Coilgun Bila Capacitors Mkubwa. Imemalizika: Hatua 11

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Karibu miezi sita iliyopita nilijenga coilgun rahisi ambayo ilikuwa na ubao wa mkate uliowekwa kwenye ubao (mradi wa asili). Ilikuwa ya kufurahisha na ya kufanya kazi lakini nilitaka kuimaliza. Kwa hivyo mwishowe nilifanya. Wakati huu ninatumia koili sita badala ya mbili na nimebuni kesi iliyochapishwa ya 3D kuzunguka ili kuipatia sura ya baadaye.

Pia nimefanya video ikiwa unataka kuiona ikifanya kazi:)

Video

Hatua ya 1: Zana na Vifaa

Wacha tuanze na zana.

• Printa ya 3D
• kuchimba
• Dremel
• mkono wa mikono
• moto bunduki ya gundi
• Bomba la M3
• chuma cha kutengeneza

Vifaa:

• filament kwa printa ya 3D (nilitumia PLA ya kawaida)
• faili zangu za STL hapa
• 40 x 10 x 2mm L umbo la aluminium
• Vifaa vya M3
• diski za sumaku kiungo cha 8x1.5mm

umeme:

• arduino nano
• 2x 1400mAh 11.1V 3S 65C Lipo kiunga cha betri
• 1200mAh 1s Lipo betri Huyu angefanya
• 2x waongeze waongofu (ninatumia XL6009)
• Skrini ya OLED.96 "128x64 i2c SSD1306 kiungo
• Tochi ya AA (hiari)
• diode ya laser (hiari)
• microswitch kwa kiunga cha V-102-1C4
• 3x kubadili swichi MTS-102 SPDT
• Viunganisho vya XT-60 (5x kike, 3x kiume)

Bodi:

• 6x MIC4422YN
• 6x IRF3205 + heastsinks (yangu ni RAD-DY-GF / 3)
• 24x 1n4007
• Vipinzani 6x 10k
• 6x 100nF capacitors
• 6x 100uf capacitors

Napenda kupendekeza kuchukua zaidi ya hizi kwani unaweza kuvunja zingine katika maendeleo. Hasa MOSFET. Niliishia kutumia karibu 20 ya hizo.

Utahitaji pia vitu kuunda koili lakini ninatumia koili sawa na kwenye mafunzo ya awali kwa hivyo nenda huko na kwa hiyo unahitaji tu waya ya shaba iliyoshonwa ya 0.8mm, infrared LED na phototransistor + vipinga ambavyo vyote vimefafanuliwa. katika mafunzo mengine.

Hatua ya 2: Sura

Bunduki nzima imejengwa karibu na sura ya aluminium. Niliamua kwenda na fremu ya aluminium kwa sababu ni nyepesi, imara, wasifu wa aluminium ni rahisi kupata na ni bei rahisi. Juu ya hayo unaweza kutumia zana za kawaida za mkono wakati wa kuzifanya. Wasifu ninaotumia ni 40 x 10 x 2 mm na mita 1 urefu. Inahitaji kukatwa vipande viwili tofauti. Moja urefu wa 320 mm na mwingine 110 mm. Nimetumia mikono ya mikono kuwakata.

Kipande kirefu kitakuwa kinashikilia kila kitu vizuri na ndogo itakuwa na mpini tu. Sasa ni wakati wa kuchimba tani ya mashimo na kutengeneza njia chache. Nimejumuisha picha mbili zinazoonyesha nini kinahitaji kukatwa na jinsi. Picha bila vipimo ina dots nyekundu ni baadhi ya mashimo. Wale wanapaswa kutobolewa na kuchimba visima 4 mm. Mashimo ya kusonga bila dots nyekundu yanahitaji kuchimbwa na kuchimba visima 2.5 mm na kugongwa kwa bomba la M3.

