سيف سيبر المضئ من صنعك! جزء1

قم ببناء سيف سيبر الخاص بك!

جيريمي لي 

اقرأكاملا -بالانجليزية-

الجزء 3: وحدات التحكم هنا

الجزء 2: الطاقة والصوت هنا

جزء 4: التجميع والبناء المقوى هنا

1-المقدمة، المكونات والأمان

تحذير بطارية LiPo

هذا المشروع هو في الأساس لعبة ، لكنه يستخدم بطارية LiPo (Lithium Polymer) من الدرجة RC ونظام طاقة يمكن أن يكون خطيرًا إذا أسيء التعامل معه. الجهد الكهربي آمن للبشر ، لكن هناك طاقة كافية (20 أمبير ، 200 واط!) لبدء الحرائق في حالة حدوث ماس كهربائي. إذا صنعت هذا السيف ، أتوقع منك أن تشرف بعناية على استخدامه.

تأتي بطاريات LiPo مع متطلبات معالجة خاصة. يجب أن يتم شحنها بشكل صحيح وألا يُسمح لها مطلقًا بالركض "ثابتًا" وإلا فقد تنفجر.

ضع دائمًا خطة للتخلص الآمن من خلية طاقة زائدة. تعتبر الأكياس المقاومة للحريق بداية جيدة. اعلم أن الماء يجعل حرائق الليثيوم أسوأ.

إذا كنت من ذوي الخبرة في بناء طائرات متعددة المحركات أو طائرات RC (التحكم عن بعد) ، فستكون هذه أرضية مألوفة. (إنها مجرد طائرة كوادكوبتر بدون مراوح ، حقًا.) وإلا ، ينبغي اعتبار هذا مشروعًا متقدمًا يتطلب رعاية ومهارات بناء جيدة ، وهو مشروع نأمل أن يمنحك خبرة مع هذه الأنواع من أنظمة الطاقة.

مخطط الرسم البياني

ليس هناك الكثير من الدوائر الفعلية لهذا المشروع. سوف نستفيد بشكل مكثف من الوحدات المبنية مسبقًا وستحتاج في الغالب إلى توصيل الموصلات بينها.

في الأساس ، تخرج الطاقة من البطارية ، وتتدفق نحو الشفرة ، وتضاف إشارة تحكم على طول الطريق. معظم الميزات موجودة في البرنامج ، والتي لا تظهر في هذا الرسم التخطيطي المحدد.

قائمة الاجزاء

• Hobbyking YEP-20 SBEC 
• (5x) كابلات تمديد مؤازرة Futaba 22AWG 15 سم
• مستشعر جهد البطارية FrSky (FBVS-01)  
• مراقب
• SparkFun Pro Micro (5V) (Atmel32u4 Arduino)  
• MPU6050 IMU Breakout Board (GY-521)  
• مفتاح التشفير الدوراني "الحجم الرقمي"
• الصوت

• TPA2005D1 Audio Amp (SparkFun / geeetech)  
• مكبر صوت 8 × 2 وات ، قطر 20-40 مم
• المقاومات: 1kΩ ، 150Ω ، 1/4 واط (صغير)
• المكثف: 0.68 درجة فهرنهايت كهربائيا (أي شيء من 0.47 إلى 1 درجة فهرنهايت سيفي بالغرض ، ولكن يكون مضغوطًا قدر الإمكان)
• نصل السيف "LED"
• شريط LED WS2812b RGB بطول 1 متر (2 × 50 سم) 
• 144 مصباح / متر كثافة ، أبيض ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، مقاوم للماء IP65 سيليكون معزول
• أنبوب البولي كربونات 600 مم (القطر الخارجي 25 مم) وطرف الشفرة 
• ورقة تعبئة الرغوة (500 مم × 100 مم)
• البطارية
• حزمة ليبو Zippy Compact 1000mAh 3 خلايا 
• موصل XT-60 

--أو--

• حزمة Lipo المكونة من 3 خلايا من Turnigy 1000mAh 3S 20C  
• ذكر JST Battery Pigtail  
• تحسين الطاقة
• 10A مفتاح "التيار الكهربائي" (اختياري) 
• موصلات نقطية أو موصلات JST (اختياري) 
• مصابيح الطاقة أو مؤشرات الجهد (اختياري) 
• أنابيب Heatshrink  
• المقبض
• 20 مم (3/4 بوصة) مقرنة أنابيب الضغط PVC (مع حلقات مطاطية ونهايات لولبية)
• أنبوب PVC 32 مم (1 1/4 بوصة) (طول 1 متر كثير)
• غطاء نهاية 32 مم (1/4 بوصة) PVC (احصل على زوجين) 
• موصل مواسير PVC 32 مم (1 1/4 بوصة) (اثنان أو ثلاثة منهم)

* لاحظ أن كبلات التمديد المؤازرة Futaba 22AWG مقاس 15 سم مستخدمة أيضًا بواسطة وحدة التحكم والأنظمة الفرعية للشفرة. (موصلات فوتابا لها حافة مستقطبة).

