मेट्रॉइड से असली लेजर आर्म तोप!: 9 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

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सैमस के रूप में बहुत ही भयानक वीडियो गेम वर्ण नहीं हैं। यूनिवर्स सेविंग बाउंटी हंटर सभी SciFi में सबसे अच्छे हथियारों में से एक है। जब मैंने देखा कि इंस्ट्रक्शंस एक वीडियो गेम आधारित प्रतियोगिता की मेजबानी कर रहे हैं, तो मुझे तुरंत पता चल गया कि यह उसका हथियार है जिसे मैं वास्तविकता बनाना चाहता हूं।

और यह परिणाम है! यह लेजर तोप इतनी शक्तिशाली है कि आसानी से एक गुब्बारे को तुरंत नष्ट कर सकती है, संपर्क में आने पर ज्वलनशील पदार्थों को प्रज्वलित कर सकती है, और यहां तक कि पतले प्लास्टिक को भी काट सकती है! उल्लेख नहीं है कि यह हवा में आसानी से दिखाई देता है (एक कैमरे द्वारा, इसे न देखें)। इसका प्रकाश और ध्वनि प्रभाव भी है!

आनंद लेना!

एन

चरण 1: चेतावनी

इस शक्ति के लेजर अविश्वसनीय रूप से खतरनाक हैं। पर्याप्त सुरक्षा के बिना यह लेज़र आपको प्रतिबिंब से अंधा कर देगा। कहा जा रहा है, अगर उचित कदम उठाए जाते हैं, तो इस तरह के उपकरण कई खुले फ्रेम लेजर कटर की तुलना में सुरक्षित, अधिक सुरक्षित हो सकते हैं।

पहला: हमेशा इस लेज़र के लिए बनी आंखों की सुरक्षा पहनें। इसे पर्याप्त बढ़ा-चढ़ाकर नहीं कहा जा सकता। अच्छे सुरक्षा चश्मे का मतलब एक लेज़र के बीच का अंतर है जिसके बारे में आपको सावधान रहना होगा और एक लेज़र जिसके लिए आप मुझे एक ही कमरे में रहने के लिए भुगतान नहीं कर सकते।

दूसरा: चारों ओर अतिरिक्त लेजर ग्लास रखें। आप इसे डेमो करना चाहेंगे। अपने आस-पास के सभी लोगों के पास लेजर ग्लास के बिना कभी भी डेमो न करें। वहाँ कुछ काफी सस्ते थोक पैक हैं।

तीसरा: आप जिस स्थान का प्रदर्शन करते हैं उस पर पूर्ण नियंत्रण रखें। इसका मतलब है कि आपकी अनुमति के बिना कोई भी प्रवेश नहीं कर रहा है। कोई खुला दरवाजा नहीं, और कोई खुली खिड़कियां नहीं।

चौथा: मैंने लेजर के लिए एक अनप्लग-सक्षम पोर्ट बनाया है। जब भी लेज़र का उपयोग नहीं होने वाला हो, तो उसे अनप्लग कर दें। यह एक अंतिम सुरक्षा है, इसलिए कोई भी व्यक्ति जिसे इसका उपयोग नहीं करना चाहिए, स्वयं को या दूसरों को चोट पहुँचाता है।

अनिवार्य रूप से, लेजर को वैसा ही मानें जैसा वह है। खतरे को समझें और इससे बचें। यदि आप इन चरणों का पालन करते हैं तो लेजर उस बिंदु तक पहुंच सकता है जहां यह "प्रयोग योग्य" और "पर्याप्त सुरक्षित" है। लेकिन इसे मजाक की तरह कभी न लें। अंत में, यह एक प्रदर्शन के रूप में अभिप्रेत है। यदि आप इस परियोजना को दोहराते हैं, तो स्वयं खतरों के बारे में जानें। अगर आप खुद को चोट पहुँचाते हैं तो मैं ज़िम्मेदार नहीं हूँ।

चरण 2: घटक:

इस परियोजना के लिए आपको निम्नलिखित की आवश्यकता होगी: घटक:

• घर का बना NeoPixel रिंग (यहां मेरा ट्यूटोरियल देखें)
• नियोपिक्सल स्ट्रिप का 1 मीटर
• 2.5 वाट लेजर डायोड
• अरुडिनो नैनो
• 11.1V लिपो
• TIP31A NPN ट्रांजिस्टर
• 2N2222 NPN ट्रांजिस्टर
• IRF9540n पी-चैनल MOSFET
• 3x 1k प्रतिरोधक
• 48 ओम रोकनेवाला
• ५०० ओम रोकनेवाला
• ब्लू एलईडी
• 2x महिला जेएसटी कनेक्टर
• 5x 3 वायर कनेक्टर (PWM एक्सटेंडर)
• छिद्रित ब्रेडबोर्ड
• 5वी नियामक
• 3 स्थिति टॉगल स्विच
• 8 ओम स्पीकर
• कई 3डी प्रिंटेड पार्ट्स

उपकरण:

• 3D प्रिंटर (या इस तरह प्रिंट सेवा)
• सोल्डरिंग आयरन
• लेजर सुरक्षा चश्मा !!

चरण 3: 3डी प्रिंटिंग और डिजाइन

इस परियोजना का सबसे कठिन हिस्सा निश्चित रूप से 3 डी मॉडलिंग और डिजाइन था। जिस तरह से मैंने इस तोप को डिजाइन किया, वह कुछ संदर्भ छवियों के साथ शुरू हुई जो मुझे ऑनलाइन मिलीं। मैंने अपने अग्र-भुजाओं के आकार की तुलना सैमस से करके पैमाने का अनुमान लगाया, फिर मुख्य रूप से मूल आकार को डिजाइन करने के लिए विशिष्ट मॉडल बनाने के कौशल के साथ "वक्र" उपकरण का उपयोग किया। आसान छपाई की सुविधा के लिए मैंने हाथ को 9 मुख्य टुकड़ों में विभाजित किया।

फिर मैं कस्टम विवरण जोड़ने की प्रक्रिया से गुजरा। इसमें एक कोर माउंट शामिल है जिसमें लेजर, बैटरी, स्पीकर, सर्किट बोर्ड और टॉगल स्विच होता है। मैंने कस्टम NeoPixel रिंग को माउंट करने के लिए अतिरिक्त NeoPixel स्ट्रिप्स और एक फ्लैट प्लेट जोड़ने के लिए किनारों के साथ चैनलों को भी काट दिया।

टुकड़ों को एक साथ सुरक्षित करने के लिए मैं अपनी गो-टू विधि: 3 डी प्रिंटेड थ्रेड्स के साथ गया। यह किसी भी अतिरिक्त हार्डवेयर या गोंद के साथ खिलवाड़ किए बिना दो 3 डी प्रिंटेड टुकड़ों के लगाव की एक मजबूत, संकेंद्रित विधि की अनुमति देता है।

सभी टुकड़े मेरे QIDI टेक वन प्रिंटर पर.3 मिमी रिज़ॉल्यूशन पर अधिकतम गति से मुद्रित किए गए थे। मैंने थ्रेड के चारों ओर से समर्थन हटा दिया है, हालांकि यह आमतौर पर तब तक आवश्यक नहीं है जब तक आप उच्च रिज़ॉल्यूशन का प्रयास नहीं कर रहे थे। मैंने उच्च रिज़ॉल्यूशन पर पाया है कि समर्थन कभी-कभी थ्रेड्स को गोंद कर सकता है और उन्हें थोड़ा बहुत तंग कर सकता है। मैंने अपने प्रिंट प्रोफाइल को किसी भी जिज्ञासु के लिए ड्राइव लिंक में शामिल किया है।

मैं फाइलों के संपादन योग्य संस्करणों को साझा करने में एक मजबूत आस्तिक हूं इसलिए मैंने यहां और मेरे विविध पृष्ठ पर एसटीएल और संपादन योग्य सॉलिडवर्क्स दोनों फाइलें प्रदान की हैं।

चरण 4: इलेक्ट्रॉनिक्स

इस परियोजना के लिए मैंने जो सर्किट तैयार किया है, उसके चार मुख्य खंड हैं:

पावर एमओएसएफईटी:

सर्किट के शीर्ष पर एक irf9540n P-Channel MOSFET है जो 5 वोल्ट रेगुलेटर और बैटरी से बिजली के बीच जुड़ा हुआ है। मेरे द्वारा इसका उपयोग करने का कारण यह है कि मैं जिस स्विच का उपयोग करना पसंद करूंगा उसकी तीन अवस्थाएं हैं। एक तरफ और बीच में यह जगह में बंद हो जाता है जबकि दूर की तरफ यह एक क्षणिक स्विच के रूप में कार्य करता है। मैं "लेजर चार्ज" करने के लिए arduino के लिए एक डिजिटल इनपुट के रूप में कार्य करने के लिए क्षणिक स्विच साइड का उपयोग करने के करीब हूं, मध्य के लिए "संचालित" (लेकिन कुछ भी नहीं कर रहा है), और "बंद" होने के लिए दूर के अधिकार के लिए।. ऐसा करने का सबसे अच्छा तरीका मैं ऐसा करने के लिए सोच सकता हूं कि स्विच के केंद्र लीड से बिजली कनेक्ट करना और पी-चैनल एमओएसएफईटी के आधार पर सबसे दाहिने लीड को चलाना होगा। इस तरह, जब स्विच जुड़ा होता है तो बिजली दाईं ओर होती है, MOSFET के आधार पर बिजली लागू होती है और सर्किट अक्षम हो जाता है। जब स्विच सबसे बाईं ओर होता है, तो वोल्टेज वोल्टेज डिवाइडर से होकर जाता है और फिर एक Arduino पिन पर जाता है जहां सिग्नल पढ़ा जा सकता है। जब स्विच बीच में होता है, तो कोई वोल्टेज नहीं लगाया जाता है, और P-चैनल MOSFET पर पुल डाउन रेसिस्टर P-चैनल MOSFET को बंद कर देता है और Arduino को संचालित करने की अनुमति देता है।

लेजर चालक:

2.5 वाट का लेजर डायोड एक TIP31A NPN ट्रांजिस्टर द्वारा संचालित होता है। मुझे ट्रांजिस्टर के हीट-सिंक को काटना पड़ा जब मैंने पाया कि निकासी थोड़ी बहुत तंग थी। हालांकि मैं इसकी अनुशंसा नहीं करता, यह ठीक होना चाहिए। ट्रांजिस्टर पिन 7 और ट्रांजिस्टर के गेट के बीच जुड़े 1k ओम रोकनेवाला द्वारा संचालित होता है। मेरे पास लेज़र डायोड के साथ समानांतर में एक नीली एलईडी और रेसिस्टर भी है, जो इस बात के लिए एक संकेतक के रूप में कार्य करता है कि क्या लेज़र को आग लगाने का इरादा था, भले ही लेज़र को प्लग इन न किया गया हो। यह समस्या निवारण का एक अधिक सुरक्षित तरीका है।

ऑडियो ड्राइवर:

बुनियादी ऑडियो ध्वनि प्रभावों को सक्षम करने के लिए एक छोटा, 2n2222 ट्रांजिस्टर और साथ में 48 ओम अवरोधक का उपयोग मूल ऑडियो ड्राइवर के रूप में कार्य करने के लिए किया जाता है। 5v और इस ट्रांजिस्टर के बीच एक 8 ओम का स्पीकर जुड़ा है, जो जमीन से जुड़ा है। Arduino पिन 11 को तेजी से चालू और बंद करता है, जिससे स्पीकर आगे और पीछे दोलन करता है और ध्वनि उत्पन्न करता है।

नियोपिक्सल:

उन कुछ लोगों के लिए जिन्होंने पहले उनके साथ काम नहीं किया है, NeoPixels व्यक्तिगत रूप से पता करने योग्य RGB LED की एक पट्टी है। अनिवार्य रूप से आप शक्ति, जमीन लागू करते हैं, और इसे डेटा संकेत देते हैं और आप उनमें से एक विशाल रेखा को नियंत्रित कर सकते हैं। नियोपिक्सल स्ट्रिप्स के लिए निर्मित तोप में 8 खंड हैं और एक कस्टम नियोपिक्सल रिंग के लिए है। बस उन्हें एक लंबी श्रृंखला में एक साथ तार दें, और एक छोर को Arduino पर 9 पिन से कनेक्ट करें।

