नेरफ क्रोनोग्रफ़ और आग बैरल की दर: 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

परिचय

एक टिंकरर के रूप में आपके टिंकरिंग के संख्यात्मक परिणामों को देखना हमेशा बहुत संतोषजनक होता है। हम में से कई लोगों ने पहले Nerf बंदूकें संशोधित की हैं और 100fps से अधिक घर में फोम के टुकड़े फेंकना किसे पसंद नहीं है?

अपने पूरे जीवन में कई नेरफ बंदूकें संशोधित करने के बाद, जब मैं अपने पिताजी के साथ ~ 10 वर्ष का था, अब तक जब मैं और मेरे रूममेट एक-दूसरे के अपार्टमेंट में फोम फेंकते रहे, तो मैं हमेशा जानना चाहता था कि डार्ट्स कितनी तेजी से उड़ रहे हैं, और मेरे रूममेट्स रैपिड-स्ट्राइक शूट प्रति सेकंड कितने डार्ट्स। Nerf और Airsoft के लिए व्यावसायिक क्रोनोग्रफ़ उपलब्ध हैं, लेकिन उच्च परिशुद्धता वाले महंगे हैं, और अपने दम पर इसे बनाने में मज़ा आता है। यदि आप एक खरीदना चाहते हैं, तो नेरफ ने इस परियोजना में दिखाए गए एक बैरल के समान एक बैरल जारी किया (कुछ बेहतर औद्योगिक डिजाइन के साथ) और इसे यहां पाया जा सकता है:

नेरफ मॉड्यूलस घोस्ट-ऑप्स क्रोनो बैरल

Nerf संस्करण भी बैटरी चालित है, और डार्ट्स फ़ायर के लिए एक काउंटर प्रदर्शित करता है। यहाँ निर्देशयोग्य में एक स्क्रीन और एक रीसेट बटन भी शामिल है, हालाँकि गति गणना के लिए डार्ट की लंबाई पर निर्भर करता है, और इंटरप्ट का उपयोग नहीं करता है। इस परियोजना का मुख्य फोकस धारावाहिक संचार पर होगा (एक साधारण उदाहरण के रूप में यह ऑनलाइन खोजना सबसे आसान नहीं था), और सटीक समय के लिए इंटरप्ट का उपयोग। यह संभवत: एक एयरसॉफ्ट क्रोनोग्रफ़ में आसानी से परिवर्तित किया जा सकता है, उसी कारण से एक तंग बाड़े और एयरसॉफ्ट गन के लिए एक बेहतर माउंटिंग सिस्टम के साथ। इंटरप्ट्स का उपयोग किए बिना कोड धीमा और कम कुशल हो सकता है, माइक्रोसेकंड के संबंध में सटीक रूप से समय के लिए यह अधिक कठिन होता है क्योंकि मिलीसेकंड डार्ट गति के लिए सटीक मान उत्पन्न नहीं करेगा।

मैं संलग्नक डिजाइन पर बहुत अधिक ध्यान केंद्रित नहीं करूंगा, हालांकि एसटीएल फाइलें गिटहब में उपलब्ध हैं, क्योंकि कोई भी सिर्फ नेरफ संस्करण खरीद सकता है जो वास्तविक गेम खेलने के लिए निश्चित रूप से बेहतर है, लेकिन इसका भविष्य का संस्करण परिणामों को कम कर सकता है।

बुनियादी सिद्धांत (सीखने के परिणाम):

• एक मानक नेरफ बैरल का रूप है
• डार्ट के लिए टाइमिंग गेट के रूप में फोटोट्रांसिस्टर्स का उपयोग।
• समय के लिए एड्रिनो इंटरप्ट का उपयोग दिखाता है
• सीरियल संचार के लिए Arduino के साथ प्रसंस्करण का उपयोग

परियोजना गुंजाइश:

मैं कुछ संक्षिप्त साक्षात्कारों के साथ इस परियोजना के लिए अधिकतर विशिष्टताओं पर जाने की योजना बना रहा हूं और अधिक विशिष्ट जानकारी के लिए Arduino और प्रसंस्करण के संदर्भों को पढ़ने की अनुशंसा करता हूं। यह आपको सोल्डर करना नहीं सिखाएगा, बल्कि Arduino और प्रोसेसिंग को एकीकृत करने और इंटरप्ट का उपयोग करने के तरीके के बारे में अधिक बताएगा। इस सीख का अधिकांश हिस्सा वास्तविक टिप्पणी किए गए कोड को पढ़ने के माध्यम से होगा, इसलिए कृपया सुनिश्चित करें कि आपने आँख बंद करके अपलोड करने और इसे काम पर लाने का प्रयास करने से पहले सभी कोड को पढ़ लिया है।

समान परियोजनाओं पर लाभ:

• उच्च गति के सटीक माप के लिए इंटरप्ट्स का उपयोग
• फोटोट्रांसिस्टर्स के लिए व्यापक डिबगिंग अनुभाग
• आग की दर (आरओएफ) गणना आउटपुट राउंड प्रति सेकेंड (आरपीएस)
• फ़ुलस्क्रीन कंप्यूटर इंटरफ़ेस - युद्ध के दौरान उपयोगी नहीं है, लेकिन यदि आप दूसरों को स्क्रीन रिकॉर्डर के साथ स्ट्रीम या Youtube पर परिणाम दिखाना चाहते हैं तो बहुत अच्छा है।
• केवल संलग्नक के संशोधन द्वारा एयरसॉफ्ट या पेंटबॉल के लिए अनुकूलित होने की क्षमता
• कस्टम पीसीबी की कोई आवश्यकता नहीं है (भविष्य में अपडेट में अच्छा होगा लेकिन कोई भी इसे अपेक्षाकृत कम लागत के लिए बना सकता है
• जब पुर्जों को अलग किया जाता है और यदि कोई 3D प्रिंटर उपलब्ध है, तो $ 10 से कम की कुल लागत - आरओएफ अतिरिक्त के साथ, वाणिज्यिक लागत के बराबर

चरण 1: आवश्यक भाग और उपकरण

यदि आपके पास ३डी प्रिंटर है तो यह आपके लिए एक बेहतरीन प्रोजेक्ट होगा क्योंकि मैं एनक्लोजर के लिए फाइलें उपलब्ध कराऊंगा। संलग्नक को अद्यतन करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें। मेरे पास कोई एलसीडी नहीं था, लेकिन एक दूसरे संस्करण में उम्मीद है कि एक एलसीडी होगा और एक WEMOS D1 या इसी तरह के वाईफाई/बीटी सक्षम बोर्ड और एक बैटरी का उपयोग करेगा। यह मोबाइल पर डेटा लॉगिंग और रीयल टाइम फीडबैक की अनुमति देगा - उदाहरण के लिए, बंदूक में कितने डार्ट्स बचे हैं। कुछ सोल्डरिंग अनुभव की सिफारिश की जाती है, यदि आप सहज महसूस नहीं करते हैं तो मैं सोल्डरिंग के लिए एक इंस्ट्रक्शनल का पालन करने की सलाह देता हूं और शायद अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनिक घटकों को खरीदता हूं।

आवश्यक उपकरण:

1. सोल्डरिंग आयरन
2. हॉट एयर ब्लोअर/हीट गन/लाइटर (यदि हीट सिकुड़न का उपयोग कर रहे हैं)
3. वायर स्ट्रिपर्स
4. मिनी - बी यूएसबी केबल (या आपके माइक्रो कंट्रोलर के लिए जो भी केबल आवश्यक है)
5. हॉट ग्लू गन या इसी तरह (मैंने सभी घटकों को 3 डी प्रिंटेड बाड़े में संलग्न करने के लिए एक 3 डी प्रिंटिंग पेन का उपयोग किया)

आवश्यक सामग्री:

1. 22AWG सॉलिड-कोर वायर पूर्व: सॉलिड कोर वायर सेट 22AWG
2. Arduino नैनो (या समान, मैंने एक क्लोन का उपयोग किया) पूर्व: 3 x Arduino नैनो (क्लोन)
3. रेसिस्टर किट (2 x 220 ओम, 2 x 220k ओम) आप कम मूल्य वाले पुलडाउन रेसिस्टर्स जैसे 47k का सफलतापूर्वक उपयोग करने में सक्षम हो सकते हैं, मुझे बस यह पता चला कि मुझे इसके काम करने के लिए इस मान की आवश्यकता है। समस्या निवारण मार्गदर्शिका यह बताती है कि यह कैसे निर्धारित किया जाए कि पुलडाउन रोकनेवाला आपके विशिष्ट फोटोट्रांसिस्टर और एलईडी सेट के लिए सही मान है या नहीं। इस वजह से मैं एक सेट प्राप्त करने की अनुशंसा करता हूं: पूर्व: प्रतिरोधी सेट
4. 2 एक्स आईआर एलईडी पूर्व: आईआर एलईडी और फोटोट्रांसिस्टर सेट
5. 2 एक्स फोटोट्रांजिस्टर
6. 1 x 3D प्रिंटेड एनक्लोजर - एक IR अपारदर्शी फिलामेंट में (हैचबॉक्स सिल्वर ने काम किया और केवल वही रंग था जिसका मैंने परीक्षण किया था)
7. पूर्ण परियोजना फ़ाइलें यहाँ GitHub पर और साथ ही संलग्न ज़िप फ़ाइल में उपलब्ध हैं। एसटीएल यहां थिंगविवर्स पर भी उपलब्ध हैं।

चरण 2: ब्रेडबोर्ड परीक्षण

एक बार इलेक्ट्रॉनिक्स आ जाने के बाद, मिलाप डिबगिंग के लिए फोटोट्रांसिस्टर्स और आईआर एलईडी ~ 20-30 सेमी की ओर जाता है, मैं इन्हें सिकुड़ने की गर्मी की सलाह देता हूं। मेरे पास सही आकार का हीट सिकुड़न नहीं था और इस प्रोटोटाइप के लिए बिजली के टेप का उपयोग करना पड़ा। यह आपको बाड़े में परीक्षण के लिए उनका उपयोग करने की अनुमति देगा। यदि आपने बाड़े को मुद्रित किया है और एलईडी और फोटो ट्रांजिस्टर सही स्थिति में हैं तो आप परीक्षण शुरू कर सकते हैं।

सुनिश्चित करें कि आपके पास Arduino और प्रसंस्करण स्थापित है।

शुरुआत में ज़िप फ़ाइल में संलग्नक को प्रिंट करने के लिए सभी कोड के साथ-साथ एसटीएल फाइलें भी होती हैं।

पहले डिबग करने के लिए Arduino का उपयोग करें और केवल अंतिम परीक्षण के लिए प्रसंस्करण का उपयोग करें (आप Arduino से सीरियल मॉनिटर में सब कुछ देख सकते हैं)।

आप क्रोनोग्रफ़ के माध्यम से Arduino पर स्थापित Chronogrpah_Updated.ino के साथ बस एक Nerf डार्ट को फायर करने का प्रयास कर सकते हैं। अगर यह काम करता है तो आप पूरी तरह तैयार हैं। यदि यह काम नहीं करता है, तो आपको संभवतः प्रतिरोधक मानों को समायोजित करना होगा। इस पर अगले चरण में चर्चा की गई है।

कोड कैसे काम करता है इस पर थोड़ा सा:

1. जब भी कोई डार्ट किसी गेट से गुजरता है और माइक्रोसेकंड में समय निर्धारित करता है, तो कोड को रोक दें
2. इससे गति की गणना की जाती है और समय संचित किया जाता है
3. शॉट्स के बीच के समय की गणना की जाती है और प्रति सेकंड राउंड में परिवर्तित किया जाता है

