توپ لیزری واقعی از Metroid !: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

توسط Hyper_IonYoutube! بیشتر توسط نویسنده دنبال کنید:

درباره: Engineer/Maker/Hobbiest بیشتر درباره Hyper_Ion »

بسیاری از شخصیت های بازی های ویدئویی به اندازه Samus عالی نیستند. جهان صرفه جویی در شکارچی پاداش با یکی از جالب ترین سلاح ها در تمام sciFi. وقتی دیدم که Instructables یک مسابقه مبتنی بر بازی های ویدئویی را میزبانی می کند ، بلافاصله فهمیدم که این سلاح اوست که می خواستم به واقعیت تبدیل کنم.

و این نتیجه است! این توپ لیزری به اندازه کافی قدرتمند است که به راحتی یک بالون را فوراً از بین می برد ، مواد قابل اشتعال را در تماس آتش می زند و حتی پلاستیک نازک را برش می دهد! ناگفته نماند که به راحتی در هوا قابل مشاهده است (با دوربین ، به آن نگاه نکنید). حتی جلوه های نور و صدا نیز دارد!

لذت بردن!

n

مرحله 1: هشدار

لیزرهای این قدرت فوق العاده خطرناک هستند. این لیزر بدون حفاظت کافی شما را با یک بازتاب کور می کند. گفته می شود ، اگر اقدامات مناسب انجام شود ، دستگاه هایی مانند این می توانند بسیار امن تر از بسیاری از برش های لیزری با قاب باز باشند.

اول: همیشه از محافظ چشم ساخته شده برای این لیزر استفاده کنید. نمی توان به اندازه کافی در این مورد اغراق کرد. عینک های ایمنی خوب به معنای تفاوت بین لیزری است که باید در اطراف آن مراقب باشید و لیزری که نمی توانید به من پرداخت کنید تا در یک اتاق باشم.

دوم: تعداد زیادی عینک لیزری اضافی در اطراف خود داشته باشید. شما می خواهید این را نمایشی کنید هرگز دمو انجام ندهید بدون اینکه همه اطرافیان شما از عینک لیزری استفاده کنند. برخی از بسته های فله نسبتاً ارزان وجود دارد.

سوم: کنترل کاملی بر فضای نمایشی خود داشته باشید. این بدان معناست که هیچ کس بدون اجازه شما وارد نمی شود. نه درهای باز و نه پنجره های سرپوشیده.

چهارم: من یک پورت غیرقابل اتصال برای لیزر ساخته ام. هر زمان که از لیزر استفاده نمی شود ، آن را از برق بکشید. این آخرین ایمنی است بنابراین هیچ کس که قرار نیست از آن استفاده کند به خود یا دیگران آسیب نمی رساند.

در اصل ، لیزر را همانطور که هست رفتار کنید. خطر را درک کرده و از آن دوری کنید. اگر این مراحل را دنبال کنید ، لیزر می تواند به جایی برسد که "قابل استفاده" و "به اندازه کافی ایمن" باشد. اما هرگز با آن مانند یک شوخی رفتار نکنید. در نهایت ، این به عنوان یک تظاهرات در نظر گرفته شده است. اگر این پروژه را تکرار می کنید ، خطرات را به تنهایی بیاموزید. اگر به خودتان صدمه بزنید من مسئول نیستم.

مرحله 2: اجزاء:

برای این پروژه به موارد زیر نیاز دارید: اجزا:

• حلقه NeoPixel خانگی (آموزش من را اینجا ببینید)
• 1 متر نوار NeoPixel
• دیود لیزری 2.5 وات
• آردوینو نانو
• لیپو 11.1 ولت
• TIP31A ترانزیستور NPN
• 2N2222 ترانزیستور NPN
• MOSFET کانال P IRF9540n
• مقاومتهای 3x1k
• مقاومت 48 اهم
• مقاومت 500 اهم
• LED آبی
• 2x اتصالات JST زن
• اتصالات سیم 3 * 5 (PWM Extenders)
• تخته نان سوراخ دار
• تنظیم کننده 5 ولت
• 3 سوئیچ ضامن موقعیت
• بلندگوی 8 اهم
• بسیاری از قطعات چاپ سه بعدی

ابزارها:

• چاپگر سه بعدی (یا خدمات چاپ مانند این)
• آهن لحیم کاری
• عینک ایمنی لیزری !!

