Automatisk pneumatisk kanon. Bärbar och Arduino -driven: 13 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Hej alla!

Detta är instruktionen för att montera en bärbar pneumatisk kanon. Tanken var att skapa en kanon som kan skjuta olika saker. Jag satte upp några huvudmål. Så, vad min kanon ska vara:

• Automatisk. För att inte komprimera luft manuellt med en hand- eller fotpump;
• Portabla. För att inte vara pålitlig från hemmets elnät, så jag kan ta det utanför;
• Interaktiv. Jag tyckte att det är fantastiskt att fästa en pekskärm på ett pneumatiskt system;
• Kul utseende. Kanonen ska se ut som ett slags sci-fi-vapen från yttre rymden =).

Därefter kommer jag att beskriva hela processen och berätta hur du skapar en sådan enhet och vilka komponenter du behöver.

Observera, jag skrev denna instruktion uteslutande för de komponenter som jag använde eller för deras analoger. Mest troligt kommer dina delar att skilja sig från mina. I det här fallet måste du redigera källfilerna för att göra monteringen lämplig för dig och slutföra projektet själv.

Instruktionskapitel:

1. Videogranskning.
2. Komponenter. Pneumatik.
3. Komponenter. Kopplingar, hårdvara och förbrukningsvaror.
4. Design. Pneumatik.
5. Komponenter. Elektronik.
6. Förberedelse. CNC -skärning.
7. Montering. Pump-, magnet- och pneumatisk hölje.
8. Montering. Handtag, lufttank och fat.
9. Montering. Elektronik, ventiler och mätare.
10. Montering. Kabeldragning.
11. Programmering. 4D Workshop 4 IDE.
12. Programmering. XOD IDE.
13. Programmering.

Steg 1: Videogranskning

Steg 2: Komponenter. Pneumatik

Ok, låt oss börja med den pneumatiska systemkonstruktionen.

Luft pump

För att komprimera luften automatiskt använde jag en portabel billuftpump (bild 1). Sådana pumpar fungerar från 12V DC elbilsnätet och kan pumpa lufttryck upp till 8 bar eller cirka 116 psi. Min var från en bagageutrymme, men jag är nästan säker på att den här är en komplett analog.

1 x Automaze Heavy Duty Metal 12V elektrisk bil luftkompressor pump däckinflator med väska & Alligator klämmor ≈ 63 $;

Från ett sådant bilpaket behöver du bara en kompressor i sitt metallhölje. Bli av med onödiga pneumatiska utgångar (till exempel för en manometer), ta bort sidokåpan, bärhandtaget och på/av -omkopplaren.

Alla dessa saker sker bara, så du behöver dem inte längre. Lämna bara kompressorn själv med två trådar som sticker ut ur höljet. En flexibel slang kan också lämnas om du inte vill krångla till den nya.

Vanligtvis har sådana kompressorer en pneumatisk utgång med G1/4 "eller G1/8" rör tumgänga.

Lufttank

För att lagra tryckluften behöver du en tank. Det maximala tryckvärdet i systemet beror på det maximala tryck som genereras av kompressorn. Så i mitt fall överstiger det inte 116 psi. Detta tryckvärde är inte högt, men det utesluter användning av plast- eller glasbehållare för att lagra luft. Använd metallcylindrar. De flesta av dem har en säkerhetsmarginal som är mer än tillräckligt för sådana uppgifter.

Tomma lufttankar finns i butiker specialiserade på bilfjädringssystem. Det här är ett exempel:

1 x Viking Horns V1003ATK, 1,5 Gallon (5,6 Liter) All Metal Air Tank ≈ 46 $;

Jag lättade min uppgift och tog tanken från 5-liters pulverbrandsläckaren. Japp, det är inte ett skämt (bild 2). Lufttanken från släckaren kom billigare än den köpta. Jag tog slut på 5 -liters BC/ABC torrkemikaliepulversläckare. Jag kunde inte hitta en exakt produktreferens, så min såg ut ungefär så här:

1 x 5 kg BC/ABC pulversläckare med torrt kemiskt pulver med gastryck i butiken ≈ 10 $;

Efter att ha demonterat och rengjort pulverjäsningen fick jag min cylinder (bild 3).

Så min 5-liters tank ser väldigt vanlig ut förutom en detalj. Släckaren som jag använde är ISO -standardiserad; det är därför tanken har M30x1.5 metrisk gänga på inloppshålet (bild 4). I det här steget mötte jag ett problem. Pneumatiska anslutningar har vanligtvis tumgängor, och det är svårt att lägga till en sådan metrisk gängcylinder till det pneumatiska systemet.

Frivillig.