चरण 5: विधानसभा भाग एक: कोर

इलेक्ट्रॉनिक्स हो जाने के बाद, अगला चरण मैकेनिकल असेंबली है। हम उस घटक को असेंबल करके शुरू करते हैं जिसे मैंने "कोर" कहा है जो 3 डी प्रिंटेड "कोर फ्रेम" के आसपास है। यह तोप का संपूर्ण कार्यात्मक हिस्सा है, NeoPixel स्ट्रिप्स को घटाकर। तोप केवल इस घटक के साथ काम करेगी, बाकी सब कुछ केवल तपस्वी है।

1. इसके शामिल नट का उपयोग करके अपने निर्दिष्ट छेद में टॉगल स्विच को सुरक्षित करके शुरू करें। गैर-क्षणिक पक्ष को बाहर की ओर रखें।
2. इसके बाद दो M4 7.5 मिमी लंबे मशीन स्क्रू का उपयोग करके 2.5 वाट के लेजर मॉड्यूल को सुरक्षित करें। मुझे अपने लिए दो वाशर का उपयोग करना पड़ा क्योंकि मेरे पेंच बहुत लंबे थे, हालाँकि यदि आपके पास सही आकार है तो यह आपके लिए कोई समस्या नहीं होनी चाहिए।
3. दो M2 सेल्फ टेपिंग स्क्रू का उपयोग करके इलेक्ट्रॉनिक्स बोर्ड में लेजर सुरक्षित स्क्रू होने के बाद। बोर्ड को अपनी जगह पर रखने के लिए इन्हें प्लास्टिक में काट लेना चाहिए।
4. सुपर ग्लू और इंस्टा-सेट स्प्रे का उपयोग करके बैटरी और स्पीकर को कोर फ्रेम के किनारों से जोड़ दें। वैकल्पिक रूप से आप वेल्क्रो या गर्म गोंद का उपयोग कर सकते हैं।
5. बैटरी, स्विच, लेजर और स्पीकर को उनके निर्दिष्ट पोर्ट में प्लग करें।

इस बिंदु पर कोर को परीक्षण के लिए तैयार रहना चाहिए! सुरक्षा चश्मे की एक जोड़ी पर फेंको और इसे आग लगा दो! सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए आपको लेजर के फोकस को समायोजित करना पड़ सकता है।

चरण 6: विधानसभा भाग दो: रोशनी

अब रोशनी जोड़ने का समय है! यदि आप मेरे द्वारा बनाए गए मॉडलों को देखें तो आप पाएंगे कि प्रत्येक चैनल के अंत में और प्रत्येक रिंग के बीच में आयताकार छेद हैं। ये विभिन्न NeoPixel स्ट्रिप्स के माध्यम से फीड किए जाने के लिए बिजली और डेटा तारों के लिए अभिप्रेत हैं। मैंने पाया कि मेरे लिए सबसे अच्छा तरीका था कि मैं इलेक्ट्रॉनिक्स बोर्ड से सीधे सबसे निचले बिंदु पर कूदूं और वहां से काम करूं।

1. पैटर्न लाइनों को सुनिश्चित करते हुए, सबसे नीचे के टुकड़ों को एक साथ फैलाकर शुरू करें।
2. तोप के निचले आधे हिस्से के लिए अपने "इनपुट" और "आउटपुट" में सर्वो एक्सटेंशन जोड़ें। मैंने इन्हें तोप के बाहर की ओर पट्टियों के निचले सिरे से जोड़ना चुना।
3. प्रत्येक एलईडी पट्टी को उसके चैनल में काटें और सुपर ग्लू करें।
4. "करीबी" एलईडी स्ट्रिप्स के बीच तार कनेक्शन जोड़ें। तारों के प्रत्येक टांका लगाने के बाद एक नई रिंग पर थ्रेड करें।
5. एलईडी स्ट्रिप्स और रिंगों के निचले सेट से एक लंबा पीडब्लूएम तार जोड़ें।
6. कस्टम NeoPixel रिंग में एक लंबा PWM वायर जोड़ें, यह चेन का अंत होना चाहिए.. NeoPixel रिंग को ग्लू न करें।