مرحله 3: چاپ و طراحی سه بعدی

مشکل ترین قسمت این پروژه قطعاً مدل سازی و طراحی سه بعدی بود. نحوه طراحی این توپ با چند تصویر مرجع که در اینترنت پیدا کردم شروع شد. من مقیاس را با مقایسه اندازه ساعد خود با Samus مقایسه کردم ، سپس در درجه اول از ابزار "منحنی" در کنار مدلهای معمولی که مهارت هایی را برای طراحی شکل اولیه استفاده می کردند ، استفاده کردم. برای سهولت در چاپ ، بازو را به 9 قطعه اصلی تقسیم کردم.

سپس مراحل اضافه کردن جزئیات سفارشی را طی کردم. این شامل یک پایه اصلی است که لیزر ، باتری ، بلندگو ، برد مدار و سوئیچ را نگه می دارد. من همچنین کانال هایی را در طرفین برش می دهم تا نوارهای NeoPixel اضافی و یک صفحه تخت برای نصب حلقه NeoPixel سفارشی اضافه شود.

به منظور ایمن سازی قطعات در کنار هم ، من از روش پیش روم استفاده کردم: نخ های چاپ سه بعدی. این روش متصل کردن دو قطعه چاپ سه بعدی را بدون نیاز به سخت افزار یا چسب اضافی امکان پذیر می کند.

همه قطعات روی چاپگر QIDI Tech One من با وضوح 0.3 میلی متر با حداکثر سرعت چاپ شدند. من پشتیبانی از موضوعات را حذف کردم ، اما این معمولاً ضروری نیست مگر اینکه شما در تلاش برای وضوح بالاتر باشید. من در رزولوشن های بالاتر دریافتم که پشتیبانی گاهی اوقات می تواند نخ ها را محکم کرده و آنها را بیش از حد محکم کند. من پروفایل های چاپی خود را در پیوند درایو برای هرکسی که کنجکاو است قرار داده ام.

من به اشتراک گذاری نسخه های قابل ویرایش فایل ها اعتقاد زیادی دارم ، بنابراین فایل های STL و Solidworks قابل ویرایش را هم در اینجا و هم در صفحه thingiverse من ارائه کرده ام.

مرحله 4: الکترونیک

مداری که برای این پروژه طراحی کردم دارای چهار بخش اصلی است:

MOSFET قدرت:

در بالای مدار یک MOSFET irf9540n P-Channel وجود دارد که بین تنظیم کننده 5 ولت و برق باتری متصل است. دلیل استفاده من از این امر این است که سوئیچی که من ترجیح می دهم از آن استفاده کنم دارای سه حالت است. از یک طرف و وسط در جای خود قفل می شود در حالی که در طرف دور به عنوان یک سوئیچ لحظه ای عمل می کند. من می خواهم از سوئیچ لحظه ای برای ورودی دیجیتالی به آردوینو برای "شارژ لیزر" ، برای وسط "تغذیه" (اما کاری انجام ندهم) و برای راست "خاموش" استفاده کنم. به بهترین راهی که می توانم فکر کنم برای انجام این کار این است که برق را به سیم مرکزی سوئیچ وصل کرده و سیم سمت راست را به پایه یک ماسفت P-channel منتقل کنم. به این ترتیب ، هنگامی که سوئیچ متصل است ، قدرت به سمت راست است ، قدرت به پایه MOSFET وصل می شود و مدار غیرفعال می شود. هنگامی که سوئیچ در سمت چپ است ، ولتاژ از طریق تقسیم ولتاژ و سپس به یک پین آردوینو می رود که در آن سیگنال خوانده می شود. هنگامی که سوئیچ در وسط است ، هیچ ولتاژی اعمال نمی شود و مقاومت کششی در MOSFET P-Channel MOSFET کانال P را می بندد و به آردوینو اجازه تغذیه می دهد.