Kipande kifupi ni rahisi zaidi. Pia kuna picha ya huyo. Nataka tu kufafanua picha zinaonyesha ndege pana zaidi ya 40 mm. Ukuta wa 10 mm ungekuwa upande wa juu chini ya ndege iliyoonyeshwa kwa hivyo hauwezi kuonekana. Hiyo ni kweli kwa michoro yote 3 kati ya hiyo. Kama nilivyosema, hii haina mashimo karibu sana lakini wasifu wa aluminium ni pana sana. Kwa hivyo inahitaji kupunguzwa njia yote kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro.

Sura kuu bado itahitaji mashimo kadhaa kwa wiring. Wanaweza kuongezwa baadaye lakini ikiwa unataka unaweza kuzichimba sasa hata hivyo inaweza kuwa ngumu kujua ni wapi haswa za kuziweka. Zaidi juu ya hiyo katika sehemu ya wiring.

Hatua ya 3: Coil

Haitakuwa coilgun bila coils, sivyo? Coils ninazotumia ni jeraha la mkono kwenye msingi uliochapishwa wa 3D. Zinalingana na zile ambazo nimeunda kwenye coilgun yangu ya kwanza. Ningependa kupendekeza kufuata maagizo hayo. Unaweza kuipata hapa.

Tofauti pekee ni ukweli kwamba coil ya mwisho ina msingi tofauti wa 3D uliochapishwa kwani ina sensorer za infrared pande zote mbili. Sensorer zinafanana pia lakini kuna wiring ndogo tidier. Kwa wakati huu unaweza kuweka sensorer za IR mahali lakini usijali juu ya nguvu na waya za ishara.

Mara baada ya kumaliza coils 6 zote zinahitaji kuwekwa kwenye fremu kuu. Kwa kweli ni suala la kuzipunguza mahali. Pia nina bomba linaloendesha kozi kwa wakati huu lakini nitaiondoa baadaye kwani huko tu ili kuhakikisha kuwa kila kitu kimepangiliwa. Kulingana na jinsi mashimo yako yanavyofaa unaweza kutaka kutandaza screws mbili au tatu kwa kila coil ili kuhakikisha kuwa iko sawa iwezekanavyo.

Hatua ya 4: Mizunguko ya Dereva

Hatua inayofuata ni kuunda vifaa vya elektroniki ambavyo hubadilisha koili. Ni wakati mzuri wa kuibuni sasa kwani itakaa kwenye koili na ni sehemu yao muhimu. Ubunifu ni tofauti kabisa na ile yangu ya awali kwani kulikuwa na kasoro kadhaa nayo. Kubadilisha MOSFET bado ni IRF3205 lakini tunaendesha lango wakati huu na MIC4422YN ambayo ni dereva wa lango aliyejitolea. Kuna vitu kadhaa vya kupita ambavyo pia viko kwenye skimu.

Ninatoa pia faili za Tai ikiwa ni pamoja na faili ya bodi ambayo nimetumia. Kwa kweli sio lazima utengeneze PCB yako mwenyewe. Unaweza kuipeleka kwa mtengenezaji wa kitaalam au ningependekeza tu kuifanya kwenye bodi ya upendeleo. Kwa kweli ni vifaa sita tu. Sehemu kubwa ni heatsink ambayo ilikuwa kamili zaidi kwa kesi yangu. Nimegundua kuwa MOSFET hawapati joto hata kidogo. Nilikuwa na coil inayoendesha kwa sekunde chache na ilikuwa tayari imewaka na MOSFET ilikuwa ya joto tu kugusa lakini hata haikuwa karibu na kuwa moto. Ningependa kupendekeza heatsink ndogo sana au unaweza kuifanya hata bila moja. Chochote heatsink utakayotumia usitumie sura kama moja kwa sababu utaunganisha mifereji ya MOSFET zote pamoja.

