Meriam Lengan Laser Nyata Dari Metroid!: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Oleh Hyper_IonYoutube! Ikuti Selengkapnya oleh penulis:

Tentang: Insinyur/Pembuat/Hobi Lebih Lanjut Tentang Hyper_Ion »

Tidak banyak karakter video game yang sehebat Samus. Pemburu hadiah yang menyelamatkan alam semesta dengan salah satu senjata paling keren di semua sciFi. Ketika saya melihat Instructables mengadakan kompetisi berbasis Video Game, saya langsung tahu bahwa itu adalah senjatanya yang ingin saya wujudkan.

Dan inilah hasilnya! Meriam laser ini cukup kuat untuk dengan mudah menghancurkan balon secara instan, menyalakan bahan yang mudah terbakar saat bersentuhan, dan bahkan memotong plastik tipis! Belum lagi mudah terlihat di udara (oleh kamera, jangan dilihat). Bahkan memiliki efek cahaya dan suara!

Menikmati!

n

Langkah 1: PERINGATAN

Laser kekuatan ini sangat berbahaya. Tanpa perlindungan yang memadai laser ini AKAN membutakan Anda dengan refleksi. Meskipun demikian, perangkat seperti ini bisa aman, jauh lebih aman daripada banyak pemotong laser bingkai terbuka, jika langkah-langkah yang tepat diambil.

PERTAMA: Selalu kenakan pelindung mata yang dibuat untuk laser ini. Ini tidak bisa dilebih-lebihkan. Kacamata pengaman yang baik berarti perbedaan antara laser yang harus Anda waspadai dan laser yang tidak dapat Anda bayar untuk saya berada di ruangan yang sama.

KEDUA: Miliki BANYAK kacamata laser ekstra. Anda akan ingin demo ini. PERNAH demo tanpa semua orang di sekitar Anda memiliki kacamata laser. Ada beberapa paket massal yang cukup murah di luar sana.

KETIGA: Memiliki kontrol penuh atas ruang yang Anda demo. Ini berarti tidak ada yang masuk tanpa izin Anda. Tidak ada pintu yang bisa dibuka, dan tidak ada jendela yang terbuka.

KEEMPAT: Saya telah membangun port yang dapat dicabut untuk laser. Kapan pun laser tidak akan digunakan, cabut stekernya. Ini adalah keselamatan terakhir sehingga tidak ada orang yang tidak seharusnya menggunakannya menyakiti diri sendiri atau orang lain.

Pada dasarnya, perlakukan laser apa adanya. Pahami bahayanya dan hindari. Jika Anda mengikuti langkah-langkah ini, laser dapat mencapai titik "dapat digunakan" dan "cukup aman". Tapi jangan pernah menganggapnya sebagai lelucon. Akhirnya, ini dimaksudkan sebagai demonstrasi. Jika Anda meniru proyek ini, pelajari sendiri bahayanya. Saya tidak bertanggung jawab jika Anda menyakiti diri sendiri.

Langkah 2: Komponen:

Untuk proyek ini, Anda memerlukan yang berikut: Komponen:

• Cincin NeoPixel Buatan Sendiri (Lihat tutorial saya di sini)
• 1 meter dari NeoPixel Strip
• Dioda Laser 2,5 Watt
• Arduino Nano
• 11.1V Lipo
• Transistor NPN TIP31A
• 2N2222 NPN Transistor
• IRF9540n P-Channel MOSFET
• 3x 1k resistor
• resistor 48 ohm
• resistor 500 ohm
• LED biru
• 2x Konektor JST Wanita
• 5x 3 konektor kabel (PWM Extender)
• Papan tempat memotong roti berlubang
• Pengatur 5v
• Sakelar sakelar 3 posisi
• Pembicara 8 Ohm
• Banyak Bagian Cetak 3D

Peralatan:

• Printer 3D (Atau Layanan Cetak seperti Ini)
• Solder Besi
• Kacamata Keselamatan Laser!!

Langkah 3: Pencetakan dan Desain 3D

Bagian tersulit dari proyek ini adalah pemodelan dan desain 3D. Cara saya merancang meriam ini dimulai dengan beberapa gambar referensi yang saya temukan online. Saya memperkirakan skalanya dengan membandingkan ukuran lengan bawah saya dengan tangan Samus, kemudian menggunakan alat "Kurva" di samping keterampilan membuat model tipikal untuk mendesain bentuk dasarnya. Saya membagi lengan menjadi 9 bagian utama untuk memudahkan pencetakan.

Saya kemudian menjalani proses menambahkan detail khusus. Ini termasuk dudukan inti yang menahan laser, baterai, speaker, papan sirkuit, dan sakelar sakelar. Saya juga memotong saluran di sepanjang sisi untuk menambahkan strip NeoPixel tambahan, dan pelat datar untuk memasang cincin NeoPixel khusus.

Untuk mengamankan potongan-potongan itu, saya menggunakan metode masuk saya: utas cetak 3D. Ini memungkinkan metode pelekatan yang kuat dan konsentris dari dua potongan cetakan 3d tanpa harus mengacaukan perangkat keras atau lem tambahan.

