Canó de braç làser real de Metroid !: 9 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Per Hyper_IonYoutube! Segueix més de l'autor:

Quant a: Engineer / Maker / Hobbiest Més informació sobre Hyper_Ion »

No hi ha molts personatges de videojocs tan impressionants com Samus. Caçador de recompenses que salva universos amb una de les armes més divertides de tota la ciència ficció. Quan vaig veure que Instructables organitzava una competició basada en videojocs, de seguida vaig saber que era la seva arma que volia fer realitat.

I aquest és el resultat! Aquest canó làser és prou potent per destruir fàcilment un globus a l’instant, encendre materials inflamables en contacte i fins i tot tallar plàstic prim. Per no mencionar que és fàcilment visible a l’aire (amb una càmera, no la mireu). Fins i tot té efectes de llum i so.

Gaudeix-ne!

n

Pas 1: ADVERTÈNCIA

Els làsers d’aquest poder són increïblement perillosos. Sense una protecció adequada, aquest làser us cegarà amb un reflex. Dit això, dispositius com aquest poden ser segurs, molt més segurs que molts talladors làser de marc obert, si es prenen les mesures adequades.

PRIMER: Utilitzeu sempre protecció per als ulls dissenyada per a aquest làser. Això no es pot exagerar prou. Les bones ulleres de seguretat signifiquen la diferència entre un làser que has de tenir en compte i un làser que no em podries pagar per estar a la mateixa habitació.

SEGON: Teniu un munt d’ulleres làser addicionals al voltant. Voldràs demostrar això. MAI feu demostracions sense que tothom al vostre voltant tingui ulleres làser. Hi ha alguns paquets massius bastant econòmics.

TERCER: tingueu un control total sobre l’espai que demostreu. Això vol dir que ningú no entra sense el vostre permís. Sense portes obertes ni finestres descobertes.

QUART: He incorporat un port per al làser que es pot desconnectar. Sempre que el làser no estigui a punt d’utilitzar-se, desconnecteu-lo. Aquesta és una seguretat final, de manera que ningú que no se suposa que l’utilitza no fa mal ni a ell ni a d’altres.

Essencialment, tracteu el làser com el que és. Comprendre el perill i evitar-lo. Si seguiu aquests passos, el làser pot arribar al punt en què es pot "utilitzar" i "prou segur". Però no el tractis mai com una broma. Finalment, es pretén com una demostració. Si repliqueu aquest projecte, apreneu els perills pel vostre compte. No sóc responsable si us feu mal.

Pas 2: components:

Per a aquest projecte necessitareu el següent: Components:

• Anell de NeoPixel casolà (mireu aquí el meu tutorial)
• 1 metre de NeoPixel Strip
• Diodo làser de 2,5 watts
• Arduino Nano
• 11,1V Lipo
• Transistor TIP31A NPN
• 2N2222 Transistor NPN
• MOSFET IRF9540n de canal P
• Resistències 3x 1k
• Resistència de 48 ohm
• Resistència de 500 ohm
• LED blau
• 2x connectors JST femella
• Connectors 5x 3 fils (extensors PWM)
• Taula de pa perforada
• Regulador 5v
• Interruptor de palanca de 3 posicions
• Altaveu de 8 Ohm
• Moltes peces impreses en 3D

Eines:

• Impressora 3D (o servei d'impressió com aquest)
• Soldador
• Ulleres de seguretat làser !!

Pas 3: Impressió i disseny 3D

La part més difícil d’aquest projecte va ser sens dubte el modelatge i el disseny 3D. La forma en què vaig dissenyar aquest canó va començar amb algunes imatges de referència que vaig trobar en línia. Vaig aproximar l’escala comparant la mida del meu avantbraç amb el de Samus, i després vaig utilitzar principalment l’eina "Corba" al costat de les habilitats típiques de fabricació de models laterals per dissenyar la forma bàsica. Vaig dividir el braç en 9 peces principals per tal de facilitar la impressió.

Després vaig passar pel procés d’afegir els detalls personalitzats. Això inclou un suport central que subjecta el làser, la bateria, l'altaveu, la placa de circuit i l'interruptor de palanca. També he tallat canals als costats per afegir tires NeoPixel addicionals i una placa plana per muntar l’anell NeoPixel personalitzat.

Per assegurar les peces juntes, vaig anar amb el meu mètode inicial: fils impresos en 3D. Això permet un mètode de fixació concèntric i fort de dues peces impreses en 3D sense haver de ficar-se amb cap maquinari o cola addicionals.

