Metroid'den Gerçek Lazer Silah Topu!: 9 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Hyper_IonYoutube tarafından!Yazarın devamını izleyin:

Hakkında: Mühendis/Yapımcı/En Hobi Hyper_Ion Hakkında Daha Fazlası »

Samus kadar harika pek çok video oyunu karakteri yoktur. Bilim kurgu dünyasının en havalı silahlarından biriyle evreni kurtaran ödül avcısı. Instructables'ın Video Oyunu tabanlı bir yarışmaya ev sahipliği yaptığını gördüğümde, gerçeğe dönüştürmek istediğimin onun silahı olduğunu hemen anladım.

Ve sonuç bu! Bu lazer topu, bir balonu anında kolayca yok edecek, temas halinde yanıcı malzemeleri tutuşturacak ve hatta ince plastiği kesecek kadar güçlüdür! Havada kolayca görülebildiğinden bahsetmiyorum bile (bir kamerayla, ona bakmayın). Işık ve ses efektleri bile var!

Eğlence!

n

Adım 1: UYARI

Bu gücün lazerleri inanılmaz derecede tehlikelidir. Yeterli koruma olmadan bu lazer bir yansıma ile sizi kör OLACAKTIR. Bununla birlikte, uygun adımlar atılırsa, bunun gibi cihazlar güvenli olabilir, birçok açık çerçeve lazer kesiciden çok daha güvenli olabilir.

BİRİNCİ: Daima bu lazer için üretilmiş göz koruması kullanın. Bu yeterince abartılamaz. İyi güvenlik gözlükleri, dikkatli olmanız gereken bir lazer ile aynı odada bulunmam için bana para ödeyemeyeceğiniz bir lazer arasındaki fark anlamına gelir.

İKİNCİ: Etrafınızda BOLCA ekstra lazer gözlüğü bulundurun. Bunu demo yapmak isteyeceksiniz. Etrafınızdaki herkesin lazer gözlükleri olmadan ASLA demo yapmayın. Oldukça ucuz toplu paketler var.

ÜÇÜNCÜ: Demo yaptığınız alan üzerinde tam kontrole sahip olun. Bu, kimsenin izniniz olmadan girmediği anlamına gelir. Açılan kapı yok ve açık pencere yok.

DÖRDÜNCÜ: Lazer için çıkarılabilir bir bağlantı noktası kurdum. Lazer kullanılmayacaksa, fişini çekin. Bu son bir güvenliktir, bu yüzden kullanması gerekmeyen hiç kimse kendisine veya başkalarına zarar vermez.

Esasen, lazere olduğu gibi davranın. Tehlikeyi anlayın ve ondan kaçının. Bu adımları izlerseniz, lazer "kullanılabilir" ve "yeterince güvenli" olduğu noktaya ulaşabilir. Ama asla buna şaka gibi davranmayın. Son olarak, bu bir gösteri olarak tasarlanmıştır. Bu projeyi tekrarlarsanız, tehlikeleri kendi başınıza öğrenin. Kendine zarar verirsen sorumlu değilim.

Adım 2: Bileşenler:

Bu proje için aşağıdakilere ihtiyacınız olacak: Bileşenler:

• Ev yapımı NeoPixel Yüzük (Öğreticime buradan göz atın)
• 1 metre NeoPixel Strip
• 2.5 Watt Lazer Diyot
• Arduino Nano
• 11.1V Lipo
• TIP31A NPN Transistör
• 2N2222 NPN Transistör
• IRF9540n P-Kanal MOSFET
• 3x 1k dirençler
• 48 ohm direnç
• 500 ohm direnç
• Mavi LED
• 2 adet Dişi JST Konnektör
• 5x 3 telli konektörler (PWM Genişleticiler)
• Delikli Breadboard
• 5v Regülatör
• 3 Konumlu geçiş anahtarı
• 8 Ohm Hoparlör
• Birçok 3D Basılı Parça

Aletler:

• 3D Yazıcı (Veya Bunun gibi Baskı Hizmeti)
• Havya
• Lazer Güvenlik Gözlükleri!!