درایور لیزر:

دیود لیزری 2.5 وات توسط یک ترانزیستور TIP31A NPN هدایت می شود. مجبور شدم سینک حرارتی ترانزیستور را قطع کنم که متوجه شدم فاصله کمی تنگ است. اگرچه من این را توصیه نمی کنم ، اما باید خوب باشد. ترانزیستور توسط یک مقاومت 1k اهم متصل می شود که بین پین 7 و دروازه ترانزیستور متصل شده است. من همچنین یک LED آبی و یک مقاومت به موازات دیود لیزر دارم تا به عنوان شاخصی برای اینکه آیا لیزر شلیک شده است ، عمل کند ، حتی اگر لیزر به برق متصل نباشد.

درایور صدا:

به منظور فعال سازی جلوه های اصلی صوتی ، از یک ترانزیستور کوچک 2n2222 و یک مقاومت 48 اهم همراه استفاده می شود تا به عنوان یک راننده اصلی صدا عمل کند. یک بلندگوی 8 اهم بین 5 ولت و این ترانزیستور متصل است که به زمین متصل است. آردوینو پین 11 را به سرعت روشن و خاموش می کند و باعث می شود بلندگو به جلو و عقب نوسان کند و صدا تولید کند.

NeoPixels:

برای چند نفری که قبلاً با آنها کار نکرده اند ، NeoPixels یک نوار از LED های RGB قابل آدرس دهی جداگانه است. در اصل شما از قدرت ، زمین استفاده می کنید و به آن سیگنال داده می دهید و می توانید خط عظیمی از آنها را کنترل کنید. در قسمت توپ 8 قسمت برای قرار دادن نوارهای NeoPixel و یکی برای حلقه NeoPixel سفارشی وجود دارد. کافی است آنها را در یک زنجیره بلند به هم وصل کنید و یک سر آن را به پین 9 در آردوینو وصل کنید.

مرحله 5: مونتاژ قسمت اول: هسته

پس از اتمام کارهای الکترونیکی ، مرحله بعدی مونتاژ مکانیکی است. ما با جمع آوری م componentلفه ای که من آن را "Core" نامیده ام ، بر اساس چاپ سه بعدی "Core Frame" مونتاژ می کنیم. این تمام قسمت کاربردی توپ است ، به غیر از نوارهای NeoPixel. توپ تنها با مونتاژ این جزء کار می کند ، همه چیز دیگر به سادگی زاهدانه است.

1. با استفاده از مهره موجود ، سوئیچ ضامن را در سوراخ تعیین شده خود محکم کنید. سمت غیر لحظه ای را رو به بیرون داشته باشید.
2. سپس ماژول لیزری 2.5 وات را با استفاده از دو پیچ دستگاه M4 7.5 میلی متری محکم کنید. من مجبور بودم از دو واشر برای ماشین خود استفاده کنم زیرا پیچ های من بسیار طولانی بودند ، اما اگر اندازه مناسب دارید ، برای شما مشکلی ایجاد نمی کند.
3. بعد از اینکه لیزر با استفاده از دو پیچ خودکار M2 در صفحه الکترونیک پیچ محکمی کرد. اینها باید روی پلاستیک گاز بگیرند تا تخته در جای خود ثابت بماند.
4. با استفاده از چسب فوق العاده و اسپری مخصوص دستگاه ، باتری و اسپیکر را به کناره های Core Frame وصل کنید. به طور متناوب می توانید از چسب Velcro یا چسب داغ استفاده کنید.
5. باتری ، سوئیچ ، لیزر و بلندگو را به پورت های تعیین شده وصل کنید.

در این مرحله Core باید آماده آزمایش باشد! یک عینک ایمنی بریزید و آتش بزنید! ممکن است مجبور شوید فوکوس لیزر را تنظیم کنید تا بهترین نتیجه را بگیرید.

مرحله 6: مونتاژ قسمت دوم: چراغ ها

اکنون زمان اضافه کردن چراغ ها فرا رسیده است! اگر به مدل هایی که من ساخته ام نگاه کنید متوجه می شوید که در انتهای هر کانال و وسط هر حلقه سوراخ های مستطیلی وجود دارد. اینها برای سیم های برق و داده برای نوارهای مختلف NeoPixel در نظر گرفته شده است. من دریافتم بهترین روش برای من این بود که از صفحه الکترونیک مستقیماً به پایین ترین نقطه بپرم و از آنجا کار کنم.