Mara baada ya kumaliza madereva kuwaunganisha kwenye koili zako na ongeza diode za kurudi nyuma! Usisahau hii kwa sababu unaweza kuchoma visu vyako kwenye moto pia: D. Diode ya Flyback hufunga chini ya voltage ambayo hujenga ndani ya coil wakati imezimwa. Diode ya Flyback inahitaji kushikamana kwenye vituo vya coil katika mwelekeo kinyume maana mahali ambapo coil imeunganishwa na terminal nzuri ya betri ambayo diode itakuwa na kituo cha cathode (hasi) kilichounganishwa na kinyume chake. Ninatumia 1N4007 lakini sio moja tu kwani haiwezi kushughulikia ya sasa kwa hivyo nina nne zimeunganishwa sambamba. Hizi diode nne zinaunganishwa na coil moja kwa moja kwenye waya wa coil. Utahitaji kufuta baadhi ya mipako kwa solder kwenye waya huu.

Tafadhali weka kwenye yangu kwamba zingine za picha zinaweza kukosa vipinga zina vifaa tofauti n.k.. Hakikisha kufuata hesabu kwani hizo zimesasishwa. Baadhi ya picha zilifanywa katika hatua ya mapema ya kuiga.

Hatua ya 5: Wiring

Hii ndio sehemu ambayo bunduki inakuwa fujo. Unaweza kujaribu kuifanya nadhifu kama nilivyofanya lakini itakuwa fujo hata hivyo: D. Kuna skimu inayoonyesha ni nini kinahitaji kuunganishwa wapi. Coil0 inachukuliwa kuwa coil ya kwanza ambayo projectile inaingia. Vivyo hivyo huenda kwa sensorer.

Ninatumia kebo tambarare na ningependekeza ufanye vivyo hivyo. Nilianza kwa kuunganisha arduino kwa madereva wa lango. Arduino imewekwa mbele kabisa ya bunduki na bandari ya USB inatazama nje kwa programu rahisi. Ifuatayo ilikuwa ni kujali tu ya kuunganisha kila kitu pamoja na kupiga urefu sahihi wa kila waya.

Kwa sensorer za IR nimechimba mashimo kupitia fremu ambayo ningepeleka waya. Nilianza kwa kuunganisha waya za ishara kwa kila sensorer. Nilitumia cable gorofa mara nyingine tena na kwa kweli ilionekana nadhifu. Ni wakati tu wa kuteremka mara moja nilianza kuunganisha laini za umeme. Nilikimbia waya mbili za msingi kwenye fursa zote. Moja kwa 5V na nyingine kwa 0V. Ifuatayo niliunganisha kutoka kwa waya hizi kwa kila sensorer moja. Hapa ndipo mahali inapoanza kuonekana kama janky haswa baada ya kugusa waya wote ulio wazi na mkanda wa umeme.

Uunganisho wote ambao tumefanya hadi sasa utashughulikia kiwango cha chini cha sasa lakini sasa ni wakati wa kuunganisha laini za umeme za koili na MOSFET. Ninatumia waya ya silicone 14 ya AWG ambayo ni rahisi kubadilika. Pia hakikisha unapata solder mzito kwani utahitaji kidogo. Tutaunganisha vituo vyote vyema pamoja na kufanya vivyo hivyo na vituo hasi. Ikiwa unatumia PCB sawa na nilivyofanya usafi unapaswa kufichuliwa juu ya koili. Ningeshauri pia kuweka kiwango cha ukarimu cha solder kwenye nyimbo za bodi za nyaya ambazo zitashughulikia mkondo wa juu.

Hatua ya 6: Vyakula vya nguvu

Kunyakua waongofu wako wa kukuza na wacha tufanye mtoto huyu aendeshe. Ninatumia XL6009 lakini kwa kweli waongofu wowote wa kuongeza. Hatutavuta zaidi ya 500mA na hiyo ni pamoja na tochi na laser. Kigeuzi kimoja kinahitaji kuwekwa kwa 12V na kingine hadi 5V. Ninawaweka kama inavyoonyeshwa kwenye picha naacha nafasi kwa betri kati ya arduino na waongofu. Pembejeo za waongofu wote zinahitaji kushikamana na betri.

Ifuatayo tunahitaji kuunganisha viunga vyote pamoja. Waongofu wawili tayari wana sababu zilizounganishwa kwa hivyo tu unganisha yao na ardhi kuu ya betri ya seli 6 ambayo ni waya mweusi mweusi unaotembea kwenye PCB za dereva.