"موصلات فوتابا لها حافة مستقطبة"

مصادر الحصول على القطع

يمكن العثور على مكونات RC مثل البطارية ومحول  DC والموصلات في Hobbyking (إن لم يكن متجر الطائرات المحلي الخاص بك) والباقي في DigiKey و SparkFun و eBay ومصادر الإنترنت المعتادة. الباقي هو الأنابيب البلاستيكية وتجهيزات السباكة من متجر لاجهزة الكمبيوتر.

المكون الرئيسي هناك هو Hobbyking YEP 20A HV (2 ~ 12S) SBEC (دائرة إزالة البطارية في وضع التبديل) ، والمعروفة أيضًا باسم MTTEC KETO HV BEC 12S. هذا الجهاز هو حقًا ما يجعل السيف المحمول ممكنًا. لا أعرف ما يعادله ، لكنني سأبحث. في الوقت الحالي ، هو مفتاح البناء.

هذا يعتني بقوة التيار المستمر. الآن لدينا زوج من أشباه الموصلات المفضلة لدي: متحكم Atmel32u4 و MPU6050 IMU.

 

 متحكم Atmel32u4 و MPU6050 IMU

يستخدم المشروع ميزات خاصة بـ 32u4 (مثل Timer4 عالي السرعة) وقد تم تصميمه حول الشكل المادي لـ "Pro Micro" ، ولكن يجب أن تعمل اللوحات الأخرى المتوافقة مع Arduino Leonardo مع تعديلات طفيفة.

يجب أن يكون الإصدار 5 فولت يعمل بمعدل ساعة 16 ميجا هرتز بالكامل. الإصدار 3.3 فولت غير كافٍ من حيث الجهد (للتحكم في شريط LED) وقوة الحوسبة (لتشغيل مُركِّب الصوت).

بالطبع ، نحتاج إلى شريط LED لطيف للشفرة:

 

شريط LED للشفرة

معظم شرائط LED "1 متر" التي ستجدها على الإنترنت هي في الواقع شريطين مقاس 50 سم متصلان ببعضهما البعض مع وجود فجوة واضحة في المنتصف. بالنسبة لشفرة بحجم "شوتو" 50 سم ، هذا رائع - نحتاج فقط إلى فك الشريط مرة أخرى إلى نصفيه الأصليين. مناسب! ورخيصة أيضًا ، بأقل من 30 دولارًا على موقع eBay الآن.

إذا كنت تنوي "المعركة" مع سيفك ، فسأعتبر هذا مستهلكًا. ما يكفي من الضربات وسوف تكسرها في النهاية ، لذا ترقب الصفقات. يسمح التصميم بتغيير الشفرات بسهولة في الميدان ، إذا كان لديك نسخ احتياطية جاهزة.

إذا كنت تريد شفرة أطول (70-90 سم بطول السيف الضوئي الكامل) ، فأنت بحاجة إما إلى الذهاب للحصول على شرائط متصلة أكثر تكلفة (ولا أعرف أين ستجدها) أو تعديل الشرائط الأرخص لتعديلها فجوة الانضمام مع بعض التحزيز والطي والطي وإعادة اللحام.

تأكد من حصولك على WS2812b LEDs. يجب أن تحتوي مصابيح LED ذات الحزمة 5050 على أربعة دبابيس لكل عبوة وأن تكون بجوار بعضها البعض ، ويجب أن يحتوي الشريط على ثلاثة اتصالات في كل طرف. ثلاثة فقط. ليس اثنان (هذا شريط لون واحد) ، وليس أربعة (هذا شريط RGB تمثيلي ، أو بروتوكول تسلسلي مختلف).

أنت أيضًا تريد شريطًا به خلفية بيضاء (وليس سوداء) لأقصى انعكاس للضوء من الشفرة ، ومغطى بالسيليكون IP65 للحماية المادية. (IP67 و IP68 لهما غلاف مستطيل أكثر سمكًا من المحتمل ألا يكون مناسبًا.) يجب أن تكون بنفس التكلفة ، مجرد خيار عند الطلب. أنت تريد حقًا النسخة المقاومة للماء ، نظرًا للمتانة الجسدية المعززة بشكل كبير (مقاومة الصدمات) ، يجب أن يعطي طلاء السيليكون الشفرة ، والتبديد الحراري الطفيف الذي يوفره.

أنبوب بولي كربونات 25 مم

جزء مهم يجب عليك الحصول عليه مبكرًا هو أنبوب الشفرة. لقد استخدمت أنبوبًا بقطر خارجي 25.6 مم (1 بوصة OD) 22.2 مم من البولي كربونات بقطر داخلي (سمك جدار 1.6 مم) من مورد محلي يسمى Profile Plastics ، لكنني وجدت منذ ذلك الحين مصدرًا أرخص وأفضل في The Custom Saber Shop وهو خصيصًا لهذا الغرض ، ولديهم "رؤوس شفرات" شفافة أيضًا. من الصعب العثور على هؤلاء!

