Automatisk pneumatisk kanon. Bærbar og Arduino -drevet .: 13 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Hej alle!

Dette er instruktionen til at samle en bærbar pneumatisk kanon. Ideen var at skabe en kanon, der kan skyde forskellige ting. Jeg satte mig et par hovedmål. Så hvad skal min kanon være:

• Automatisk. For ikke at komprimere luft manuelt med en hånd- eller fodpumpe;
• Transportabel. For ikke at være pålidelig fra hjemmets elnet, så jeg kan tage det udenfor;
• Interaktiv. Jeg syntes, at det er fantastisk at vedhæfte et touchscreen -display til et pneumatisk system;
• Fedt udseende. Kanonen skal ligne en slags sci-fi-våben fra det ydre rum =).

Dernæst vil jeg beskrive hele processen og fortælle dig, hvordan du opretter en sådan enhed, og hvilke komponenter har du brug for.

Bemærk, jeg skrev denne instruktion udelukkende til de komponenter, jeg brugte eller til deres analoger. Mest sandsynligt vil dine dele være forskellige fra mine. I dette tilfælde bliver du nødt til at redigere kildefilerne for at gøre samlingen egnet til dig og afslutte projektet selv.

Instruktionskapitler:

1. Video anmeldelse.
2. Komponenter. Pneumatik.
3. Komponenter. Koblinger, hardware og forbrugsstoffer.
4. Design. Pneumatik.
5. Komponenter. Elektronik.
6. Forberedelse. CNC skæring.
7. Montering. Pumpe, magnetventil og pneumatisk hus.
8. Montering. Håndtag, lufttank og tønde.
9. Montering. Elektronik, ventiler og målere.
10. Montering. Ledninger.
11. Programmering. 4D Workshop 4 IDE.
12. Programmering. XOD IDE.
13. Programmering.

Trin 1: Videogennemgang

Trin 2: Komponenter. Pneumatik

Ok, lad os begynde med det pneumatiske systemdesign.

Luft pumpe

For at komprimere luften automatisk brugte jeg en bærbar billuftpumpe (billede 1). Sådanne pumper arbejder fra 12V DC elbilens net og er i stand til at pumpe lufttryk op til 8 bar eller ca. 116 psi. Min ene var fra en bagagerum, men jeg er næsten sikker på, at denne er en komplet analog.

1 x Automaze Heavy Duty Metal 12V elektrisk bil luftkompressor pumpe dækinflator med taske og alligatorklemmer ≈ 63 $;

Fra et sådant bilkit har du kun brug for en kompressor i sit originale metalkabinet. Slip derfor med unødvendige pneumatiske udgange (f.eks. For en manometer), fjern plastdækslet på siden, bærehåndtaget og tænd/sluk -kontakten.

Alle disse ting finder kun sted, så du ikke længere har brug for dem. Efterlad kun selve kompressoren med to ledninger stikkende ud af kabinettet. En fleksibel slange kan også efterlades, hvis du ikke vil genere den nye.

Normalt har sådanne kompressorer en pneumatisk udgang med G1/4 "eller G1/8" rør tommer gevind.

Lufttank

For at gemme trykluften har du brug for en tank. Den maksimale trykværdi i systemet afhænger af det maksimale tryk, der genereres af kompressoren. Så i mit tilfælde overstiger det ikke 116 psi. Denne trykværdi er ikke høj, men den udelukker brug af plast- eller glasbeholdere til opbevaring af luft. Brug metalcylindre. De fleste af dem har en sikkerhedsmargin, der er mere end nok til sådanne opgaver.

Tomme lufttanke fås i butikker specialiseret i bilaffjedringssystemer. Dette er et eksempel:

1 x Viking Horns V1003ATK, 1,5 gallon (5,6 liter) helmetall luftbeholder ≈ 46 $;

Jeg lettede min opgave og tog tanken fra 5-liters pulverslukker. Ja, det er ikke en joke (billede 2). Lufttanken fra slukkeren kom billigere end den købte. Jeg opbrugte 5 -liter BC/ABC tørkemisk pulverbrandslukker. Jeg kunne ikke finde en nøjagtig produktreference, så min ene så sådan ud:

1 x 5 kg BC/ABC tørkemisk pulver brandslukker med butiktastryk ≈ 10 $;

Efter at have adskilt og ryddet op i pulverjævningen, fik jeg min cylinder (billede 3).