1. شروع کنید و قسمتهای پایینی را با نخ بچسبانید و از خطوط الگو مطمئن شوید.
2. افزونه های سرو را به "ورودی" و "خروجی" خود برای نیمه پایینی توپ اضافه کنید. من ترجیح دادم اینها را به انتهای پایین نوارها به سمت خارج توپ وصل کنم.
3. هر نوار LED را به کانال خود ببرید و فوق العاده بچسبانید.
4. اتصالات سیم را بین نوارهای LED "بسته" اضافه کنید. بعد از هر مجموعه سیم وصل شده روی یک حلقه جدید بچسبانید.
5. یک سیم بلند PWM از مجموعه پایین نوارهای LED و حلقه ها اضافه کنید.
6. یک سیم بلند PWM به حلقه NeoPixel سفارشی اضافه کنید ، باید انتهای زنجیره باشد. حلقه NeoPixel را به هم نچسبانید.

*توجه: من فراموش کردم که یک سوراخ در پایین ترین حلقه کانال قرار دهم. این من را مجبور کرد به کانال های جانبی ضربه بزنم ، که باعث ایجاد شکاف جزئی و سیم کشی غیر معمول شد. من از آن به بعد مدل را به روز کرده ام ، به این معنی که نباید نگران این موضوع باشید.

مرحله 7: مونتاژ قسمت سوم: پایان کار

حالا نوبت به مونتاژ نهایی رسیده است!

1. با پیچاندن دو قطعه پایینی و "قاب اصلی" تا جایی که می توانید شروع کنید.
2. اتصال دهنده 3 سیم "ورودی" را از نیمه پایینی به اتصال روی برد الکترونیک وصل کنید. این شروع زنجیره NeoPixel است.
3. اتصال سیم "خروجی" 3 سیم را از نیمه پایین به نوار NeoPixel در قاب اصلی لحیم کنید.
4. حلقه NeoPixel سفارشی را در جای خود بچسبانید.
5. موضوع را روی قطعه چاپ شده سه بعدی از بالا تا بالا قرار دهید.
6. خروجی را از نوار NeoPixel حلقه بالا به حلقه NeoPixel سفارشی وصل کنید.
7. موضوع بر روی قطعه بسیار پرینت سه بعدی
8. دو قطعه جانبی را در پایه توپ بچسبانید. می توانید اینها را بچسبانید ، اما طوری طراحی شده اند که اصطکاک مناسبی داشته باشند.

مرحله 8: کد

اکنون زمان بارگذاری کد است!

در زیر شرح اساسی نحوه عملکرد کد ارائه شده است. کد با انتظار در یک حلقه while شروع می شود تا کلید ضامن فشار داده شود. سپس به حلقه while دیگر منتقل می شود تا زمانی که سوئیچ ضامن دیگر فشرده نشود. این حالت "شارژ" است. در این حلقه while یک متغیر با گذشت زمان کاهش می یابد ، تا زمانی که به 10 برسد ، در حالی که همزمان یک جلوه صوتی و انیمیشن را پخش می کند. این متغیر فرکانس جلوه صدای شارژ و سرعت انیمیشن های NeoPixel را کنترل می کند. همچنین برای کنترل طول پالس لیزر پس از آزاد شدن سوئیچ ضامن استفاده می شود ، بنابراین به شما امکان می دهد با شارژ طولانی مدت عکس لیزری "قوی" تری بگیرید.

مرحله 9: انجام شد

و بس! تمام چیزی که برای ساخت یک توپ لیزری کاربردی از بازی ویدیویی Metroid لازم است! عالی است اگر گوشه خاصی از جهان مورد حمله بالن های سیاه قرار گیرد. همانطور که از فیلم مشاهده می کنید ، این لیزر به راحتی قادر است بادکنک هایی را پرتاب کند ، تظاهرات مورد علاقه من. همچنین می تواند کبریت ، پودر تفنگ ، کاغذ بسوزاند یا حتی پلکسی نازک را سوراخ کند. از آنجا که لیزر 2.5 وات است ، از نظر سلاح های لیزری خانگی بسیار قدرتمند است.

امیدوارم از این پروژه لذت برده باشید! اگر پیشنهادی در مورد نحوه بهبود آن دارید ، توصیه می کنم آنها را در توضیحات بنویسید.

عالی بمانید!

-هایپراین