För att inte bry mig om ett gäng adaptrar och beslag bestämde jag mig för att göra en rörmontering G1 till M30x1.5 själv (bild 5, bild 6). Denna del är mycket valfri, och du kan hoppa över den om din lufttank kan enkelt kopplas till systemet. Jag bifogade en CAD -ritning av min koppling för dem som kan möta samma problem.

Magnetventil.

För att släppa ut luften som samlats i cylindern behövs en ventil. För att inte öppna ventilen manuellt utan automatiskt är magnetventilen det bästa valet. Jag använde den här (bild 7):

1 x S1010 (TORK-GP) ALLMÄNT SYFTE SOLENOIDVENTIL, NORMALT STÄNGT ≈ 59 $;

Jag använde en normalt stängd ventil för att applicera ström på den endast när den eldades och inte slösa batteri. Ventilen DN 25 och dess tillåtna tryck är 16 bar, vilket är dubbelt så mycket som trycket i mitt system. Denna ventil har en kopplingsanslutning hona G1 " - hona G1".

Säkerhetsblåsventil

Denna ventil manövreras manuellt (bild 8).

1 x 1/4 NPT 165 PSI luftkompressor säkerhetsavlastningstryckventil, Tank Pop Off ≈ 8 $;

Det används för att avlägsna trycket från systemet i vissa kritiska situationer, till exempel läckage eller fel på elektronik. Det är också mycket bekvämt att installera och kontrollera det pneumatiska systemet vid anslutning av elektronik. Du kan bara dra i ringen för att avlasta trycket. Anslutningen på min ventil är han G1/4.

Tryckmätare.

En aneroid tryckmätare för att övervaka trycket i systemet när elektroniken är avstängd. Nästan vilken pneumatisk som helst passar till exempel:

1 x Performance Tool 0-200 PSI luftmätare för lufttankstillbehör W10055 ≈ 6 $;

Min med han G1/4 röranslutning finns på bilden (bild 9).

Backventil

En backventil behövs för att förhindra att tryckluften kommer tillbaka in i pumpen. Den lilla pneumatiska backventilen är ok. Här är ett exempel:

1 x Midwest Control M2525 MPT in-line backventil, 250 psi max tryck, 1/4 ≈ 15 $;

Min ventil har han G1/4 " - G1/4" gänganslutning (bild 10).

Tryckgivare

En trycktransmitter eller trycksensor är en anordning för tryckmätning av gaser eller vätskor. En trycktransmitter fungerar vanligtvis som en givare. Den genererar en elektrisk signal som en funktion av det pålagda trycket. I denna instruerbara, behöver du en sådan sändare för att automatiskt styra lufttrycket med elektronik. Jag köpte detta (bild 11):

1 x G1 / 4 trycktransducersensor, ingång 5V utgång 0,5-4,5V / 0-5V trycktransmitter för vattengasolja (0-10PSI) ≈ 17 $;

Exakt denna har den manliga G1/4 -anslutningen, acceptabelt tryck och effekt från 5V DC. Den sista funktionen gör denna sensor idealisk för anslutning till Arduino-liknande mikrokontroller.

Steg 3: Komponenter. Kopplingar, hårdvara och förbrukningsvaror

Metallbeslag och kopplingar

Ok, för att kombinera alla pneumatiska saker behöver du några rörkopplingar och kopplingar (bild 1). Jag kan inte ange de exakta produktlänkarna till dem, men jag är säker på att du kan hitta dem i järnaffären närmast dig.

Jag använde metallbeslag från listan:

• 1 x 3-vägs Y-typ G1/4 "BSPP Kvinna-Kvinna-Kvinna ≈ 2 $;
• 1 x 4-vägs kontakt G1/4 "BSPP Man-Kvinna-Kvinna-Kvinna ≈ 3 $;
• 1 x 3-vägs kontakt G1 "BSPP han-han-hane ≈ 3 $;
• 1 x Monteringsadapter Hona G1 "till Hane G1/2" ≈ 2 $;
• 1 x Monteringsadapter Hona G1/2 "till Hane G1/4" ≈ 2 $;
• 1 x Monteringsunion Hane G1 "till G1" ≈ 3 $;

Montering av lufttank

1 x passande adapter hona G1 till hane M30x1.5.

Du behöver en koppling till, och det beror på den specifika luftcylinder som du kommer att använda. Jag tillverkade min enligt ritningen från föregående steg i denna instruktion. Du bör själv hämta kopplingen under din lufttank. Om din lufttank har samma gänga M30x1.5 kan du göra koppling enligt min ritning.

Avloppsrör av PVC

Detta rör är ett fat av din kanon. Välj din diameter och rörets längd, men tänk på att ju större diameter desto svagare skott. Jag tog DN50 (2 ) röret med 500 mm längd (bild 2).