Sasa 5V kutoka kwa pato la kibadilishaji kimoja inahitaji kuunganishwa na 5V ambayo tayari tumekimbilia kwa arduino, sensorer na kila kitu kingine. Pato la 12V la kibadilishaji kingine lazima liunganishwe na madereva ya MOSFET. Nimeiunganisha na ile ya kwanza na kisha daisy ikawafunga wote kwa pamoja.

Sasa unapoingiza betri moja ya seli arduino yako inapaswa kuanza kupepesa na bunduki inapaswa kuwa tayari lakini angalia viunganisho vyako vyote kabla ya kuziba betri kwa sababu katika kesi yangu mara nyingi zaidi kuliko kitu kinacholipuka kwenye jaribio la kwanza.

Hatua ya 7: Miradi na Jarida

Kama projectiles nimenunua fimbo ya chuma yenye urefu wa mita 8 mm. Hakikisha ni sumaku kabla ya kununua. Kisha nimekata vipande 38 mm kwa urefu. Hizi zinaweza kutumika kama projectiles lakini nilitaka ncha kali.

Njia rahisi itakuwa kutumia lathe na ikiwa unayo moja dhahiri tumia. Hata hivyo sina ufikiaji wa lathe. Badala yake nimeamua kutengeneza lathe kutoka kwa kuchimba umeme: D. Nimebana drill kwenye benchi langu la kazi na kuingiza projectile kwenye chucks. Kisha nikachukua zana ya dremel na gurudumu iliyokatwa. Kwa kuzunguka projectile na kusaga na dremel niliweza kuunda ncha yoyote ninayotaka. Nilimaliza kutengeneza 8 ya hizi kwani ninaweza kupiga risasi moja baada ya nyingine.

Kwa jarida nilichapisha faili za jarida na magazine_slider STL ambayo ilikuwa sehemu rahisi kwani tunahitaji pia chemchemi. Nilikuwa najaribu chemchem zilizochapishwa za 3D lakini haikufanya kazi kweli. Niliishia kupata waya wa chemchemi 0.8 mm (waya wa muziki). Kisha nikafunga waya huu kuzunguka fimbo ya mbao ambayo ilikuwa 5.5mm x 25mm (saizi yoyote inayofanana itafanya). Nilianza kwa kupata mwisho mmoja na screw na jeraha karibu. Inachukua nguvu nyingi. Niliishia kutengeneza vitanzi karibu 7-8. Mara tu ukitoa shinikizo itatoka na kuonekana mbaya sana. Chukua koleo tu na uinamishe kuwa sura ya mwisho. Chemchemi inaweza kuingizwa kwenye jarida.

Kwa kufanya hivyo chukua sumaku ambayo nilitaja kwenye vifaa na gundi kubwa kwenye gazeti. Kuna doa maalum kwa hiyo. Ikiwa una mmiliki wa gazeti aliyechapishwa utapata mahali pa kufanana na sumaku nyingine. Unaweza gundi hiyo kwa kuhakikisha tu una polarity inayolingana. Sumaku hizo mbili zinapaswa kuvutia kila wakati zinapowekwa gundi.

Hatua ya 8: Kukusanya Insides

Kabla ya kujaribu bunduki utahitaji kuwa na mfumo wa kuchochea na kupakia. Basi hebu tuijenge hiyo. Utahitaji kuwa na sehemu chache zilizochapishwa. Wote wameorodheshwa kwenye picha ya kwanza. Kwa wakati huu unapaswa kuwa na uwezo wa kuzipunguza tu mahali. Kichocheo kinahitaji kushikwa na fimbo ya 2 mm ili iweze kuzunguka kwa uhuru. Ninavyobadilisha ninatumia V-102-1C4 microwitch. Wiring kwa hiyo imetajwa kwa hatua ya wiring na swichi itatoshea sawa kwenye kishikilia swichi. Wakati wa kuchapisha mtego wa mlima tumia angalau vigeu tano kwani sehemu hizi zitahitaji kushikilia uzani mwingi.