Totes les peces es van imprimir a la meva impressora QIDI Tech One a una resolució de.3mm a la velocitat màxima. He eliminat el suport del voltant dels fils, però no sol ser necessari tret que proveu una resolució més alta. A resolucions més altes, he trobat que el suport de vegades pot enfonsar els fils i fer-los una mica massa ajustats. He inclòs els meus perfils d'impressió a l'enllaç de la unitat per a tothom que tingui curiositat.

Crec fermament en compartir versions editables de fitxers, de manera que he proporcionat tant els fitxers STL com els Solidworks editables, tant aquí com a la meva pàgina de thingiverse.

Pas 4: electrònica

El circuit que vaig dissenyar per a aquest projecte té quatre seccions principals:

MOSFET d'alimentació:

A la part superior del circuit hi ha un MOSFET de canal P irf9540n connectat entre un regulador de 5 volts i la potència de la bateria. La raó per la qual faig servir això és perquè el commutador que preferiria utilitzar té tres estats. A un costat i al mig es bloqueja al seu lloc mentre que al costat més lluny actua com un interruptor momentani. Acabo d’utilitzar el commutador momentani per actuar com a entrada digital a l’arduino per "carregar el làser", perquè el centre estigui "alimentat" (però no faci res) i que l'extrema dreta estigui "apagada". La millor manera de pensar per fer-ho seria connectar l'alimentació al cable central del commutador i executar l'extrem dret a la base d'un MOSFET de canal P. D’aquesta manera, quan l’interruptor està connectat, l’alimentació es troba a la dreta, s’aplica l’alimentació a la base del MOSFET i el circuit es desactiva. Quan l’interruptor es troba a l’extrem esquerre, la tensió passa per un divisor de tensió i després a un pin Arduino on es pot llegir el senyal. Quan l’interruptor es troba al mig, no s’aplica cap tensió i la resistència de baixada del MOSFET de canal P tanca el MOSFET de canal P i permet alimentar l’Arduino.

Controlador làser:

El díode làser de 2,5 watts és impulsat per un transistor NIP TIP31A. Vaig haver de tallar el dissipador de calor del transistor quan vaig trobar que el joc era una mica massa ajustat. Tot i que no ho recomanaria, hauria d’estar bé. El transistor és accionat per una resistència d'1 k ohmios connectada entre el pin 7 i la porta del transistor. També tinc un LED blau i una resistència en paral·lel amb el díode làser per actuar com a indicador de si es volia disparar el làser, fins i tot si el làser no està endollat. Aquest és un mètode de resolució de problemes molt més segur.

Controlador d'àudio:

Per permetre els efectes de so d’àudio bàsics, s’utilitza un petit transistor 2n2222 i una resistència de 48 ohm que l’acompanya per actuar com a controlador d’àudio bàsic. Un altaveu de 8 ohm està connectat entre 5v i aquest transistor, que està connectat a terra. L'Arduino oscil·la i s'activa ràpidament el pin 11, cosa que fa que l'altaveu oscil·li d'anada i tornada i generi so.

NeoPixels:

Per als pocs que no han treballat amb ells abans, els NeoPixels són una tira de LED RGB adreçables individualment. Essencialment, apliqueu alimentació, terra i li doneu un senyal de dades i podreu controlar-ne una enorme línia. Hi ha 8 seccions al llarg del canó construïdes per allotjar tires NeoPixel i una per a un anell NeoPixel personalitzat. Simplement connecteu-los junts en una llarga cadena i connecteu un extrem al pin 9 de l'Arduino.

Pas 5: Muntatge de la primera part: el nucli

Un cop feta l’electrònica, el següent pas és el muntatge mecànic. Comencem muntant el component que he anomenat "Core" basat en el "Core Frame" imprès en 3D. Aquesta és tota la part funcional del canó, menys les tires de NeoPixel. El canó funcionarà només amb aquest component muntat, tota la resta és simplement ascètic.

1. Comenceu fixant l’interruptor de palanca al forat designat mitjançant la femella inclosa. Teniu el costat no momentani cap a l'exterior.
2. A continuació, assegureu el mòdul làser de 2,5 watts mitjançant dos cargols de màquina M4 de 7,5 mm. Vaig haver d’utilitzar dues volanderes per la meva, ja que els cargols eren massa llargs, però això no hauria de suposar cap problema si teniu la mida correcta.
3. Després de fixar el làser al cargol de la placa electrònica, utilitzeu els dos cargols M2 de gravació automàtica. Aquests haurien de mossegar al plàstic per mantenir el tauler al seu lloc.
4. Feu servir la cola súper i el spray instantani per fixar la bateria i l’altaveu als laterals del nucli. També podeu utilitzar velcro o cola calenta.
5. Connecteu la bateria, el commutador, el làser i l’altaveu als ports designats.