Så min 5-liters tank ser meget sædvanlig ud, bortset fra en detalje. Slukkeren, som jeg brugte, er ISO -standardiseret; derfor har tanken M30x1.5 metrisk gevind på indløbshullet (billede 4). På dette trin stod jeg over for et problem. Pneumatiske forbindelser har normalt tommerørgevind, og det er svært at tilføje en sådan metrisk gevindcylinder til det pneumatiske system.

Valgfri.

For ikke at bekymre mig om en masse adaptere og fittings besluttede jeg mig for at lave en G1 til M30x1.5 rørmontering alene (Billede 5, Billede 6). Denne del er meget valgfri, og du kan springe den over, hvis din lufttank kan let forbindes med systemet. Jeg vedhæftede en CAD -tegning af mit armatur til dem, der kan stå over for det samme problem.

Magnetventil.

En ventil er nødvendig for at frigive den akkumulerede luft i cylinderen. For ikke at åbne ventilen manuelt, men automatisk, er magnetventilen det bedste valg. Jeg brugte denne (billede 7):

1 x S1010 (TORK-GP) GENERELT FORMÅL SOLENOIDVENTIL, NORMALT LUKKET ≈ 59 $;

Jeg brugte en normalt lukket ventil til kun at anvende strøm på den, når den blev affyret og ikke spildte batteristrøm. Ventilen DN 25 og dens tilladte tryk er 16 bar, hvilket er det dobbelte af trykket i mit system. Denne ventil har en koblingstilslutning hun G1 " - hun G1".

Sikkerhedsblæsningsventil

Denne ventil betjenes manuelt (Billede 8).

1 x 1/4 NPT 165 PSI luftkompressor sikkerhedsaflastningsventil, tank pop off ≈ 8 $;

Det bruges til at udtømme trykket fra systemet i nogle kritiske situationer, såsom lækage eller fejl i elektronik. Det er også meget praktisk til opsætning og kontrol af det pneumatiske system ved tilslutning af elektronik. Du kan bare trække i ringen for at aflaste trykket. Forbindelsen af min ventil er han G1/4.

Trykmåler.

En aneroid manometer til at overvåge trykket i systemet, når elektronikken er slukket. Næsten enhver pneumatisk passer f.eks.

1 x Performance Tool 0-200 PSI luftmåler til lufttankstilbehør W10055 ≈ 6 $;

Min med han G1/4 rørforbindelse er på billedet (billede 9).

Kontraventil

En kontraventil er nødvendig for at forhindre, at trykluften kommer tilbage i pumpen. Den lille pneumatiske kontraventil er ok. Her er et eksempel:

1 x Midwest Control M2525 MPT in-line kontraventil, 250 psi maks. Tryk, 1/4 ≈ 15 $;

Min ventil har han G1/4 " - han G1/4" gevindforbindelse (Billede 10).

Tryktransmitter

En tryktransmitter eller tryksensor er en enhed til trykmåling af gasser eller væsker. En tryktransmitter fungerer normalt som en transducer. Det genererer et elektrisk signal som en funktion af det påførte tryk. I denne instruktive har du brug for en sådan sender til automatisk at styre lufttrykket ved hjælp af elektronik. Jeg købte dette (billede 11):

1 x G1 / 4 tryktransducersensor, input 5V output 0,5-4,5V / 0-5V tryktransmitter til vandgasolie (0-10PSI) ≈ 17 $;

Præcis denne har den hanlige G1/4 -forbindelse, acceptabelt tryk og strøm fra 5V DC. Den sidste funktion gør denne sensor ideel til tilslutning til Arduino-lignende mikrokontroller.

Trin 3: Komponenter. Koblinger, hardware og forbrugsvarer

Metalbeslag og koblinger

Ok, for at kombinere alle pneumatiske ting har du brug for nogle rørfittings og koblinger (billede 1). Jeg kan ikke angive de nøjagtige produktlink til dem, men jeg er sikker på, at du kan finde dem i den hardware -butik, der er nærmest dig.

Jeg brugte metalbeslag fra listen:

• 1 x 3-vejs Y-stik G1/4 "BSPP Kvinde-Kvinde-Kvinde ≈ 2 $;
• 1 x 4-vejs stik G1/4 "BSPP Mand-Kvinde-Kvinde-Kvinde ≈ 3 $;
• 1 x 3-vejs stik G1 "BSPP Hann-han-han ≈ 3 $;
• 1 x Monteringsadapter hun G1 "til han G1/2" ≈ 2 $;
• 1 x Monteringsadapter hun G1/2 "til han G1/4" ≈ 2 $;
• 1 x Monteringsunion han G1 "til G1" ≈ 3 $;

Montering af lufttank

1 x Monteringsadapter hun G1 til han M30x1.5.