Adım 3: 3D Baskı ve Tasarım

Bu projenin en zor kısmı kesinlikle 3D modelleme ve tasarım oldu. Bu topu tasarlama şeklim internette bulduğum birkaç referans resimle başladı. Önkolumun boyutunu Samus'unkiyle karşılaştırarak ölçeğe yaklaştım, ardından temel şekli tasarlamak için tipik model yapma becerilerinin yanı sıra öncelikle "Eğri" aracını kullandım. Baskıyı kolaylaştırmak için kolu 9 ana parçaya ayırdım.

Daha sonra özel ayrıntıları ekleme sürecinden geçtim. Bu, lazeri, pili, hoparlörü, devre kartını ve geçiş anahtarını tutan bir çekirdek montajı içerir. Ayrıca ek NeoPixel şeritleri eklemek için kenarlar boyunca kanalları ve özel NeoPixel halkasını monte etmek için düz bir plakayı kestim.

Parçaları birbirine sabitlemek için go-to yöntemimle gittim: 3D baskılı iplikler. Bu, herhangi bir ekstra donanım veya yapıştırıcı ile uğraşmak zorunda kalmadan iki adet 3d baskılı parçanın güçlü, eş merkezli bir şekilde bağlanmasına izin verir.

Tüm parçalar QIDI Tech One yazıcımda 0,3 mm çözünürlükte maksimum hızda basıldı. Konuların etrafındaki desteği kaldırdım, ancak daha yüksek bir çözünürlük denemediğiniz sürece bu genellikle gerekli değildir. Daha yüksek çözünürlüklerde, desteğin bazen konuları tıkayabileceğini ve onları biraz fazla sıkılaştırabileceğini buldum. Merak edenler için baskı profillerimi sürücü bağlantısına ekledim.

Dosyaların düzenlenebilir sürümlerini paylaşmaya güçlü bir inancım var, bu nedenle hem burada hem de şeyler sayfamda hem STL hem de düzenlenebilir Solidworks dosyalarını sağladım.

Adım 4: Elektronik

Bu proje için tasarladığım devre dört ana bölümden oluşmaktadır:

Güç MOSFET'i:

Devrenin üst kısmında 5 voltluk bir regülatör ile aküden gelen güç arasına bağlı bir irf9540n P-Kanal MOSFET bulunmaktadır. Bunu kullanmamın nedeni, kullanmayı tercih edeceğim anahtarın üç durumu olması. Bir tarafta ve ortada yerine kilitlenirken, uzak tarafta anlık bir anahtar görevi görür. Arduino'ya "lazeri şarj etmek", ortanın "güçlendirilmesi" (ancak hiçbir şey yapmaması) ve aşırı sağın "kapatılması" için dijital bir giriş olarak hareket etmek için anlık anahtar tarafını kullanmaya yakınım.. Bunu yapmayı düşünebildiğim en iyi yol, gücü anahtarın orta ucuna bağlamak ve en sağdaki ucu bir P-kanalı MOSFET'in tabanına çalıştırmak olacaktır. Bu şekilde anahtar bağlandığında güç sağa gelir, MOSFET'in tabanına güç verilir ve devre devre dışı bırakılır. Anahtar en solda olduğunda, voltaj bir voltaj bölücüden geçer ve ardından sinyalin okunabileceği bir Arduino pinine gider. Anahtar ortadayken voltaj uygulanmaz ve P-Channel MOSFET üzerindeki aşağı çekme direnci P-Channel MOSFET'i kapatır ve Arduino'ya güç verilmesini sağlar.

