Pravi laserski top iz Metroida!: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Autor Hyper_IonYoutube! Pratite još autora:

O: Inženjer/Proizvođač/Hobbiest Više o Hyper_Ionu »

Nema mnogo likova iz video igara tako sjajnih kao Samus. Svemir koji štedi lovca na glave s jednim od najhladnijih oružja u čitavoj sciFi. Kada sam vidio da Instructables održava takmičenje zasnovano na video igrama, odmah sam znao da je to njeno oružje koje želim ostvariti.

I ovo je rezultat! Ovaj laserski top dovoljno je moćan da lako uništi balon, zapali zapaljive materijale pri dodiru, pa čak i presiječe tanku plastiku! Da ne spominjem da je lako vidljiv u zraku (kamerom, ne gledajte ga). Čak ima i svjetlosne i zvučne efekte!

Uživajte!

n

Korak 1: UPOZORENJE

Laseri ove snage su nevjerovatno opasni. Bez odgovarajuće zaštite ovaj laser će vas zaslijepiti odrazom. S obzirom na to, ovakvi uređaji mogu biti sigurni, daleko sigurniji od mnogih laserskih rezača s otvorenim okvirom, ako se poduzmu odgovarajući koraci.

PRVO: Uvijek nosite zaštitu za oči napravljenu za ovaj laser. Ovo se ne može dovoljno precijeniti. Dobre zaštitne naočare znače razliku između lasera oko kojeg morate biti oprezni i lasera za koji mi niste mogli platiti da budete u istoj prostoriji.

DRUGO: Imajte MNOGO dodatnih laserskih naočara u blizini. Ovo ćete htjeti demonstrirati. NIKADA demo bez da svi oko vas imaju laserske naočare. Postoji nekoliko prilično jeftinih rasutih paketa.

TREĆE: Imajte potpunu kontrolu nad prostorom koji demonstrirate. To znači da niko ne ulazi bez vaše dozvole. Bez vrata koja se otvaraju i bez nepokrivenih prozora.

ČETVRTI: Ugradio sam priključak za laser koji se može isključiti. Kad god se laser neće koristiti, isključite ga iz utičnice. Ovo je konačna sigurnost pa niko ko ne bi trebao da je koristi povrijedi sebe ili druge.

U suštini, tretirajte laser kao ono što jeste. Shvatite opasnost i izbjegnite je. Ako slijedite ove korake, laser može doći do točke gdje je "upotrebljiv" i "dovoljno siguran". Ali nikada nemojte to tretirati kao šalu. Konačno, ovo je zamišljeno kao demonstracija. Ako ponovite ovaj projekt, naučite sami opasnosti. Nisam odgovoran ako se povrijedite.

Korak 2: Komponente:

Za ovaj projekat trebat će vam sljedeće: Komponente:

• Domaći prsten NeoPixel (moje uputstvo pogledajte ovdje)
• 1 metar NeoPixel trake
• Laserska dioda od 2,5 vata
• Arduino Nano
• 11.1V Lipo
• TIP31A NPN Tranzistor
• 2N2222 NPN Tranzistor
• IRF9540n P-kanalni MOSFET
• 3x 1k otpornici
• Otpor 48 ohma
• Otpor 500 ohma
• Plava LED dioda
• 2x ženski JST konektori
• 5x 3 žičani konektori (PWM Extender)
• Perforirani Breadboard
• Regulator 5v
• 3 Položaj prekidača
• 8 ohmski zvučnik
• Mnogi 3D štampani delovi

Alati:

• 3D štampač (ili ovakva usluga štampanja)
• Lemilica
• Laserske zaštitne naočare !!

Korak 3: 3D štampanje i dizajn

Najteži dio ovog projekta svakako je bilo 3D modeliranje i dizajn. Način na koji sam dizajnirao ovaj top počeo je s nekoliko referentnih slika koje sam pronašao na internetu. Približio sam skalu upoređujući veličinu moje podlaktice sa Samusovom, a zatim sam prvenstveno upotrijebio alat "Kriva" uz vještine izrade tipičnih modela za oblikovanje osnovnog oblika. Podijelio sam ruku na 9 glavnih dijelova kako bih olakšao štampanje.

Zatim sam prošao proces dodavanja prilagođenih detalja. Ovo uključuje nosač jezgre koji drži laser, bateriju, zvučnik, ploču i prekidač. Također sam izrezao kanale sa strana kako bih dodao dodatne NeoPixel trake i ravnu ploču za postavljanje prilagođenog NeoPixel prstena.

Kako bih spojio dijelove zajedno, krenuo sam s mojom metodom go-to: 3D ispisani niti. To omogućava snažnu, koncentričnu metodu pričvršćivanja dva 3D štampana komada bez potrebe za petljanjem sa dodatnim hardverom ili ljepilom.