Semua bagian dicetak pada printer QIDI Tech One saya dengan resolusi.3mm dengan kecepatan maksimum. Saya menghapus dukungan dari sekitar utas, namun itu biasanya tidak diperlukan kecuali Anda mencoba resolusi yang lebih tinggi. Saya telah menemukan pada dukungan resolusi yang lebih tinggi terkadang dapat mengikat utas dan membuatnya sedikit terlalu ketat. Saya telah menyertakan profil cetak saya di tautan drive untuk siapa saja yang penasaran.

Saya sangat percaya dalam berbagi versi file yang dapat diedit, jadi saya telah menyediakan file STL dan Solidworks yang dapat diedit baik di sini maupun di halaman thingiverse saya.

Langkah 4: Elektronik

Sirkuit yang saya rancang untuk proyek ini memiliki empat bagian utama:

MOSFET daya:

Di bagian atas rangkaian terdapat MOSFET P-Channel irf9540n yang terhubung antara regulator 5 volt dan daya dari baterai. Alasan saya menggunakan ini adalah karena sakelar yang saya lebih suka gunakan memiliki tiga status. Di satu sisi dan tengahnya terkunci pada tempatnya sementara di sisi yang jauh berfungsi sebagai sakelar sesaat. Saya hampir menggunakan sisi sakelar sesaat untuk bertindak sebagai input digital ke Arduino untuk "mengisi daya laser", untuk bagian tengah untuk "ditenagai" (tetapi tidak melakukan apa-apa), dan untuk paling kanan untuk "dimatikan". Cara terbaik yang dapat saya pikirkan untuk melakukan ini adalah dengan menghubungkan daya ke ujung tengah sakelar dan menjalankan ujung paling kanan ke dasar MOSFET saluran-P. Dengan begitu, ketika sakelar terhubung, daya berada di sebelah kanan, daya diterapkan ke basis MOSFET dan rangkaian dinonaktifkan. Ketika sakelar berada di paling kiri, tegangan melewati pembagi tegangan dan kemudian ke pin Arduino di mana sinyal dapat dibaca. Ketika sakelar berada di tengah, tidak ada tegangan yang diberikan, dan resistor pull-down pada MOSFET P-Channel menutup MOSFET P-Channel dan memungkinkan Arduino untuk diberi daya.

Pengemudi Laser:

Dioda laser 2,5 watt digerakkan oleh transistor NPN TIP31A. Saya harus memotong heat-sink transistor ketika saya menemukan jarak bebasnya sedikit terlalu ketat. Meskipun saya tidak akan merekomendasikan ini, itu harus baik-baik saja. Transistor digerakkan oleh resistor 1k ohm yang dihubungkan antara pin 7 dan gerbang transistor. Saya juga memiliki LED biru dan resistor secara paralel dengan dioda laser untuk bertindak sebagai indikator apakah laser dimaksudkan untuk menembak, bahkan jika laser tidak dicolokkan. Ini adalah metode pemecahan masalah yang jauh lebih aman.

Pengemudi Audio:

Untuk mengaktifkan efek suara audio dasar, transistor 2n2222 kecil dan resistor 48 ohm yang menyertainya digunakan untuk bertindak sebagai driver audio dasar. Sebuah speaker 8 ohm terhubung antara 5v dan transistor ini, yang terhubung ke ground. Arduino berosilasi pin 11 dan mati dengan cepat, menyebabkan speaker berosilasi bolak-balik dan menghasilkan suara.

NeoPixel:

Untuk beberapa yang belum pernah bekerja dengan mereka sebelumnya, NeoPixels adalah strip LED RGB yang dapat dialamatkan secara individual. Pada dasarnya Anda menerapkan daya, ground, dan memberikan sinyal data dan Anda dapat mengontrol garis besar dari mereka. Ada 8 bagian di seluruh meriam yang dibuat untuk menampung NeoPixel Strips dan satu untuk cincin NeoPixel khusus. Cukup sambungkan keduanya dalam satu rantai panjang, dan sambungkan salah satu ujungnya ke pin 9 pada Arduino.

Langkah 5: Perakitan Bagian Satu: Inti

Setelah elektronik selesai, langkah selanjutnya adalah perakitan mekanik. Kita mulai dengan merakit komponen yang saya sebut "Core" berdasarkan pada "Core Frame" yang dicetak 3D. Ini adalah seluruh bagian fungsional meriam, tanpa strip NeoPixel. Meriam akan berfungsi dengan hanya komponen ini yang dirakit, yang lainnya hanyalah pertapa.