Du har brug for en kobling mere, og det afhænger af den specifikke luftcylinder, du vil bruge. Jeg fremstillede min i henhold til tegningen fra det foregående trin i denne instruktion. Du bør selv afhente montering under din lufttank. Hvis din lufttank har samme gevind M30x1.5, kan du lave kobling i henhold til min tegning.

PVC kloakrør

Dette rør er en tønde af din kanon. Vælg din diameter og længden af røret, men husk på, at jo større diameteren er, jo svagere er skuddet. Jeg tog DN50 (2 ) røret med en længde på 500 mm (billede 2).

Her er et eksempel:

1 x Charlotte Pipe 2-in x 20-ft 280 Schedule 40 PVC-rør

Kompressionsbeslag

Denne del skal forbinde det 2 "PVC -rør med G1" metalpneumatisk system. Jeg brugte komprimeringskoblingen fra DN50 -rør til hun G1, 1/2 "gevind (billede 3) og han G1, 1/2" til hun G1 "adapter (billede 4).

Eksemplerne:

1 x Trykluft Monteringsrørsystem Luftkompressorforbindelser Kvinde Lige DN 50G11/2 ≈ 15 $;

1 x Banjo RB150-100 Polypropylen rørfitting, reducering af bøsning, skema 80, 1-1/2 NPT han x 1 NPT hun ≈ 4 $;

Pneumatisk slange

Du skal også bruge en fleksibel slange til at forbinde luftkompressoren med det pneumatiske system (Billede 5). Røret skal have 1/4 NPT eller G1/4 gevind i begge ender. Det er bedre at købe det fremstillet af stål og ikke for langt. Sådan noget er ok:

1 x Vixen Horn Rustfrit stål luftkompressor flettet lederslange 1/4 "NPT han til 1/4" NPT ≈ 13 $;

Nogle af sådanne slanger har muligvis allerede en kontraventil installeret.

Skruer: Skruer:

• Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 10 mm længde - 10 stk.
• Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 20 mm længde - 20 stk.
• Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm længde - 21 stk.
• Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 30 mm længde - 8 stk.

Nødder:

Sekskantmøtrik M3 (DIN 934 / DIN 985) - 55 stk

Skiver:

Skive M3 (DIN 125) - 75 stk

Afvigelser:

• PCB hex standoff M3 Mand-Kvinde 24-25 mm længde-4 stykker;
• PCB hex standoff M3 Hann -Kvinde 14 mm længde - 10 stykker;

Hjørnebeslag

Du skal bruge to 30x30 mm metal hjørnebeslag til at fastgøre elektronikpladen. Alt dette kan let findes i en lokal isenkræmmer.

Her er et eksempel:

1 x Hulless Hyldebeslag 30 x 30mm Hjørnebøjle Joint Bracket Fastener 24 stk

Pneumatisk rørforsegling

Der er mange pneumatiske forbindelser i dette projekt. For at systemet kan holde trykket, skal alle dets koblinger være meget tætte. Til forsegling brugte jeg et specielt anaerobt fugemasse til pneumatik. Jeg brugte Vibra-tite 446 (billede 6). Rød farve betyder meget hurtig størkning. Mit råd Hvis du vil bruge den samme, så stram tråden hurtigt og i den ønskede position. Det vil være udfordrende at skrue det af efter.

1 x Vibra-Tite 446 kølemiddeltætningsmiddel-højtryksgevindforsegling ≈ 30-40 $;

Trin 4: Design. Pneumatik

Se skemaet ovenfor. Det hjælper dig med at finde ud af princippet.

Ideen er at komprimere luften ind i systemet ved at anvende 12V -signalet til pumpen. Når luften fylder systemet (grønne pile i skemaet), begynder trykket at stige.

Manometeret måler og viser det aktuelle tryk, og den pneumatiske transmitter sender et proportionalt signal til mikrokontrolleren. Når trykket i systemet når den værdi, der er angivet af mikrokontrolleren, slukker pumpen, og trykforøgelsen stopper.

Herefter kan du udlufte trykluften manuelt ved at trække i afblæsningsventilringen, eller du kan lave et skud (røde pile i skemaet).