استخدم بنائي أنبوبًا شفافًا مع ناشر ضوئي للورق الرغوي ملفوف حول شرائط LED ، لكنني بالتأكيد سأجرب أنبوبًا أبيض شفافًا للحصول على شفرة ذات مظهر أفضل. الأنبوب الشفاف يكشف قليلاً جدًا عندما يتعلق الأمر بأخطاء التجميع أو عيوبه ، ويمكنك رؤية نقاط LED إذا نظرت حقًا. طبقة إضافية من الانتشار ستكون لطيفة.

 

ورقة رغوة لاغراض التعبئة لتغليف النصل وتحسين التوهج.  اشتريها من خزانة لوازم القرطاسية المحلية الخاصة بك.

 

من المحتمل أن يكون الأنبوب العادي / الرقيق الجدران جيدًا إلا إذا كنت تريد صابرًا بطول كامل أو تنوي القتال بقوة به. شريط LED عريض إلى حد ما (12-15 مم) ونحتاج إلى بعض المساحة حتى ينتشر الضوء حول الحواف ، لذلك لا أوصي بالأنبوب الرفيع مقاس 3/4 بوصة أو الأنبوب ذي الجدران السميكة للبدء به. لم أجربهم بعد.

ملاحظة على المواد: أنبوب البولي هو ما تحتاجه تمامًا. ليس مادة البرسبيكس أو الأكريليك أو PVC الشفاف أو أي بلاستيك آخر. هذا هو السبب:

أنبوب البولي لا ينكسر. أبدا. سوف يستغرق الأمر طلقة بندقية ويبقى في قطعة واحدة. يمكن ثنيها وسحقها (لذلك لا تقود سيارتك فوق الأنبوب بسيارة) ولكن لا توجد ظروف يمكن تصورها حيث ستتأرجح فجأة نصف أنبوب بلاستيكي مكسور وخشن. هذا مهم بالنسبة لي ولأي شخص يريد أن يكون آمنًا.

يحتوي البولي كربونات على صبغة زرقاء قليلاً مقارنة بالبرسبيكس لأنه أقل وضوحًا من الناحية البصرية. هذه ليست مشكلة بالنسبة لنا ، ولكنها تساعد عند محاولة تحديد "كمبيوتر شخصي حقيقي" إذا كنت في شك.

يحتوي التصميم الموصوف هنا على أول 8 سم من أنبوب الشفرة مثبت بإحكام في المقبض بواسطة قارنة ضغط الأنابيب ، وحوالي 2 سم من المساحة الحرة في الطرف البعيد. لذلك أنت بحاجة إلى طول أنبوب أكبر بمقدار 10 سم من شفرة LED ؛ لذلك تحتاج الشفرة نصف متر إلى أنبوب 600 مم.

ونعم ، أنبوب قطر خارجي 25 مم يلائم "مقرنة مواسير 20 مم" ، مع مساحة إضافية. (ترتبط أحجام أنابيب المياه البلاستيكية بالقطر الداخلي لأنابيب الحديد التي تم استبدالها. موصلات الأنابيب البلاستيكية ذات أبعاد صحيحة ، ولكنها غير مصنفة للضغط.)

 

تعني فيزياء العالم الحقيقي أنه يتعين علينا تأمين الأنبوب بقوة في داخل المقبض برافعة كافية. "قارنات الضغط" سريعة التحرير ويمكنها حمل أنابيب ضغط مصنفة بالتيار الكهربائي وتبدو رائعة.

 

خيار شخصي آخر إلى حد ما هو شكل ومكان السماعة للمؤثرات الصوتية. يعد مكبر الصوت ذو الملف المغناطيسي التقليدي ضروريًا لالتقاط نغمات الجهير بشكل صحيح (مع الأسف ، فإن بيزو لا يقطعها) ولكنها تأتي في العديد من الأصناف.

مكبر الصوت بقدرة 2 وات مرتفع بشكل جيد ، وقد استخدمت جزءًا مستصلحًا مقاس 40 سم والذي حدث لتلائمه داخل الغطاء النهائي PVC الذي صنع `` الحلق '' للمقبض. تعد مكبرات الصوت البديلة للكمبيوتر المحمول مثيرة للاهتمام وتأتي بأشكال طويلة ومستطيلة قد تتناسب مع تصميمات أقل حجماً.

الغطاء النهائي PVC

نحتاج إلى مكبر للصوت، وهناك عدد كبير من وحدات الفئة D الصغيرة التي ستعمل بشكل جيد. نحتاج فقط إلى إخراج أحادي ولا تحتاج الجودة إلى أن تكون رائعة. يقوم SparkFun / geeetech amp بالمهمة بشكل جيد مع بعض الأجزاء الإضافية.