1. Mulailah dengan mengamankan sakelar sakelar ke lubang yang ditentukan menggunakan mur yang disertakan. Memiliki sisi non-sesaat menghadap ke luar.
2. Selanjutnya kencangkan modul laser 2,5 watt menggunakan dua sekrup mesin panjang M4 7,5 mm. Saya harus menggunakan dua mesin cuci untuk milik saya karena sekrup saya terlalu panjang, namun itu tidak akan menjadi masalah bagi Anda jika Anda memiliki ukuran yang benar.
3. Setelah laser terpasang kencangkan sekrup di papan elektronik menggunakan dua sekrup self-tapping M2. Ini harus menggigit plastik untuk menahan papan di tempatnya.
4. Menggunakan lem super dan semprotan insta-set pasang baterai dan speaker ke sisi Bingkai Inti. Atau Anda dapat menggunakan velcro atau lem panas.
5. Colokkan baterai, sakelar, laser, dan speaker ke port yang ditentukan.

Pada titik ini Core harus siap untuk diuji! Kenakan sepasang kacamata pengaman dan nyalakan! Anda mungkin harus menyesuaikan fokus laser untuk mendapatkan hasil terbaik.

Langkah 6: Perakitan Bagian Kedua: Lampu

Sekarang saatnya untuk menambahkan lampu! Jika Anda melihat model yang saya buat, Anda akan menemukan bahwa di ujung setiap saluran dan di tengah setiap cincin ada lubang persegi panjang. Ini dimaksudkan untuk kabel daya dan data untuk berbagai strip NeoPixel yang akan diumpankan. Saya menemukan metode terbaik bagi saya adalah melompat dari papan elektronik langsung ke titik terendah dan bekerja dari sana.

1. Mulailah dengan menyatukan bagian paling bawah, memastikan polanya sejajar.
2. Tambahkan ekstensi servo ke "input" dan "output" Anda untuk bagian bawah meriam. Saya memilih untuk menempelkan ini ke ujung bawah strip ke arah luar meriam.
3. Potong dan rekatkan setiap strip LED ke salurannya.
4. Tambahkan sambungan kabel antara strip LED "tutup". Masukkan cincin baru setelah setiap set kabel yang disolder.
5. Tambahkan satu kabel PWM panjang dari set bawah strip LED dan cincin.
6. Tambahkan kabel PWM panjang ke cincin NeoPixel kustom, itu harus menjadi ujung rantai.. Jangan lem cincin NeoPixel.

*Catatan: Saya lupa melubangi ring channel paling bawah. Ini memaksa saya untuk masuk ke saluran samping, yang meninggalkan sedikit celah dan beberapa kabel yang tidak biasa. Saya telah memperbarui modelnya, artinya Anda tidak perlu khawatir tentang itu.

Langkah 7: Perakitan Bagian Tiga: Menyelesaikan

Sekarang waktunya untuk perakitan akhir!

1. Mulailah dengan mengencangkan dua bagian bawah dan "bingkai inti" bersama-sama sejauh mungkin.
2. Colokkan konektor 3 kabel "input" dari bagian bawah ke sambungan pada papan elektronik. Ini adalah awal dari rantai NeoPixel.
3. Solder konektor 3 kabel "output" dari bagian bawah ke strip NeoPixel pada rangka inti.
4. Rekatkan cincin NeoPixel khusus ke tempatnya.
5. Ulir pada potongan cetakan 3D kedua ke atas.
6. Colokkan output dari strip NeoPixel cincin atas ke Cincin NeoPixel kustom.
7. Utas pada bagian cetakan 3D paling atas.
8. Jepret di dua bagian samping di dasar meriam. Anda dapat merekatkan ini, tetapi mereka dirancang agar cocok dengan gesekan.

Langkah 8: Kode

Sekarang saatnya mengunggah kode!

Berikut ini adalah deskripsi dasar tentang cara kerja kode. Kode dimulai dengan menunggu dalam loop sementara hingga sakelar sakelar ditekan. Kemudian pindah ke loop while lain sampai sakelar sakelar tidak lagi ditekan. Ini adalah mode "pengisian". Dalam while loop ini sebuah variabel dikurangi dari waktu ke waktu, hingga mencapai 10, sementara pada saat yang sama memainkan efek suara dan animasi. Variabel ini mengontrol frekuensi efek suara pengisian daya dan kecepatan animasi NeoPixel. Ini juga digunakan untuk mengontrol panjang pulsa laser setelah sakelar sakelar dilepaskan, sehingga memungkinkan Anda membuat tembakan laser yang lebih "kuat" dengan mengisi daya lebih lama.

Langkah 9: Selesai

Dan itu saja! Semua yang diperlukan untuk membuat meriam laser fungsional dari video game Metroid! Hebat jika sudut alam semesta Anda diserang dari balon hitam. Seperti yang Anda lihat dari video, laser ini dapat dengan mudah meletuskan balon, demonstrasi favorit saya. Itu juga dapat menyalakan korek api, mesiu, membakar kertas, atau bahkan meninju kaca plexiglass tipis. Menjadi laser 2,5 watt, sangat kuat untuk senjata laser buatan sendiri.

Saya harap Anda menikmati proyek ini! Jika Anda memiliki saran bagaimana saya bisa memperbaikinya, saya mendorong Anda untuk meninggalkannya di deskripsi.

Tetap Luar Biasa!

-HyperIon