Svi komadi su odštampani na mom QIDI Tech One štampaču u.3 mm rezoluciji maksimalnom brzinom. Uklonio sam podršku iz svih niti, međutim to obično nije potrebno osim ako pokušavate veću rezoluciju. Otkrio sam da na višim rezolucijama podrška ponekad može zalijepiti niti i učiniti ih previše uskim. Uključio sam svoje profile za štampanje u vezu za pogon za svakoga ko je znatiželjan.

Čvrsto vjerujem u dijeljenje verzija datoteka koje se mogu uređivati pa sam dao i STL i datoteke za Solidworks koje se mogu uređivati i ovdje i na mojoj stranici.

Korak 4: Elektronika

Krug koji sam dizajnirao za ovaj projekt ima četiri glavna odjeljka:

Napajanje MOSFET -a:

Na vrhu kola nalazi se irf9540n P-kanalni MOSFET povezan između 5-voltnog regulatora i napajanja iz baterije. Razlog zašto ovo koristim je taj što prekidač koji bih radije koristio ima tri stanja. S jedne strane i sa sredine zaključava se, dok sa druge strane djeluje kao trenutni prekidač. Uskoro ću upotrijebiti stranu trenutnog prekidača da djeluje kao digitalni ulaz na arduino za "punjenje lasera", da se sredina "napaja" (ali ne radi ništa) i da krajnja desna bude "isključena". Najbolji način na koji bih mogao pomisliti da to učinim bio bi spojiti napajanje na središnji provodnik prekidača i provesti krajnji desni vod do baze P-kanalnog MOSFET-a. Na taj način, kada je prekidač spojen, napajanje se nalazi s desne strane, napajanje se dovodi na bazu MOSFET -a i kolo je onemogućeno. Kada je prekidač krajnje lijevo, napon prolazi kroz razdjelnik napona, a zatim do Arduino pina gdje se signal može očitati. Kad je prekidač u sredini, napon se ne primjenjuje, a otpornik na P-kanalnom MOSFET-u zatvara P-kanalni MOSFET i dopušta napajanje Arduina.

Upravljački program lasera:

Laserska dioda snage 2,5 W pokreće TIP31A NPN tranzistor. Morao sam prekinuti hladnjak tranzistora kad sam otkrio da je zazor samo malo pretijesan. Iako ovo ne bih preporučio, trebalo bi biti u redu. Tranzistor pokreće otpornik od 1 k ohma spojen između pina 7 i vrata tranzistora. Takođe imam plavu LED diodu i otpornik paralelno sa laserskom diodom koji služe kao pokazatelj da li je laser namjeravao da upali, čak i ako laser nije uključen. Ovo je daleko sigurniji način rješavanja problema.

Audio upravljački program:

Kako bi se omogućili osnovni audio zvučni efekti, mali 2n2222 tranzistor i popratni otpornik od 48 ohma koriste se kao osnovni audio upravljački program. Zvučnik od 8 ohma spojen je između 5v i ovog tranzistora, koji je spojen na masu. Arduino brzo uključuje i isključuje iglu 11, zbog čega zvučnik oscilira naprijed -natrag i stvara zvuk.

NeoPikseli:

Za nekolicinu koji ranije nisu radili s njima, NeoPixels je traka individualno adresabilnih RGB LED dioda. U osnovi primjenjujete napajanje, uzemljenje i dajete mu podatkovni signal i možete kontrolirati njihov veliki niz. Postoji 8 odjeljaka u cijelom topu izgrađenih za smještaj NeoPixel traka i jedan za prilagođeni NeoPixel prsten. Jednostavno ih spojite u jedan dugi lanac i spojite jedan kraj s iglom 9 na Arduinu.

Korak 5: Montaža Prvi dio: Jezgra

Nakon što je elektronika gotova, sljedeći korak je mehanički sklop. Počinjemo sastavljanjem komponente koju sam nazvao "Core" zasnovanu na 3D štampanom "Core Frame -u". Ovo je cijeli funkcionalni dio topa, minus NeoPixel trake. Top će funkcionirati samo sa ovom komponentom, sve ostalo je jednostavno asketsko.