Hvis du anvender 24V -signalet til spolen, åbner magnetventilen øjeblikkeligt og frigiver trykluften ved en meget høj hastighed på grund af den store indvendige diameter. Således at luftstrømmen kan skubbe ammunitionen i en tønde og dermed gøre et skud.

Trin 5: Komponenter. Elektronik

Så hvilke elektroniske komponenter har du brug for for at betjene og automatisere det hele?

Mikrokontroller

En mikrokontroller er hjernen i din pistol. Det aflæser trykket fra sensoren samt styrer magnetventilen og pumpen. Til sådanne projekter er Arduino det bedste valg. Enhver form for Arduino -bord er ok. Jeg brugte analogen af et Arduino Mega -kort (billede 1).

1 x Arduino Uno ≈ 23 $ eller 1 x Arduino Mega 2560 ≈ 45 $;

Selvfølgelig forstår jeg, at jeg ikke har brug for så mange input -pins, og jeg kunne spare penge. Jeg valgte Mega udelukkende på grund af flere hardware UART -grænseflader, så jeg kan tilslutte en berøringsskærm. Derudover kan du slutte en masse sjovere elektronik til din kanon.

Displaymodul

Som jeg skrev tidligere, ville jeg tilføje noget interaktivitet til kanonen. Til dette installerede jeg en 3,2 berøringsskærm (Pic. 2). På den viser jeg den digitaliserede trykværdi i systemet og indstillede den maksimale trykværdi. Jeg brugte en skærm fra firmaet 4d Systems og nogle andre ting til at blinke det og oprette forbindelse til Arduino.

1 x SK-gen4-32DT (startsæt) ≈ 79 $;

Til programmering af sådanne skærme er der et 4D System Workshop udviklingsmiljø. Men jeg fortæller dig mere om det.

Batteri

Min kanon skal være bærbar, da jeg vil bruge den udenfor. Det betyder, at jeg skal tage energi et sted fra for at betjene ventilen, pumpen og Arduino -controlleren.

Ventilspolen fungerer på 24V. Arduino board kan drives fra 5 til 12V. Pumpens kompressor er en bil og drives af et 12V bilelektrisk net. Således er den maksimale spænding, jeg har brug for, 24V.

Mens pumpen af luften udfører kompressormotoren også meget arbejde og forbruger en betydelig strøm. Desuden skal du påføre magnetstrømmen en stor strøm for at overvinde lufttrykket på ventilens stik.

For mig er løsningen brugen af Li-Po batteri til radiostyrede maskiner. Jeg købte et 6 -cellers batteri (22,2V) med en kapacitet på 3300mAh og 30C strøm (billede 3).

1 x LiPo 6S 22, 2V 3300 30C ≈ 106 $;

Du kan bruge ethvert andet batteri eller bruge en anden type celler. Det vigtigste er at have nok strøm og spænding. Bemærk, jo mere kapacitet er, jo længere kanonen fungerer uden genopladning.

DC-DC spændingsomformer

Li-Po-batteriet er 24V, og det fodrer magnetventilen. Jeg har brug for en DC-DC 24 til 12 spændingsomformer til at drive Arduino-kortet og kompressoren. Det skal være kraftfuldt, fordi kompressoren forbruger en betydelig strøm. Vejen ud af denne situation var køb af en 30A bilspændingsomformer (billede 4).

Et eksempel:

1 x DC 24v til DC 12v Step Down 30A 360W Heavy Duty Truck Car Power Supply ≈ 20 $;

Tunge lastbiler har en indbygget spænding på 24V. Derfor bruges sådanne omformere til at drive 12V elektronik.

Relæer

Du skal bruge et par relæmoduler til at åbne og lukke kredsløb - den første til kompressor og den anden til magnetventilen. Jeg brugte disse:

2 x relæ (Troyka -modul) ≈ 20 $;

Knapper

Et par standard øjeblikkelige knapper. Den første til at tænde for kompressoren og den anden til at bruge som en trigger til at lave et skud.

2 x enkel knap (Troyka -modul) ≈ 2 $;

Leds

Et par lysdioder for at angive kanontilstanden.

2 x enkel LED (Troyka -modul) ≈ 4 $;

Trin 6: Forberedelse. CNC skæring

For at samle alle pneumatiske og elektroniske komponenter skulle jeg lave nogle sagsdele. Jeg skar dem med CNC-fræsemaskine fra 6 mm, og 4 mm krydsfiner derefter malede dem.

Tegninger er i vedhæftede filer, så du kan tilpasse dem.