Mara baada ya kuwa na kila kitu kilichounganishwa angalia ikiwa jarida linatoshea sawa. Unaweza kuhitaji kurekebisha baadhi ya mashimo. Kwa kweli niliishia kutumia screws mbili tu kwani baadhi ya mashimo yalikuwa yamezimwa. Pia angalia ikiwa kichocheo kinasukuma microswitch na urekebishe ikiwa ni lazima.

Hatua nyingine isiyo ya lazima itakuwa kuongeza pipa. Ninasema sio lazima kwa sababu bunduki itafanya kazi vizuri bila hiyo. Niliamua kutumia moja hata hivyo. Kuna mfano wa 3D unaoitwa pipa. Inahitaji kuchapishwa na hali ya vase na kwa kuwa ni bomba la hali ya juu tu ubora unaweza kuwa mbaya zaidi unapochapisha juu zaidi kwa hivyo niliishia kuchapisha mbili kati yao. Sikuweza hata kuchimba mashimo kwa sensorer kwani niligundua zinafanya kazi hata hivyo kwani ni nene tu ya mm 0.4 licha ya ukweli kwamba ilichapishwa kwa rangi nyeusi.

Hatua ya 9: Programu na Usawazishaji

Endelea na kupakua faili za.ino. Ninatumia arduino IDE 1.0.5 lakini haipaswi kuwa na shida na mpya zaidi. Utahitaji pia maktaba kadhaa lakini ni muhimu tu kwa skrini ya OLED. Maktaba ni Adafruit_SSD1306 na Adafruit_GFX.

Pamoja na maktaba yote unapaswa kuweza kukusanya mchoro na kuipakia. Kabla ya kuingia kwenye mchakato wa upimaji wacha nieleze tu jinsi nambari inavyofanya kazi haswa. Tuna coil 6, wakati unavuta kichocheo coil ya kwanza itawasha hadi sensor yake itakapoona projectile. Ikiwa inachukua zaidi ya ms 100 mfumo unadhani hakuna projectile na itaacha kuacha ujumbe kwenye skrini. Hizi 100 ms zinaweza kubadilishwa kwa kubadilisha mabadiliko ya SafeTime (hututumia badala ya ms) katika kazi ya risasi (). Ni sensorer tu kwenye coil ya kwanza ndio inayotumiwa (nimejaribu mara nyingi tofauti na zingine zinatumia zote lakini hii inafanya kazi bora). Koili zifuatazo zote zimeweka muda wa muda gani ziko kwenye moja baada ya nyingine.

Nyakati za coils zimewekwa na safu inayoitwa baseTime [6]. Thamani ya kwanza siku zote ni sifuri kwani coil ya kwanza inafanya kazi tofauti na zingine tu zinahitaji kusawazishwa. Kama unavyoona koili mbili za mwisho katika kesi yangu pia ni 0 na hiyo ni kwa sababu sizitumii kwani hazifanyi kazi na sikuweza kusumbuliwa kuzirekebisha: D. Unataka kuanza kwa kuzirekebisha zote isipokuwa ile ya pili (kama hii: muda mrefu wa msingi [6] = {0, 1000, 0, 0, 0, 0};). Basi unaweza kuipakia na ujaribu kupiga moto. Sensorer mbili za mwisho zitahesabu muda uliochukua kwa projectile kusafiri kupitia hiyo unaweza kuhesabu kasi. Ningeshauri kuokoa thamani katika lahajedwali pamoja na thamani ya baseTime. Rudia angalau mara 5 na uipishe wastani kwa matokeo sahihi zaidi. Kisha unaweza kuongeza 500us na ujaribu tena mpaka upate kasi bora iwezekanavyo. Mara tu utakaporidhika na coil moja acha wakati mzuri uliowekwa na songa kwa coil inayofuata na urudie mchakato mzima. Wakati wa kusawazisha tumia nambari ya coilgun2_calibration.ino na ukishafanya maadili unahitaji kunakiliwa kwa coilgun2.ino na kupakiwa.