4. गेट की दूरी के आधार पर फाटकों के बीच के समय की गणना की जाती है और प्रति सेकंड फुट में परिवर्तित किया जाता है।

   दो फाटकों का उपयोग समान समय के साथ बेहतर परिणामों की अनुमति देता है (कितना सेंसर को कवर किया जाना चाहिए) और हिस्टैरिसीस को कम करता है

5. आग की गति और दर को अल्पविराम द्वारा अलग किए गए सीरियल के माध्यम से या तो arduino में सीरियल मॉनिटर या एक अच्छे UI के लिए प्रोसेसिंग स्केच की अनुमति दी जाती है (जब बाकी सब कुछ काम करता है तो प्रसंस्करण पर ध्यान दें!)

चरण 3: परीक्षण और डिबगिंग

यदि आपको प्रारंभिक परीक्षण में सफलता नहीं मिली, तो हमें यह पता लगाने की आवश्यकता है कि क्या गलत हुआ।

फ़ाइल में पाया गया Arduino उदाहरण AnalogReadSerial खोलें-> उदाहरण-> 0.1 मूल बातें -> AnalogReadSerial

हम यह सुनिश्चित करना चाहते हैं कि फोटोट्रांसिस्टर्स काम कर रहे हैं जैसा कि हम उनसे उम्मीद करते हैं। हम चाहते हैं कि जब डार्ट उन्हें ब्लॉक नहीं कर रहा हो तो वे हाई पढ़ लें और जब डार्ट न हो तो लो। ऐसा इसलिए है क्योंकि कोड उस समय को रिकॉर्ड करने के लिए इंटरप्ट्स का उपयोग कर रहा है जब डार्ट सेंसर से गुजर रहा है, और जिस प्रकार के इंटरप्ट का उपयोग किया जा रहा है वह FALLING है, जिसका अर्थ है कि यह उच्च से निम्न में जाने पर ट्रिगर होगा। यह सुनिश्चित करने के लिए कि पिन उच्च है हम इन पिनों के मूल्य को निर्धारित करने के लिए एनालॉग पिन का उपयोग कर सकते हैं।

Arduino उदाहरण AnalogReadSerial अपलोड करें और डिजिटल पिन D2 या D3 से A0 पर जाएं।

D2 पहला सेंसर होना चाहिए और D3 दूसरा सेंसर होना चाहिए। पढ़ने के लिए 1 चुनें और वहीं से शुरू करें। रीडिंग के आधार पर सही समाधान निर्धारित करने के लिए नीचे दिए गए गाइड का पालन करें:

मान 0 या बहुत कम है:

मान शुरू में लगभग 1000 होना चाहिए, यदि यह बहुत कम मूल्य या शून्य पढ़ रहा है, तो सुनिश्चित करें कि आपके एल ई डी सही ढंग से वायर्ड हैं और जले नहीं हैं, साथ ही साथ अच्छी तरह से संरेखित हैं। 220 ओम के बजाय 100 ओम अवरोधक का उपयोग करते समय मैंने अपने एल ई डी को परीक्षण में जला दिया। एल ई डी के लिए सही प्रतिरोधक मान निर्धारित करने के लिए डेटाशीट को संदर्भित करना सबसे अच्छा है, लेकिन अधिकांश एल ई डी शायद 220 ओम प्रतिरोधी के साथ काम करेंगे।

एल ई डी काम, और मूल्य अभी भी 0 या बहुत कम है:

समस्या पुल डाउन रेसिस्टर के प्रतिरोध में बहुत कम होने की संभावना है। यदि आपको 220k रोकनेवाला के साथ कोई समस्या हो रही है, तो आप इसे इससे अधिक बढ़ा सकते हैं, लेकिन शोर हो सकता है। आपको यह सुनिश्चित करना चाहिए कि आपका फोटो ट्रांजिस्टर जल न जाए।

मान एक मध्यम श्रेणी है:

यह बहुत सारी समस्याओं का कारण बनेगा, ज्यादातर झूठे ट्रिगर, या कभी भी उच्च का कारण नहीं बनते हैं। हमें यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि एक उच्च प्राप्त हुआ है, ऐसा करने के लिए हमें ~ 600 के मूल्य की आवश्यकता है, लेकिन 900+ को सुरक्षित रखने का लक्ष्य है। इस सीमा के बहुत करीब होने से झूठे ट्रिगर हो सकते हैं, इसलिए हम किसी भी झूठी सकारात्मकता से बचना चाहते हैं। इस मान को समायोजित करने के लिए, हम पुलडाउन रोकनेवाला (220K) बढ़ाना चाहते हैं। मैंने इसे अपने डिज़ाइन में पहले ही कई बार किया है और आपको संभवतः ऐसा नहीं करना पड़ेगा क्योंकि यह पुल-डाउन रोकनेवाला के लिए एक बहुत बड़ा मूल्य है।

मूल्य बहुत शोर है (बिना किसी बाहरी उत्तेजना के बहुत इधर-उधर कूदना):

सुनिश्चित करें कि पुल-डाउन रोकनेवाला के साथ आपकी वायरिंग सही है। यदि यह सही है, तो आपको रोकनेवाला का मान बढ़ाने की आवश्यकता हो सकती है।

सेंसर को ब्लॉक करने पर भी मान 1000+ पर अटका हुआ है:

सुनिश्चित करें कि आपका पुल-डाउन रोकनेवाला सही ढंग से वायर्ड है, ऐसा होने की संभावना है यदि कोई पुल-डाउन नहीं है। यदि यह अभी भी एक समस्या है, तो पुल-डाउन रोकनेवाला मान को कम करने का प्रयास करें।

मूल्य अधिक है और प्रकाश को अवरुद्ध करते समय शून्य हो जाता है:

सेंसर के काम करने के लिए यह पर्याप्त होना चाहिए, हालांकि हम इतनी तेजी से पर्याप्त प्रतिक्रिया नहीं दे सकते हैं क्योंकि डार्ट पथ को पार करता है। सर्किट में कुछ समाई है, और 220K रोकनेवाला के साथ वोल्टेज को आवश्यक सीमा से नीचे गिरने में कुछ समय लग सकता है। यदि ऐसा है, तो इस रोकनेवाला को 100K तक कम करें और देखें कि परीक्षण कैसे काम करते हैं।

सुनिश्चित करें कि कोई भी प्रतिरोधी परिवर्तन दोनों सेंसर के बीच सुसंगत हैं

दोनों सेंसरों के लिए समान सर्किट सुनिश्चित करना प्रतिरोधों के बीच समान विलंबता बनाए रखता है जो माप में सर्वोत्तम सटीकता की अनुमति देगा।

यदि आपके पास कोई अतिरिक्त समस्या है, तो नीचे टिप्पणी करें और मैं आपकी सहायता करने की पूरी कोशिश करूंगा।

चरण 4: हार्डवेयर असेंबली

घटकों को छोटे पीसीबी में मिलाएं जैसा कि यहां देखा गया है:

एल ई डी और फोटोट्रांसिस्टर्स के लिए लीड लंबाई में कटौती करनी चाहिए, लगभग _।

बोर्ड पर Arduino मिलाप करें, और प्रतिरोधों को जमीन से सुलभ पिन तक तार दें। इसके अतिरिक्त सुनिश्चित करें कि 4 सकारात्मक तारों को आसानी से एक साथ जोड़ा जा सकता है। यदि आपको इसके साथ समस्या हो रही है, तो आप तार के एक टुकड़े को पट्टी कर सकते हैं और अंत में सभी लीडों में मिलाप कर सकते हैं।