Næste er en liste over dele, du skal skaffe for at samle en kanon i henhold til denne instruktion. Listen indeholder delnavne og minimum nødvendig kvalitet.

• Håndtag - 6 mm - 3 stykker;
• Pin - 6 mm - 8 stykker;
• Arduino_plate - 4 mm - 1 stykke;
• Pneumatisk_plade_A1 - 6mm - 1 stk.
• Pneumatisk_plade_A2 - 6mm - 1 stk.
• Pneumatisk_plade_B1 - 6mm - 1 stk.
• Pneumatisk_plade_B2 - 6mm - 1 stk.

Trin 7: Samling. Pumpe, magnetventil og pneumatisk hus

Materialelisten:

Ved første samlingstrin skal du lave et hus til pneumatiske komponenter, samle alle rørfittings, installere en magnetventil og en kompressor.

Elektronik:

1. Kraftig kompressor til billuft - 1 stk.

CNC skæring:

2. Pneumatisk_plade_A1 - 1 stk.

3. Pneumatisk_plade_A2 - 1 stk.

4. Pneumatisk_plade_B1 - 1 stk.

5. Pneumatisk_plade_B2 - 1 stk.

Ventiler og rørfittings:

6. DN 25 S1010 (TORK-GP) Magnetventil 1 stk.

7. 3-vejs stik G1 BSPP han-han-han-1 stk.

8. Monteringsadapter hun G1 "til han G1/2" - 1 stk.

9. Monteringsadapter hun G1/2 "til han G1/4" - 1 stk.

10. 4-vejs stik G1/4 BSPP Han-Kvinde-Kvinde-Kvinde-1 stykke;

11. 3-vejs Y-type stik G1/4 BSPP Kvinde-Kvinde-Kvinde-1 stykke;

12. Monteringsunion han G1 "til G1" - 1 stk.

13. Monteringsadapter hun G1 til han M30x1,5 - 1 stk.

Skruer:

14. Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 20 mm længde - 20 stk. 15. Sekskantmøtrik M3 (DIN 934 / DIN 985) - 16 stk.

16. Skive M3 (DIN 125) - 36 stk.

17. M4 Skruer fra luftkompressoren - 4 stykker;

Andet:

18. PCB hex standoff M3 Mand-Kvinde 24-25mm længde-4 stykker;

Forbrugsvarer:

19. Pneumatisk rørforsegling.

Samlingsproces:

Se skitserne. De hjælper dig med samlingen.

Skema 1. Tag to CNC-skårne paneler B1 (pos. 4) og B2 (pos. 5) og tilslut dem som vist på billedet. Fix dem med M3 -skruer (pos. 14), møtrikker (pos. 15) og skiver (pos. 16)

Skema 2. Tag de samlede paneler B1+B2 fra skema 1. Indsæt adapteren G1 "til M30x1.5 (pos. 13) i panelet. Sekskanten på adapteren skal passe under den sekskantede rille i panelet. Derfor skal adapteren er fast og roterer ikke. Installer derefter kompressoren i den runde åbning på den anden side af de samlede paneler. Diameteren på åbningen skal være den samme som kompressorens udvendige diameter. Fix kompressoren med M4 -skruerne (pos. 17), der fulgte med bilpumpen

Skema 3. Indsæt 3-vejs stik G1 "(pos. 7) i magnetventilen (pos. 6). Skru derefter stikket (pos. 7) ind i G1" til M30x1.5 adapteren (pos. 13). Fix alle gevind med pneumatisk rørforsegling (pos. 19). Den frie udgang på 3-vejsstikket og magnetventilen på magnetventilen skal rettes opad som vist på figuren. Kompressorhuset (pos. 1) kan forhindre dig i at dreje stikket, så du midlertidigt kan fjerne det fra samlingen. Adskil kompressorens sideflade. Genmonter fire skruer, der fastgør sidedækslet til M3 -sekskantafstande (pos. 18). Gevindhuller på kompressorer af denne type er normalt M3. Hvis de ikke er det, skal du selv trykke på gevindhullerne M3 eller M4 i kompressoren

Skema 4. Tag forsamling 3. Skru G1 "til G1/2" adapteren (pos. 8) fast på enheden. Skru G1/2 "til G1/4" adapteren (pos. 9) til adapteren (pos. 8). Installer derefter 4-vejs G1/4 "stik (pos.10) og 3-vejs Y Type G1/4 "stik (pos. 11) som det er vist i skemaet. Fix alle gevind med pneumatisk rørforsegling (pos. 19)

