה המערכת מניחה שאין קליע ותפסיק להשאיר הודעה על המסך. ניתן לשנות את 100 ms אלה על ידי שינוי משתנה safeTime (משתמש בנו במקום ms) בפונקציית shoot (). למעשה נעשה שימוש רק בחיישן בסליל הראשון (ניסיתי הרבה חזרות שונות וחלקן משתמשות בכולן אבל זה עובד הכי טוב). הסלילים הבאים כולם קבעו זמן למשך כמה זמן הם נמצאים בזה אחר זה.

זמני הסלילים נקבעים עם המערך הנקרא baseTime [6]. הערך הראשון הוא תמיד אפס מכיוון שהסליל הראשון פועל אחרת ורק את השאר צריך לכייל. כפי שאתה יכול לראות שני הסלילים האחרונים במקרה שלי הם גם 0 וזה בגלל שאני לא משתמש בהם מכיוון שהם לא עובדים ולא יכולתי לטרוח לתקן אותם: D. אתה רוצה להתחיל מאפס את כולם למעט השני (כך: baseTime ארוך [6] = {0, 1000, 0, 0, 0, 0};). לאחר מכן תוכל להעלות אותו ולנסות לירות. שני החיישנים האחרונים יחשבו את הזמן שלקח לגוף לנסוע באמצעותם ולכן תוכל לחשב את המהירות. הייתי מציע לשמור את הערך בגיליון האלקטרוני יחד עם ערך baseTime. חזור על זה לפחות 5 פעמים והגדר ממוצע לתוצאות מדויקות יותר. לאחר מכן תוכל להוסיף 500us ולנסות שוב עד שתקבל את המהירות הטובה ביותר האפשרית. ברגע שאתה מרוצה מסליל אחד, השאר את הזמן הטוב ביותר ועבור לסליל הבא וחזור על כל התהליך. בעת כיול השתמש בקוד coilgun2_calibration.ino ולאחר שתעשה את הערכים יש להעתיק אותם ל coilgun2.ino ולהעלות.

שלב 10: הדפסה תלת מימדית

יש הרבה קבצים שצריך להדפיס בתלת מימד וחלקם די גדולים. הדפסתי הכל במדפסת תלת מימד CR-10 בעלת נפח בנייה עצום, כך שאם יש לך מדפסת קטנה יותר ייתכן שיהיה צורך לפצל חלקים מסוימים. השתמשתי ב- PLA רגיל עבור כל החלקים ויש לבצע אופטימיזציה של הגדרות ההדפסה עבור כל חלק ולכן ריכזתי רשימה אם חלק זקוק לתמיכה או הגדרות מיוחדות אחרות. כברירת מחדל השתמשתי ב -3 היקפים, 3 שכבות תחתונות ו -4 שכבות עליונות ב 205 מעלות צלזיוס עם מיטה מחוממת בטמפרטורה של 60 מעלות צלזיוס.

מלבד החלקים בפנים סיימתי וציירתי הכל. אני לא רוצה להיכנס לעומק מדי מכיוון שיש כבר מספיק הדרכות בנושא. הייתי מציע את זה. בקיצור שיפשפתי את כל המשטחים שהוחלתי בפריימר ושייפתי שוב. חזרתי על זה 2-3 פעמים ועקרתי אותו בצבע וסיימתי במעיל שקוף.

שלב 11: הרכבה אחרונה

לפני שמרכיבים הכל חסר מעט דברים. המתגים, הפנס, הלייזר, החיווט לסוללה הראשית ונורות הלדים שמאירות את החלק הפנימי של האקדח. נתחיל עם מתג ההדלקה/כיבוי שצריך לחבר אותו בסדרה בין הסוללה הקטנה בתא אחד לבין ממרי ההגברה. אני למעשה הלחמת כותרת סיכה במתג ומריצה כבל עם כותרת סיכה מקומטת מהסוללה רק כדי שאוכל לנתק אותה להרכבה קלה. אני אעשה את אותו הדבר עבור כל מתג.

יש לי גם פנס בחלק הקדמי של האקדח, אבל אולי לא יהיה לך אותו כפי שהוא תוכנן רק עבור פנס אחד שהנחתי. עבור סכמטי פשוט הוספתי נגד ל LED וחיברתי אותו לסוללה בסדרה עם מתג אחר. חזרתי על אותו דבר לגבי דיודת הלייזר. זה היה בעצם מצביע הלייזר שרץ על 4.5V אז חיברתי אותו ממש בקו 5V עם מתג בסדרות.

עבור האורות הדקורטיביים חיברתי אותם ישירות למחבר הוספת קו 5V כדי שניתן יהיה לפרק את האקדח. לשני נוריות כחולות בגודל 5 מ"מ יש נקודת הרכבה בקבצי STL trigger_cover. השתמשתי בנגד 12k לכל אחת כדי לגרום להן לזהור בצורה עמומה מאוד. על מכסה הסליל הוספתי 6 נוריות 3 מ"מ כחולות להארת הסלילים. חיברתי את הנגד במקביל והוספתי 22R לפני חיבורם לקו 5V.

כעת עדיין אין לנו דרך קבועה לחבר את הסוללות הראשיות. מכיוון שסוללה אחת נמצאת במלאי, השנייה נמצאת בידית הקדמית והם צריכים להיות מחוברים למתג השחרור המהיר, נצטרך לבצע מספר חיבורים. הבאתי תרשים המסביר בדיוק כיצד יש לחבר אותו במקום להסביר אותו. השתמש בחוט של 14 AWG לפחות ודא כי תחילה דוחף את החוט דרך הידית והמלאי לפני הלחמה מכיוון שלא יתאפשר לאחר מכן.

עם כל זה, האקדח צריך להיות מבצעי לחלוטין והגיע הזמן שייראה יפה. אני לא מתכוון להסביר את ההרכבה שלב אחר שלב כפי שהיא מוצגת בסרטון או שאתה יכול להסתכל על דגם התלת מימד.