Här är ett exempel:

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

Kompressionspassning

Denna del är att koppla ihop det 2 "PVC -röret med G1" -pneumatiskt metallsystem. Jag använde kompressionskopplingen från DN50 -rör till hona G1, 1/2 "gänga (bild 3) och han G1, 1/2" till hona G1 "-adapter (bild 4).

Exemplen:

1 x Tryckluft Monteringsrörsystem Luftkompressoranslutningar Hona Rak DN 50G11/2 ≈ 15 $;

1 x Banjo RB150-100 Polypropylenrörkoppling, reducerande bussning, schema 80, 1-1/2 NPT hane x 1 NPT hona ≈ 4 $;

Pneumatisk slang

Du behöver också en flexibel slang för att ansluta luftkompressorn till det pneumatiska systemet (bild 5). Röret bör ha 1/4 NPT- eller G1/4 -gängor i båda ändarna. Det är bättre att köpa en av stål och inte för lång. Något sådant här är ok:

1 x Vixen Horn Rostfritt stål luftkompressor flätad ledarslang 1/4 "NPT hane till 1/4" NPT ≈ 13 $;

Vissa sådana slangar kan redan ha en backventil installerad.

Skruvar: Skruvar:

• Skruv M3 (DIN 912 / ISO 4762) 10 mm längd - 10 st.
• Skruv M3 (DIN 912 / ISO 4762) 20 mm längd - 20 st.
• Skruv M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm längd - 21 delar;
• Skruv M3 (DIN 912 / ISO 4762) 30 mm längd - 8 delar;

Nötter:

Insexmutter M3 (DIN 934 / DIN 985) - 55 delar;

Brickor:

Bricka M3 (DIN 125) - 75 delar;

Standoffs:

• PCB hex standoff M3 Man-hona 24-25 mm längd-4 delar;
• PCB hex standoff M3 Man -hona 14 mm längd - 10 bitar;

Hörnfästen

Du behöver två 30x30 mm hörnfästen av metall för att fästa elektronikplattan. Allt detta kan lätt hittas i en lokal järnaffär.

Här är ett exempel:

1 x Hulless Hyllfäste 30 x 30 mm Hörnstöd Fästfäste 24 st

Pneumatisk rörtätning

Det finns många pneumatiska anslutningar i detta projekt. För att systemet ska hålla trycket måste alla dess kopplingar vara mycket täta. För tätning använde jag ett speciellt anaerobt tätningsmedel för pneumatik. Jag använde Vibra-tite 446 (bild 6). Röd färg betyder mycket snabb stelning. Mitt råd Om du ska använda samma, dra sedan åt tråden snabbt och i önskat läge. Det kommer att bli utmanande att skruva loss det efter.

1 x Vibra-Tite 446 köldmedietätningsmedel-högtryckstätningstätningsmedel ≈ 30-40 $;

Steg 4: Design. Pneumatik

Titta på schemat ovan. Det hjälper dig att ta reda på principen.

Tanken är att komprimera luften i systemet genom att applicera 12V -signalen på pumpen. När luften fyller systemet (gröna pilar i schemat) börjar trycket stiga.

Manometern mäter och visar det aktuella trycket, och den pneumatiska sändaren skickar en proportionell signal till mikrokontrollern. När trycket i systemet når det värde som specificerats av mikrokontrollern stängs pumpen av och tryckökningen stannar.

Efter detta kan du tömma ut tryckluften manuellt genom att dra avblåsningsventilen, eller så kan du göra ett skott (röda pilar i schemat).

Om du applicerar 24V -signalen på spolen öppnar magnetventilen momentant och släpper ut tryckluften med mycket hög hastighet på grund av den stora innerdiametern. Så att luftflödet kan skjuta ammunitionen i ett fat och genom detta gör ett skott.

Steg 5: Komponenter. Elektronik

Så vilka elektroniska komponenter behöver du för att driva och automatisera det hela?

Mikrokontroller

En mikrokontroller är hjärnan i din pistol. Den avläser trycket från sensorn samt styr magnetventilen och pumpen. För sådana projekt är Arduino det bästa valet. Alla typer av Arduino -brädor är ok. Jag använde analogen av ett Arduino Mega -kort (bild 1).

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

Naturligtvis förstår jag att jag inte behöver så många inmatningsnålar och jag kan spara pengar. Jag valde Mega enbart på grund av flera UART -gränssnitt för hårdvara så att jag kan ansluta en pekskärm. Dessutom kan du ansluta en massa roligare elektronik till din kanon.