Skema 5. Tag to paneler CNC-skårne paneler A1 (pos. 2) og A2 (pos. 3) og tilslut dem som vist på billedet. Fix dem med M3 -skruer (pos. 14), møtrikker (pos. 15) og skiver (pos. 16)

Skema 6. Tag de samlede plader A1+A2 fra skema 5. Sæt G1 "til G1" beslaget (pos. 12) i panelerne. Sekskanten på beslaget skal passe under den sekskantede rille i panelet. Derfor er beslaget fastgjort i panelet og roterer ikke. Skru derefter panelerne A1+A2 med beslaget (pos. 12) indvendigt på magnetventilen fra aggregatet 4. Drej A1+A2 paneler, indtil de er i samme vinkel som B1 og B2 paneler. Fastgør gevindet mellem magnetventilen og beslaget (pos. 12) med en pneumatisk rørforsegling (pos. 19). Afslut derefter samlingen ved at skrue A1+A2 paneler til kompressoren ved hjælp af M3 skruer (pos. 14)

Trin 8: Samling. Håndtag, lufttank og tønde

Materialelisten:

På dette trin skal du lave et håndtag af kanonen og installere det pneumatiske hus på den. Tilføj derefter tønde og lufttank.

1. Lufttank - 1 stk.

CNC skæring:

2. Håndtag - 3 stykker;

3. Pin - 8 stykker;

Slanger og fittings:

4. DN50 PVC kloakrør en halv meter lang;

5. PVC -kompressionskobling fra DN50 til G1 ;

Skruer:

6. Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm længde - 17 stykker;

7. Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 30 mm længde - 8 stk.

8. Sekskantmøtrik M3 (DIN 934 / DIN 985) - 25 stk.

9. Skive M3 (DIN 125) - 50 stk.

Samlingsproces:

Se skitserne. De hjælper dig med forsamlingen.

Skema 1. Tag tre CNC-skårne håndtag (pos. 2) og kombiner dem som vist på billedet. Fix dem med M3 -skruer (pos. 6), møtrikker (pos. 8) og skiver (pos. 9)

Skema 2. Tag de samlede håndtag fra skema 1. Sæt otte CNC-udskårne stiftdele (pos. 3) ind i rillerne

Skema 3. Installer det pneumatiske hus fra det foregående trin til samlingen. Samlingen har et snap-fit design. Fastgør det på håndtaget med 8 M3 skruer (pos. 7), møtrikker (pos. 8) og skiver (pos. 9)

Skema 4. Tag forsamling 3. Skru lufttanken (pos. 1) til det pneumatiske hus. Min lufttank var forseglet med en gummiring, som blev installeret på ildslukkeren. Men afhængigt af din lufttank skal du muligvis forsegle denne samling med et tætningsmiddel. Tag DN 50 PVC -kloakrøret, og indsæt det i PVC -komprimeringskoblingen (pos. 5). Det er din kanons tønde =). Skru den anden side af koblingen til den pneumatiske samling. Du må ikke forsegle denne tråd

Trin 9: Samling. Elektronik, ventiler og målere

Materialelisten:

Det sidste trin er at installere de resterende pneumatiske komponenter, ventiler og manometre. Saml også elektronikken og beslaget til montering af Arduino og display.

Ventiler, slanger og målere:

1. Aneroid manometer G1/4 - 1 stykke;

2. Digital tryktransmitter G1/4 5V - 1 stk.

3. Sikkerhedsblæsningsventil G1/4 - 1 stk.

4. Kontraventil G1/4 "til G1/4" - 1 stk.

5. Pneumatisk slange omkring 40 cm lang;

CNC-skæring:

6. Arduino -tallerken - 1 stykke;

Elektronik:

7. Bilspænding DC -DC -omformer 24V til 12V - 1 stk.

8. Arduino Mega 2560 - 1 stk.

9. 4D Systems 32DT displaymodul - 1 stykke;

Skruer:

10. Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 10 mm længde - 10 stk.

11. Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm længde - 2 stk.

12. Sekskantmøtrik M3 (DIN 934 / DIN 985) - 12 stk.

13. Skive M3 (DIN 125) - 4 stk.

Andet:

14. PCB hex standoff M3 Hann -Kvinde 14 mm længde - 8 stk.

15. Metalhjørne 30x30mm - 2 stykker;

Variable komponenter til montering af DC-DC-omformer:

16. PCB hex standoff M3 Hann -Kvinde 14 mm længde - 2 stk.

17. Skive M3 (DIN 125) - 4 stk.

18. Skrue M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm længde - 2 stk.

19. Sekskantmøtrik M3 (DIN 934 / DIN 985) - 2 stk.

Forbrugsvarer:

20. Pneumatisk rørforsegling;

Samlingsproces:

Se skitserne. De hjælper dig med forsamlingen.