मैंने सेंसर को बाड़े के विपरीत दिशा में तार दिया, हालाँकि जब तक आप पक्षों को सुसंगत रखते हैं, तब तक तार करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें। मैंने तारों को लंबाई में काट दिया और प्रत्येक डायोड को तारों को अंतिम रूप से मिला दिया। मैंने अधिक जगह प्रदान करने के लिए वायर रूटिंग को थोड़ा अपडेट किया और उपयोग में आसान के लिए पीसीबी और अन्य के नीचे कुछ तारों के लिए कम चिंता की। एसटीएल परियोजना की शुरुआत में पूर्ण परियोजना ज़िप फ़ाइल में हैं।

चरण 5: अंतिम विधानसभा

यदि आपका पीसीबी छेद मुख्य क्रोनोग्रफ़ बॉडी के छेद के साथ मेल नहीं खाता है, तो आप कुछ टेप या गर्म गोंद के साथ बाड़े में इलेक्ट्रॉनिक्स को सुरक्षित कर सकते हैं, मैंने पाया कि इसे तार और यूएसबी के बाद सुरक्षित करने की आवश्यकता नहीं है जगह पर थे, हालांकि आपके परिणाम भिन्न हो सकते हैं। यह 1.75 मिमी फिलामेंट को हीट स्टेकिंग के लिए स्क्रू होल में दबाने की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया है, हालाँकि पीसीबी को भी खराब या चिपकाया जा सकता है। यहां सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा यह सुनिश्चित कर रहा है कि यूएसबी पोर्ट सुलभ है।

इलेक्ट्रॉनिक्स कवर के साथ इलेक्ट्रॉनिक्स को कवर करें, अपडेट की गई फाइलें मेरी तुलना में बेहतर फिट होनी चाहिए और उम्मीद है कि जगह में दब जाएगी, हालांकि मैंने जगह में कवर को वेल्ड करने के लिए एक 3 डी प्रिंटिंग पेन का उपयोग किया। अब आप कुछ डार्ट्स फायर करने के लिए तैयार हैं!

भविष्य के अद्यतन तारों के लिए आंतरिक रूटिंग का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन इस मामले में कवर नेरफ सौंदर्यशास्त्र के लिए थोड़ा सा उपज देते हैं।

चरण 6: कार्रवाई में क्रोनोग्रफ़

प्रसंस्करण फ़ाइल खोलना: Chronograph_Intitial_Release क्रोनोग्रफ़ के लिए वास्तव में एक अच्छा उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस की अनुमति देगा जो FPS और RPS (राउंड प्रति सेकंड) दोनों को प्रदर्शित करता है। यदि आपको कनेक्ट करने में समस्या हो रही है, तो सुनिश्चित करें कि आपने अपना Arduino सीरियल मॉनिटर बंद कर दिया है, आपको कोड में सीरियल पोर्ट को भी बदलना पड़ सकता है, लेकिन यह टिप्पणी की गई है और यह सरल होना चाहिए। अधिकतम मानों को रीसेट करने के लिए बस अपने कंप्यूटर पर स्पेस-बार दबाएं।

कोड कैसे काम करता है इस पर थोड़ा सा (यूआई का फोटो ऊपर देखा जा सकता है):

1. Arduino से इनपुट प्राप्त करता है
2. अधिकतम मूल्य खोजने के लिए इसकी तुलना पिछले इनपुट से करें
3. आसान दृश्य प्रतिक्रिया के लिए पूर्ण स्क्रीन में वर्तमान और अधिकतम मान प्रदर्शित करता है
4. स्पेस दबाए जाने पर अधिकतम मान रीसेट करता है

चरण 7: भविष्य की योजनाएं

इसके लिए भविष्य के अपडेट में निम्नलिखित सुधार शामिल होंगे। यदि आपके पास अतिरिक्त सुविधाएं हैं जो आप चाहते हैं, तो मुझे बताएं और मैं उन्हें लागू करने का प्रयास करूंगा।

1. एलसीडी स्क्रीन शामिल करें
2. बैटरी शामिल करें
3. Nerf संगत अनुलग्नक बिंदु
4. अद्यतन संलग्नक
5. लोहे के स्थान