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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Autor Hyper_IonYoutube! Pratite više od autora:

O: Inženjer/Proizvođač/Hobbiest Više o Hyper_Ionu »

Nema mnogo likova u videoigrama koji su tako sjajni kao Samus. Svemir koji štedi lovca na glave s jednim od najhladnijih oružja u cijeloj sciFi. Kad sam vidio da Instructables organizira natjecanje temeljeno na video igrama, odmah sam znao da je to njezino oružje koje želim ostvariti.

I ovo je rezultat! Ovaj laserski top dovoljno je snažan 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!

Uživati!

n

Korak 1: UPOZORENJE

Laseri ove snage nevjerojatno su opasni. Bez odgovarajuće zaštite ovaj laser zasljepit će vas 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. To se ne može dovoljno precijeniti. Dobre zaštitne naočale znače razliku između lasera oko kojeg morate biti oprezni i lasera za koji mi niste mogli platiti da budete u istoj prostoriji.

DRUGO: Imajte više dodatnih laserskih naočala u blizini. Ovo ćete htjeti demonstrirati. NIKADA demo bez da svi oko vas imaju laserske naočale. Postoji nekoliko prilično jeftinih rasutih pakiranja.

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

ČETVRTI: Ugradio sam priključak za laser koji se može isključiti. Kad god se laser ne namjerava koristiti, isključite ga iz utičnice. Ovo je konačna sigurnost pa nitko tko je ne smije koristiti ne povrijedi sebe ili druge.

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

Korak 2: Komponente:

Za ovaj projekt trebat će vam sljedeće: Komponente:

• Domaći prsten NeoPixel (moje uputstvo pogledajte ovdje)
• 1 metar NeoPixel trake
• Laserska dioda od 2,5 W
• 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 Extenders)
• Perforirana pločica
• Regulator 5v
• 3 Položaj prekidača
• Zvučnik od 8 ohma
• Mnogi 3D ispisani dijelovi

Alati:

• 3D pisač (ili ovakva usluga ispisa)
• Lemilica
• Laserske zaštitne naočale !!

Korak 3: 3D ispis 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 ljestvicu usporedbom veličine moje podlaktice sa Samusovom, a zatim sam prvenstveno upotrijebio alat "Krivulja" uz bok tipičnih vještina izrade modela za oblikovanje osnovnog oblika. Podijelio sam ruku na 9 glavnih dijelova kako bih olakšao ispis.

Zatim sam prošao postupak dodavanja prilagođenih detalja. To 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 kako bih montirao prilagođeni NeoPixel prsten.

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

Svi su dijelovi ispisani na mojem pisaču QIDI Tech One 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 pri višim rezolucijama podrška ponekad može zalijepiti niti i učiniti ih previše tijesnima. Uključio sam svoje profile za ispis u vezu za pogon za svakoga tko je znatiželjan.

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

Korak 4: Elektronika

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

MOSFET napajanja:

Na vrhu kruga nalazi se irf9540n P-kanalni MOSFET spojen između 5-voltnog regulatora i napajanja iz baterije. Razlog zašto ovo koristim je taj što prekidač koji bih najradije koristio ima tri stanja. S jedne strane i sa sredine zaključava se, dok s druge strane djeluje kao trenutni prekidač. Blizu sam trenutne strane prekidača da djelujem 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 to mogao pomisliti bio bi spojiti napajanje na središnji kabel prekidača i provesti krajnji desni kabel do baze P-kanalnog MOSFET-a. Na taj način, kada je prekidač spojen, napajanje je s desne strane, napajanje se primjenjuje na bazu MOSFET -a i krug je onemogućen. Kad je prekidač krajnje lijevo, napon prolazi kroz razdjelnik napona, a zatim do Arduino pina gdje se signal može očitati. Kad je prekidač u sredini, nema napona, a otpornik na P-kanalnom MOSFET-u zatvara P-kanalni MOSFET i omogućuje napajanje Arduina.

Upravljački program lasera:

Laserska dioda snage 2,5 W pokreće TIP31A NPN tranzistor. Morao sam prekinuti hladnjak tranzistora kad sam ustanovio 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. Također imam plavu LED diodu i otpornik paralelno s laserskom diodom koji djeluju kao pokazatelj je li laser namjeravao pucati, čak i ako laser nije uključen. Ovo je daleko sigurnija metoda za otkrivanje 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, uzrokujući da zvučnik oscilira naprijed -natrag i stvara zvuk.

Neopikseli:

Za rijetke koji dosad nisu radili s njima, NeoPixels je traka individualno adresiranih RGB LED dioda. U osnovi primjenjujete napajanje, uzemljenje i dajete mu podatkovni signal i možete kontrolirati njihov veliki niz. Postoji 8 odjeljaka u topu izgrađenih za smještaj NeoPixel traka i jedan za prilagođeni NeoPixel prsten. Jednostavno ih spojite u jedan dugački 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 "Jezgra" temeljena na 3D tiskanom "Jezgrom okvira". Ovo je cijeli funkcionalni dio topa, minus NeoPixel trake. Top će funkcionirati samo s 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 od 2,5 vata pomoću dva vijka za stroj M4 duljine 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 ispravnu veličinu.
3. Nakon pričvršćivanja lasera, pričvrstite elektroničku ploču pomoću dva M2 vijka za samoljepljivanje. Oni bi trebali zagristi u plastiku kako bi držali ploču na mjestu.
4. Pomoću super ljepila i instalacijskog spreja pričvrstite bateriju i zvučnik sa strana okvira jezgre. Alternativno, možete koristiti čičak ili vruće ljepilo.
5. Uključite bateriju, prekidač, laser i zvučnik u odgovarajuće priključke.

U ovom trenutku Jezgra bi trebala biti spremna za testiranje! Stavite par zaštitnih naočala i zapalite ih! Možda ćete morati prilagoditi fokus lasera kako biste postigli najbolje rezultate.

Korak 6: Montaža Drugi dio: Svjetla

Sada je vrijeme da dodate svjetla! 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 za mene najbolja metoda skok s elektroničke ploče ravno na najnižu točku i od tamo raditi gore.

1. Započnite povezivanjem većine donjih dijelova, osiguravajući da se uzorak poravna.
2. Dodajte servo ekstenzije svom "ulazu" i "izlazu" za donju polovicu topa. Odlučio sam ih pričvrstiti na donji kraj traka prema vanjskoj strani topa.
3. Izrežite i super zalijepite 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 s 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 donji kanal s prstenom. To me prisililo da uđem u bočne kanale, što je ostavilo malu prazninu i neobično ožičenje. Od tada sam ažurirao model, što znači da se ne biste trebali brinuti oko toga.

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 s donje polovice u priključak na elektroničkoj ploči. Ovo je početak lanca NeoPixel.
3. Lemite "izlazni" trožilni konektor s donje polovice u NeoPixel traku na okviru jezgre.
4. Zalijepite prilagođeni prsten NeoPixel na mjesto.
5. Provucite drugi prema vrhu 3D ispisani komad.
6. Uključite izlaz s gornje prstenaste NeoPixel trake u prilagođeni NeoPixel prsten.
7. Konac na samom vrhu 3D tiskanog komada.
8. Utaknite dva bočna dijela u podnožju topa. Možete ih zalijepiti, ali dizajnirani su tako da odgovaraju trenju.

Korak 8: Kodirajte

Vrijeme je za učitavanje koda!

Slijedi osnovni opis rada koda. Kôd 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. Također 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 vam se svidio ovaj projekt! Ako imate prijedloge kako bih to mogao poboljšati, ohrabrujem vas da ih ostavite u opisu.

Ostanite super!

-Hiperion