Skema 1. Skru kontraventilen (pos. 4) og tryktransmitteren (pos. 2) fast på enhedens 4-vejs-stik. Skru sikkerhedsblæsningsventilen (pos. 3) og aneroidmåler (pos. 1) fast på 3-vejs Y-stik. Tæt alle gevindforbindelser med et tætningsmiddel

Skema 2. Tilslut kontraventilen (pos. 4) til kompressoren med en slange (pos. 5). Der er normalt en gummiring på sådanne rør, men hvis ikke, skal du bruge et fugemasse

Skema 3. Monter DC-DC spændingsomformeren (pos. 7) på forsamlingen. Sådanne bilspændingsomformere kan have helt forskellige størrelser og forbindelser, og det er usandsynligt, at du finder præcis det samme som mit. Så find ud af, hvordan du installerer det selv. Til min konverter klargjorde jeg de to huller i håndtaget og fikserede det ved hjælp af M3 -afstandsstykker (pos. 16), skruer (pos. 18), skiver (pos. 17) og møtrikker (pos. 19)

Skema 4. Tag CNC-skåret Arduino-plade (pos. 6). Monter Arduino Mega 2560 -kortet (pos. 8) på den ene side af pladen ved hjælp af fire afstandsstykker (pos. 14), M3 -skruer (pos. 10) og møtrikker (pos. 12). Monter 4D -displaymodulet (pos. 9) på den anden side af pladen (pos. 6) ved hjælp af fire afstandsstykker (pos. 14), M3 -skruer (pos. 10) og møtrikker (pos. 12). Fastgør to 30x30mm metalhjørner (pos. 15) til panelet som vist. Hvis monteringshullerne på de hjørner, du har, ikke matcher dem på panelet, så bor dem selv

Skema 5. Fastgør den samlede Arduino -plade til kanonens håndtag. Fix det med M3 -skruer (pos. 11), skiver (pos. 13) og møtrikker (pos. 12)

Trin 10: Samling. Ledninger

Her forbindes alt i henhold til dette diagram. Displaymodulet kan tilsluttes enhver UART; Jeg valgte Serial 1. Glem ikke tykkelsen af ledningerne. Det anbefales at bruge tykke kabler til at forbinde kompressoren og magnetventilen med batteriet. Relæer skal indstilles til normalt at åbne.

Trin 11: Programmering. 4D Workshop 4 IDE

4D System Workshop er UI -udviklingsmiljøet for det display, der bruges i dette projekt. Jeg vil ikke fortælle dig, hvordan du tilslutter og blinker displayet. Alle disse oplysninger kan findes på producentens officielle websted. På dette trin fortæller jeg dig, hvilke widgets jeg brugte til kanon -brugergrænsefladen.

Jeg brugte en enkelt Form0 (Pic. 1) og følgende widgets:

Angularmeter1 Tryk, bar

Denne widget viser det aktuelle systemtryk i barer.

Angularmeter2 Tryk, Psi

Denne widget viser det aktuelle systemtryk i Psi. Displayet fungerer ikke med flydende punktværdier. Det er således umuligt at kende det nøjagtige tryk i barer, for eksempel hvis trykket er i området 3 til 4 bar. PSi -skalaen er i dette tilfælde mere informativ.

Rotary switch 0

En drejekontakt til indstilling af det maksimale tryk i systemet. Jeg besluttede at lave tre gyldige værdier: 2, 4 og 6 bar.

Strenge0

Tekstfeltet, der rapporterer, at controlleren med succes har ændret den maksimale trykværdi.

• Statictext0 Spuit Cannon!
• Statisk tekst1 Maks. Tryk
• Brugerbilleder 0

Er kun for lulz.

Jeg vedhæfter også Workshop -projektet til skærmens firmware. Du har måske brug for det.

Trin 12: Programmering. XOD IDE

XOD biblioteker

For at programmere Arduino -controllere bruger jeg det visuelle XOD -programmeringsmiljø. Hvis du er ny inden for elektroteknik eller måske kan lide at skrive enkle programmer til Arduino -controllere som mig, så prøv XOD. Det er det ideelle instrument til hurtig prototyping af enheder.