En aquest moment, el Core hauria d’estar a punt per provar. Llenceu-vos uns ulleres de seguretat i feu-los foc. És possible que hagueu d’ajustar el focus del làser per obtenir els millors resultats.

Pas 6: Muntatge de la segona part: llums

Ara és hora d’afegir llums. Si mireu els models que he fet, trobareu que al final de cada canal i al centre de cada anell hi ha forats rectangulars. Estan destinats als cables d'alimentació i de dades de les diverses tires de NeoPixel que es transmeten. Vaig trobar que el millor mètode per a mi era saltar de la placa electrònica directament al punt més baix i treballar des d’allà.

1. Comenceu per enfilar la part inferior de la majoria de les peces, assegurant-vos que el patró s’alinea.
2. Afegiu extensions de servo a la vostra "entrada" i "sortida" per a la meitat inferior del canó. Vaig optar per fixar-les a l'extrem inferior de les tires cap a l'exterior del canó.
3. Tallar i super enganxar cada tira LED al seu canal.
4. Afegiu connexions de cable entre tires de LED "tancades". Introduïu un nou anell després de cada joc de cables soldats.
5. Afegiu un cable llarg PWM des del conjunt inferior de tires LED i els anells.
6. Afegiu un cable llarg PWM a l'anell NeoPixel personalitzat, hauria de ser el final de la cadena. No enganxeu l'anell NeoPixel.

* Nota: He oblidat posar un forat al canal inferior més anell. Això em va obligar a tocar els canals laterals, cosa que va deixar un lleu buit i un cablejat inusual. Des de llavors he actualitzat el model, és a dir, no us hauríeu de preocupar per això.

Pas 7: Muntatge de la tercera part: Acabar

Ara és el moment de l’assemblea final!

1. Comenceu cargolant les dues peces inferiors i el "marc del nucli" junts fins on arribaran.
2. Connecteu el connector de 3 cables "d'entrada" de la meitat inferior a la connexió de la placa electrònica. Aquest és l’inici de la cadena NeoPixel.
3. Soldeu el connector de 3 fils de "sortida" de la meitat inferior a la tira NeoPixel del marc central.
4. Enganxeu l’anell NeoPixel personalitzat al seu lloc.
5. Introduïu la segona peça impresa en 3D cap amunt.
6. Connecteu la sortida de la tira NeoPixel de l'anell superior al NeoPixel Ring personalitzat.
7. Fixa la peça impresa en 3D de la part superior.
8. Introduïu les dues peces laterals a la base del canó. Podeu enganxar-los, però estan dissenyats per adaptar-se a la fricció.

Pas 8: Codi

Ara és hora de penjar el codi.

A continuació es descriu bàsicament el funcionament del codi. El codi comença esperant en un bucle de temps fins que es prem el commutador. A continuació, es mou cap a un altre bucle while fins que el commutador de commutació ja no es prem. Aquest és el mode de "càrrega". En aquest bucle while, una variable es decrementa amb el pas del temps, fins que arriba a 10, mentre es reprodueix al mateix temps un efecte de so i una animació. Aquesta variable controla la freqüència de l'efecte de so de càrrega i la velocitat de les animacions NeoPixel. També s’utilitza per controlar la longitud del pols del làser un cop alliberat l’interruptor de palanca, cosa que us permet fer un tret làser més "potent" carregant-lo durant més temps.

Pas 9: Fet

I ja està! Tot el que es necessita per construir un canó làser funcional a partir del videojoc Metroid! Genial si el vostre racó particular de l’univers està assaltat per globus negres. Com podeu veure al vídeo, aquest làser és capaç de fer saltar globus, la meva demostració preferida. També pot encendre llumins, pistola, cremar paper o fins i tot perforar plexiglass prim. Com que és un làser de 2,5 watts, és molt potent pel que fa a armes làser casolanes.

Espero que us hagi agradat aquest projecte! Si teniu algun suggeriment sobre com podria millorar-lo, us animo a deixar-los a la descripció.

Estigueu impressionants!

-Hiperió