Hatua ya 10: Uchapishaji wa 3D

Kuna faili nyingi ambazo zinahitaji kuchapishwa 3D na zingine ni kubwa kabisa. Nilikuwa nikichapisha kila kitu kwenye printa ya CR-10 3D ambayo ina ujazo mkubwa sana kwa hivyo ikiwa una printa ndogo sehemu zingine zinaweza kuhitaji kugawanywa. Nilikuwa nikitumia PLA ya kawaida kwa sehemu zote na mipangilio ya kuchapisha inapaswa kuboreshwa kwa kila sehemu kwa hivyo nimeandaa orodha ikiwa sehemu inahitaji msaada au mipangilio yoyote maalum. Kwa chaguo-msingi nilikuwa nikitumia mzunguko 3, tabaka 3 za chini na tabaka 4 za juu ifikapo 205 ° C na kitanda chenye joto kwa 60 ° C.

Mbali na sehemu zilizo ndani pia nimemaliza na kupaka rangi kila kitu. Sitaki kuingia ndani sana katika hii kwani tayari kuna mafunzo ya kutosha juu ya hii. Napenda kupendekeza hii. Kwa kifupi niliweka mchanga kwenye nyuso zote zilizowekwa msingi na mchanga tena. Nilirudia hii mara 2-3 na kuipaka na rangi na kumaliza na kanzu wazi.

Hatua ya 11: Mkutano wa Mwisho

Kabla ya kuweka kila kitu pamoja kuna kitu chache kinachokosekana. Swichi, tochi, laser, wiring kwa betri kuu na taa zinazoangazia ndani ya bunduki. Wacha tuanze na swichi ya kuwasha / kuzima ambayo inahitaji kushikamana katika safu kati ya betri ndogo ya seli 1 na kuongeza waongofu. Kwa kweli ninaweka kichwa cha pini cha kugeuza kwenye swichi na kebo inayoendesha na kichwa cha pini kilichopigwa kutoka kwa betri ili tu niweze kuitenganisha kwa mkutano rahisi. Nitafanya sawa kwa kila swichi.

Pia nina tochi mbele ya bunduki lakini huenda usiwe nayo kwani ilitengenezwa kwa tochi tu ambayo nimekuwa nimelala kote. Kwa usanifu nimeongeza tu kipinga cha LED na kuiunganisha kwenye betri mfululizo na swichi nyingine. Nilirudia sawa kwa diode ya laser. Ilikuwa pointer ya laser ambayo iliendesha 4.5V kwa hivyo niliiunganisha kulia kwenye laini ya 5V na kubadili mfululizo.

Kwa taa za mapambo nimeunganisha zile moja kwa moja kwenye laini ya 5V inayoongeza kontakt kutengeneza bunduki inaweza kutenganishwa. LED mbili za bluu 5 mm zina nafasi ya kupakia kwenye faili za STL_cover. Kwenye kifuniko cha coil nimeongeza LEDs 6mm za samawi 3 kuwasha koili. Nimeunganisha sambamba na kuongeza kontena la 22R kabla ya kuwaunganisha kwenye laini ya 5V.

Sasa bado hatuna njia yoyote ya kudumu ya kuunganisha betri kuu. Kwa kuwa betri moja imewekwa ndani ya hisa, nyingine iko katika kushughulikia mbele na wanahitaji kushikamana na swichi ya kutolewa haraka tutahitaji kufanya unganisho kadhaa. Nimetoa mchoro ambao unaelezea haswa jinsi inahitaji kuunganishwa badala ya kuielezea. Tumia angalau waya 14 wa AWG pia hakikisha kwanza unasukuma bomba la waya kipini na hisa kabla ya kutengenezea kwani haitawezekana baadaye.

Pamoja na yote yaliyofanyika bunduki inapaswa kufanya kazi kikamilifu na ni wakati wa kuifanya ionekane nzuri. Sitaelezea mkutano hatua kwa hatua kama inavyoonyeshwa kwenye video au unaweza kuangalia mfano wa 3D.