Jeg har lavet et XOD -bibliotek, der indeholder kanonprogrammet:

gabbapeople/pneumatisk-kanon

Dette bibliotek indeholder en programrettelse til hele elektronikken og knuden til betjening af tryktransmitteren.

Du har også brug for et par XOD -biblioteker for at kunne betjene displaymoduler til 4D -systemer:

gabbapeople/4d-ulcd

Dette bibliotek indeholder noder til betjening af grundlæggende 4D-ulcd-widgets.

bradzilla84/visi-genie-ekstra-bibliotek

Dette bibliotek udvider mulighederne i det forrige.

Behandle

• Installer XOD IDE -softwaren på din computer.
• Tilføj biblioteket gabbapeople/pneumatic-cannon til arbejdsområdet.
• Føj biblioteket gabbapeople/4d-ulcd til arbejdsområdet.
• Føj biblioteket bradzilla84/visi-genie-extra-library til arbejdsområdet.

Trin 13: Programmering

Ok, hele programrettelsen er ret stor, så lad os se på dens dele.

Initialiserer displayet

Init-noden (Pic. 1) fra 4d-ulcd-biblioteket bruges til at konfigurere displayenheden. Du skal linke UART -interfaceknuden til den. UART -noden afhænger af, hvordan din skærm præcist er tilsluttet. Skærmen føles fantastisk med softwaren UART, men hvis det er muligt, er det bedre at bruge hardware en. RST -stiften på init -noden er valgfri og tjener til at genstarte skærmen. Init node opretter en brugerdefineret DEV datatype, der hjælper dig med at håndtere display widgets i XOD. BAUD -kommunikationshastigheden skal være den samme som indstillet, når displayet blinker.

Læser tryktransmitteren

Min tryktransmitter er en analog enhed. Det sender et analogt signal, der er proportionalt med lufttrykket i systemet. For at finde ud af afhængigheden lavede jeg et lille eksperiment. Jeg pumpede kompressoren til et bestemt niveau og læste det analoge signal. Så jeg fik en graf over det analoge signal fra trykket (Pic. 2). Denne graf viser, at afhængigheden er lineær, og jeg kan let udtrykke det ved ligningen y = kx + b. Så for denne sensor er ligningen:

Analog læsspænding * 15, 384 - 1, 384.

Således får jeg den nøjagtige (PRES) værdi af trykket i stængerne (billede 3). Derefter runder jeg det op til en heltalværdi og sender det til den første skrive-vinkelmåler-widget. Jeg oversætter også tryk ved hjælp af kortnodekortet til psi og sender det til den anden skrive-vinkelmåler-widget.

Opsætning af det maksimale tryk

Den maksimale trykværdi indstilles til aflæsning af drejekontakt (billede 4). Read-rotary-switch widget'en har tre positioner med indekserne 0, 1 og 2. som svarer til 2, 4 og 6 bar trykværdier på displayet. For at konvertere indekset til (EST) maksimalt tryk multiplicerer jeg det med 2 og tilføjer 2. Dernæst opdaterer jeg string0-widgeten med skrive-streng-præ-noden. Det ændrer strengen på skærmen og informerer om, at det maksimale tryk opdateres.

Betjenende magnetventil og kompressor

Den første knapknude er forbundet til pin 6 og tænder kompressorens relæ. Kompressorrelæ styres via digital-skrive-knude, der er forbundet til pin 8. Hvis der trykkes på knappen, og systemtrykket (PRES) er mindre end det indstillede (EST), tændes kompressoren og begynder at pumpe luft, indtil systemtrykket (PRES) er større end maksimumværdien (EST) (billede 5).

Skuddet foretages ved at trykke på udløserknappen. Det er simpelt. Triggerknapnoden, der er tilsluttet pin 5, skifter magnetrelæet ved hjælp af den digitale skriveknude, der er tilsluttet Pin 12.

Angiver tilstanden

Lysdioder er aldrig nok =). Pistolen har to lysdioder: den grønne og den røde. Hvis kompressoren ikke er tændt, og trykket i systemet (PRES) er lig med det estimerede (EST) eller lidt mindre end det, lyser den grønne LED (Pic. 6). Det betyder, at du trygt kan trykke på aftrækkeren. Hvis pumpen kører, eller systemtrykket er lavere end det, du har indstillet på skærmen, lyser den røde lysdiode, og den grønne går ned.