Lazer Sürücü:

2.5 watt lazer diyot, bir TIP31A NPN transistörü tarafından çalıştırılır. Boşluğun biraz fazla dar olduğunu fark ettiğimde transistörün ısı alıcısını kesmek zorunda kaldım. Bunu tavsiye etmesem de, iyi olmalı. Transistör, pim 7 ile transistörün kapısı arasına bağlı 1k ohm'luk bir direnç tarafından sürülür. Ayrıca lazer fişe takılı olmasa bile lazerin ateşlenmesinin amaçlanıp amaçlanmadığının bir göstergesi olarak lazer diyotuna paralel olarak mavi bir LED'im ve direncim var. Bu, çok daha güvenli bir sorun giderme yöntemidir.

Ses Sürücüsü:

Temel ses efektlerini etkinleştirmek için küçük bir 2n2222 transistör ve beraberindeki 48 ohm direnç, temel bir ses sürücüsü olarak işlev görür. 5v ile toprağa bağlı olan bu transistör arasına 8 ohm'luk bir hoparlör bağlanır. Arduino, pin 11'i hızla açıp kapatarak hoparlörün ileri geri salınmasına ve ses üretmesine neden olur.

NeoPikseller:

Onlarla daha önce çalışmamış birkaç kişi için NeoPixels, ayrı ayrı adreslenebilir RGB LED'lerden oluşan bir şerittir. Esasen güç, toprak uygular ve ona bir veri sinyali verirsiniz ve bunların büyük bir hattını kontrol edebilirsiniz. Top boyunca NeoPixel Şeritlerini barındırmak için inşa edilmiş 8 bölüm ve özel bir NeoPixel halkası için bir bölüm vardır. Bunları uzun bir zincirle birbirine bağlayın ve bir ucunu Arduino'daki pim 9'a bağlayın.

Adım 5: Birinci Bölüm: Çekirdek

Elektronikler yapıldıktan sonraki adım mekanik montajdır. "Çekirdek" olarak adlandırdığım bileşeni 3D yazdırılmış "Çekirdek Çerçeve" etrafında toplayarak başlıyoruz. Bu, NeoPixel şeritleri hariç, topun tüm işlevsel kısmıdır. Top sadece bu bileşen monte edildiğinde çalışacak, diğer her şey sadece münzevi.

1. Birlikte verilen somunu kullanarak geçiş anahtarını belirlenen deliğe sabitleyerek başlayın. Anlık olmayan taraf dışa dönük olsun.
2. Ardından, iki adet M4 7,5 mm uzunluğunda makine vidası kullanarak 2,5 watt lazer modülünü sabitleyin. Vidalarım çok uzun olduğu için benim için iki pul kullanmak zorunda kaldım, ancak doğru boyuta sahipseniz bu sizin için sorun olmamalı.
3. Lazer sabitlendikten sonra, iki M2 kendinden bantlı vidayı kullanarak elektronik karta vidalayın. Bunlar, tahtayı yerinde tutmak için plastiği ısırmalıdır.
4. Süper yapıştırıcı ve sabit sprey kullanarak pili ve hoparlörü Çekirdek Çerçevenin kenarlarına takın. Alternatif olarak cırt cırt veya sıcak tutkal kullanabilirsiniz.
5. Pili, anahtarı, lazeri ve hoparlörü belirlenen bağlantı noktalarına takın.

Bu noktada Çekirdek test etmeye hazır olmalıdır! Bir çift koruyucu gözlük takın ve ateşleyin! En iyi sonuçları elde etmek için lazerin odağını ayarlamanız gerekebilir.

Adım 6: İkinci Bölüm: Işıklar

Şimdi ışıkları ekleme zamanı! Yaptığım modellere bakarsanız, her kanalın sonunda ve her halkanın ortasında dikdörtgen delikler olduğunu göreceksiniz. Bunlar, içinden beslenecek çeşitli NeoPixel şeritleri için güç ve veri kabloları için tasarlanmıştır. Benim için en iyi yöntemin elektronik karttan en alt noktaya atlamak ve oradan yukarı çalışmak olduğunu buldum.