*नोट: मैं सबसे निचले रिंग चैनल में छेद करना भूल गया। इसने मुझे साइड चैनलों में टैप करने के लिए मजबूर किया, जिससे थोड़ा सा अंतर और कुछ असामान्य तारों को छोड़ दिया। मैंने तब से मॉडल को अपडेट कर दिया है, जिसका अर्थ है कि आपको इसके बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है।

चरण 7: असेंबली पार्ट थ्री: फिनिशिंग अप

अब अंतिम विधानसभा का समय है!

1. जहां तक वे जाएंगे, नीचे के दो टुकड़ों और "कोर फ्रेम" को एक साथ पेंच करके शुरू करें।
2. इलेक्ट्रॉनिक्स बोर्ड पर कनेक्शन में नीचे के आधे हिस्से से "इनपुट" 3 वायर कनेक्टर में प्लग करें। यह NeoPixel श्रृंखला की शुरुआत है।
3. कोर फ्रेम पर "आउटपुट" 3 वायर कनेक्टर को नीचे के आधे हिस्से से NeoPixel स्ट्रिप में मिलाएं।
4. कस्टम NeoPixel रिंग को जगह में चिपका दें।
5. दूसरे से शीर्ष 3डी प्रिंटेड पीस पर थ्रेड करें।
6. टॉप रिंग NeoPixel स्ट्रिप से आउटपुट को कस्टम NeoPixel रिंग में प्लग करें।
7. शीर्ष 3डी प्रिंटेड पीस पर थ्रेड करें।
8. तोप के आधार पर दो तरफ के टुकड़ों में स्नैप करें। आप इन्हें गोंद कर सकते हैं, लेकिन इन्हें घर्षण फिट होने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

चरण 8: कोड

अब कोड अपलोड करने का समय आ गया है!

कोड कैसे काम करता है इसका एक बुनियादी विवरण निम्नलिखित है। टॉगल स्विच दबाए जाने तक कोड थोड़ी देर के लूप में प्रतीक्षा करके शुरू होता है। यह तब तक दूसरे लूप में चला जाता है जब तक कि टॉगल स्विच को दबाया नहीं जाता है। यह "चार्जिंग" मोड है। इसमें जबकि लूप एक चर को समय के साथ घटाया जाता है, जब तक कि यह 10 तक नहीं पहुंच जाता है, जबकि एक ही समय में ध्वनि प्रभाव और एनीमेशन खेलता है। यह चर चार्जिंग ध्वनि प्रभाव की आवृत्ति और NeoPixel एनिमेशन की गति को नियंत्रित करता है। टॉगल स्विच जारी होने के बाद इसका उपयोग लेजर पल्स की लंबाई को नियंत्रित करने के लिए भी किया जाता है, इस प्रकार आप अधिक समय तक चार्ज करके अधिक "शक्तिशाली" लेजर शॉट बना सकते हैं।

चरण 9: हो गया

और बस! वीडियो गेम मेट्रॉइड से एक कार्यात्मक लेजर तोप बनाने के लिए यह सब लगता है! महान यदि ब्रह्मांड का आपका विशेष कोना काले गुब्बारों से हमला कर रहा है। जैसा कि आप वीडियो से देख सकते हैं कि यह लेजर गुब्बारे को आसानी से पॉप करने में सक्षम है, मेरा पसंदीदा प्रदर्शन। यह माचिस, गन पाउडर, बर्न पेपर, या यहां तक कि पतले plexiglass के माध्यम से पंच भी कर सकता है। 2.5 वाट का लेजर होने के नाते, यह बहुत शक्तिशाली है जहां तक घरेलू लेजर हथियार जाते हैं।

मुझे आशा है कि आपने इस परियोजना का आनंद लिया! यदि आपके पास कोई सुझाव है कि मैं इसे कैसे सुधार सकता हूं, तो मैं आपको उन्हें विवरण में छोड़ने के लिए प्रोत्साहित करता हूं।

बेहतरीन रहो!

-हाइपरआयन