1. Počnite pričvršćivanjem prekidača u predviđenu rupu pomoću priložene matice. Neka trenutna strana bude okrenuta prema van.
2. Zatim pričvrstite laserski modul snage 2,5 W pomoću dva M4 vijka dugačka 7,5 mm. Morao sam koristiti dvije podloške za svoje jer su mi vijci bili predugi, međutim to vam ne bi trebao predstavljati problem ako imate odgovarajuću veličinu.
3. Nakon pričvršćivanja lasera, pričvrstite elektroničku ploču pomoću dva M2 samorezna vijka. Oni bi trebali zagristi u plastiku kako bi držali ploču na mjestu.
4. Pomoću super ljepila i instalacijskog spreja pričvrstite bateriju i zvučnik na bočne strane osnovnog okvira. Alternativno, možete koristiti čičak ili vruće ljepilo.
5. Uključite bateriju, prekidač, laser i zvučnik u odgovarajuće priključke.

U ovom trenutku Core bi trebao biti spreman za testiranje! Stavite zaštitne naočare i zapalite ih! Možda ćete morati prilagoditi fokus lasera kako biste postigli najbolje rezultate.

Korak 6: Montaža Drugi dio: Svjetla

Sada je vreme da dodate svetla! Ako pogledate modele koje sam napravio, vidjet ćete da na kraju svakog kanala i na sredini svakog prstena postoje pravokutne rupe. Oni su namijenjeni za napajanje i podatkovne žice za različite NeoPixel trake koje se moraju provući. Otkrio sam da je najbolji način za mene bio skok s elektroničke ploče ravno do najniže tačke i rad od tamo gore.

1. Počnite tako što ćete spojiti većinu donjih dijelova, osiguravajući da se uzorak poravna.
2. Dodajte servo ekstenzije svom "ulazu" i "izlazu" za donju polovinu topa. Odlučio sam ih pričvrstiti na donji kraj traka prema van topa.
3. Izrežite i super lijepite svaku LED traku u svoj kanal.
4. Dodajte žičane veze između "zatvorenih" LED traka. Navucite novi prsten nakon svakog lemljenog seta žica.
5. Dodajte jednu dugu PWM žicu iz donjeg seta LED traka i prstenova.
6. Dodajte dugačku PWM žicu prilagođenom NeoPixel prstenu, to bi trebao biti kraj lanca. Nemojte lijepiti NeoPixel prsten.

*Napomena: Zaboravio sam staviti rupu u najdonji kanal prstena. To me prisililo da uđem u bočne kanale, što je ostavilo malu prazninu i neobično ožičenje. Od tada sam ažurirao model, što znači da ne biste trebali brinuti o tome.

Korak 7: Montaža Treći dio: Završavanje

Sada je vrijeme za konačnu montažu!

1. Počnite tako što ćete dolje spojiti donja dva dijela i "okvir jezgre".
2. Priključite "ulazni" 3 -žični konektor sa donje polovine u priključak na elektroničkoj ploči. Ovo je početak lanca NeoPixel.
3. Lemite "izlazni" trožilni konektor sa donje polovine u NeoPixel traku na okviru jezgra.
4. Zalijepite prilagođeni NeoPixel prsten na mjesto.
5. Provucite drugi prema vrhu 3D štampani komad.
6. Uključite izlaz sa gornje prstenaste NeoPixel trake u prilagođeni NeoPixel prsten.
7. Konac na samom vrhu 3D štampanog komada.
8. Utaknite dva bočna dijela u podnožju topa. Možete ih zalijepiti, ali dizajnirani su tako da odgovaraju trenju.

Korak 8: Kodirajte

Sada je vrijeme za postavljanje koda!

Slijedi osnovni opis načina rada koda. Kod počinje čekanjem u petlji dok se ne pritisne prekidač. Zatim se premješta u drugu petlju dok se prekidač više ne pritisne. Ovo je način "punjenja". U ovoj while petlji varijabla se s vremenom smanjuje, dok ne dosegne 10, dok se istovremeno reproducira zvučni efekt i animacija. Ova varijabla kontrolira učestalost zvučnog efekta punjenja i brzinu NeoPixel animacija. Također se koristi za kontrolu duljine laserskog impulsa nakon otpuštanja prekidača, što vam omogućuje da napravite "snažniji" laserski snimak duljim punjenjem.

Korak 9: Gotovo

I to je to! Sve što je potrebno za izgradnju funkcionalnog laserskog topa iz video igre Metroid! Odlično ako je vaš kutak svemira napadnut crnim balonima. Kao što možete vidjeti iz videa, ovaj laser lako može iskočiti iz balona, što je moja omiljena demonstracija. Takođe može zapaliti šibice, pištolj u prahu, spaliti papir ili čak probiti tanki pleksiglas. Budući da je laser od 2,5 vata, vrlo je snažan što se tiče domaćeg laserskog oružja.

Nadam se da ste uživali u ovom projektu! Ako imate prijedloge kako bih to mogao poboljšati, ohrabrujem vas da ih ostavite u opisu.

Stay Awesome!

-Hiperion