1. Desenin üst üste gelmesini sağlayarak en alttaki parçaları birbirine geçirerek başlayın.
2. Topun alt yarısı için "girişinize" ve "çıkışınıza" servo uzantıları ekleyin. Bunları, topun dışına doğru şeritlerin alt ucuna takmayı seçtim.
3. Her LED şeridini kesip kanalına süper yapıştırın.
4. "Kapat" LED şeritleri arasına tel bağlantıları ekleyin. Her lehimlenmiş tel setinden sonra yeni bir halka takın.
5. LED şeritlerin ve halkaların alt kümesinden bir uzun PWM kablosu ekleyin.
6. Özel NeoPixel halkasına uzun bir PWM teli ekleyin, bu zincirin sonu olmalıdır. NeoPixel halkasını yapıştırmayın.

*Not: En alttaki halka kanalına bir delik açmayı unuttum. Bu beni yan kanallara girmeye zorladı, bu da hafif bir boşluk ve sıra dışı bir kablolama bıraktı. O zamandan beri modeli güncelledim, yani bunun için endişelenmenize gerek yok.

7. Adım: Üçüncü Bölüm: Bitirme

Şimdi son montaj zamanı!

1. Alttaki iki parçayı ve "Çekirdek çerçeveyi" gidebildiği kadar birbirine vidalayarak başlayın.
2. Alt yarıdan "giriş" 3 telli konektörü elektronik kart üzerindeki bağlantıya takın. Bu, NeoPixel zincirinin başlangıcıdır.
3. "Çıkış" 3 telli konektörü alt yarıdan çekirdek çerçevedeki NeoPixel şeridine lehimleyin.
4. Özel NeoPixel halkasını yerine yapıştırın.
5. İkinci 3D baskılı parçaya iplik geçirin.
6. Üst halka NeoPixel şeridinden gelen çıkışı özel NeoPixel Ring'e takın.
7. En üstteki 3D baskılı parçaya iplik geçirin.
8. Topun tabanındaki iki yan parçayı geçirin. Bunları yapıştırabilirsiniz, ancak sürtünmeye uygun olacak şekilde tasarlanmıştır.

Adım 8: Kodlayın

Şimdi kodu yükleme zamanı!

Aşağıda kodun nasıl çalıştığına dair temel bir açıklama yer almaktadır. Kod, geçiş anahtarına basılana kadar bir süre döngüsünde bekleyerek başlar. Ardından, geçiş anahtarına artık basılmayana kadar başka bir while döngüsüne geçer. Bu "şarj" modudur. Bu while döngüsünde, bir değişken aynı anda bir ses efekti ve animasyon oynatırken, 10'a ulaşana kadar zamanla azaltılır. Bu değişken şarj sesi efektinin frekansını ve NeoPixel animasyonlarının hızını kontrol eder. Ayrıca, geçiş anahtarı serbest bırakıldığında lazer darbesinin uzunluğunu kontrol etmek için kullanılır, böylece daha uzun süre şarj ederek daha "güçlü" bir lazer atışı yapmanızı sağlar.

Adım 9: Bitti

Ve bu kadar! Metroid video oyunundan işlevsel bir lazer topu yapmak için gereken her şey! Evrenin belirli bir köşesi siyah balonların saldırısı altındaysa harika. Videodan da görebileceğiniz gibi, bu lazer, en sevdiğim gösteri olan balonları kolayca patlatabiliyor. Ayrıca kibrit, barut yakabilir, kağıt yakabilir ve hatta ince pleksiglas delebilir. 2.5 watt'lık bir lazer olduğundan, ev yapımı lazer silahlarına kadar çok güçlüdür.

Umarım bu projeden hoşlanmışsınızdır! Nasıl geliştirebileceğime dair herhangi bir öneriniz varsa, bunları açıklamada bırakmanızı tavsiye ederim.

Harika kalın!

-Hiperİyon