Display -modul

Som jag skrev tidigare ville jag lägga till lite interaktivitet till kanonen. För detta installerade jag en 3,2 pekskärm (bild 2). På den visar jag det digitaliserade värdet på trycket i systemet och ställer in det maximala tryckvärdet. Jag använde en skärm från företaget 4d Systems och några andra saker för att blinka och ansluta till Arduino.

1 x SK-gen4-32DT (startpaket) ≈ 79 $;

För programmering av sådana skärmar finns en 4D System Workshop -utvecklingsmiljö. Men jag berättar mer om det.

Batteri

Min kanon ska vara bärbar eftersom jag vill använda den utanför. Det betyder att jag måste ta energi någonstans för att styra ventilen, pumpen och Arduino -styrenheten.

Ventilspolen fungerar på 24V. Arduino -kortet kan drivas från 5 till 12V. Pumpens kompressor är en bil och drivs av 12V bilens elnät. Således är den maximala spänningen jag behöver 24V.

Samtidigt som kompressormotorn pumpar luft gör mycket arbete och förbrukar avsevärd ström. Dessutom måste du applicera en stor ström på magnetspolen för att övervinna lufttrycket på ventilens plugg.

För mig är lösningen användningen av Li-Po-batteri för radiostyrda maskiner. Jag köpte ett 6 -cellars batteri (22,2V) med 3300mAh kapacitet och 30C ström (bild 3).

1 x LiPo 6S 22, 2V 3300 30C ≈ 106 $;

Du kan använda vilket annat batteri som helst eller använda en annan typ av celler. Det viktigaste är att ha tillräckligt med ström och spänning. Observera att ju mer kapacitet desto längre kanonen fungerar utan laddning.

DC-DC spänningsomvandlare

Li-Po-batteriet är 24V, och det matar magnetventilen. Jag behöver en DC-DC 24 till 12 spänningsomvandlare för att driva Arduino-kortet och kompressorn. Det bör vara kraftfullt eftersom kompressorn förbrukar en betydande ström. Vägen ur denna situation var köpet av en 30A bilspänningsomvandlare (bild 4).

Ett exempel:

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

Tunga lastbilar har en inbyggd spänning på 24V. Därför används sådana omvandlare för att driva 12V elektronik.

Reläer

Du behöver ett par relämoduler för att öppna och stänga kretsar - den första för kompressorn och den andra för magnetventilen. Jag använde dessa:

2 x Relä (Troyka -modul) ≈ 20 $;

Knappar

Ett par vanliga tillfälliga knappar. Den första som slår på kompressorn och den andra som används som en trigger för att göra ett skott.

2 x enkel knapp (Troyka -modul) ≈ 2 $;

Lysdioder

Ett par lysdioder för att indikera kanontillståndet.

2 x enkel LED (Troyka -modul) ≈ 4 $;

Steg 6: Förberedelse. CNC -skärning

För att montera alla pneumatiska och elektroniska komponenter behövde jag göra några fodral. Jag klippte dem med CNC-fräsmaskin från 6 mm och 4 mm plywood sedan målade jag dem.

Ritningar finns i bilagan så att du kan anpassa dem.

Därefter är en lista över delar som du behöver för att montera en kanon enligt denna instruktion. Listan innehåller delnamn och minsta möjliga kvalitet.

• Handtag - 6 mm - 3 delar;
• Stift - 6 mm - 8 bitar;
• Arduino_plate - 4 mm - 1 bit;
• Pneumatisk_platta_A1 - 6mm - 1 bit;
• Pneumatisk_platta_A2 - 6mm - 1 bit;
• Pneumatisk_platta_B1 - 6mm - 1 bit;
• Pneumatisk_platta_B2 - 6mm - 1 bit;

Steg 7: Montering. Pump-, magnet- och pneumatisk hölje

Materiallistan:

Vid det första monteringssteget måste du göra ett hus för pneumatiska komponenter, montera alla rördelar, installera en magnetventil och en kompressor.

Elektronik:

1. Kraftig kompressor för billuft - 1 bit;

CNC -skärning:

2. Pneumatisk_platta_A1 - 1 bit;

3. Pneumatisk_platta_A2 - 1 bit;

4. Pneumatisk_platta_B1 - 1 bit;

5. Pneumatisk_platta_B2 - 1 bit;

Ventiler och rördelar:

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

7. 3-vägs kontakt G1 BSPP han-han-hane-1 bit;

8. Monteringsadapter Hona G1 "till Hane G1/2" - 1 bit;

9. Monteringsadapter hona G1/2 "till han G1/4" - 1 bit;

10. 4-vägs kontakt G1/4 BSPP han-hona-hona-hona-1 del;

11. 3-vägs Y-typanslutning G1/4 BSPP hona-hona-hona-1 bit;

12. Monteringsunion Hane G1 "till G1" - 1 bit;

13. Monteringsadapter hona G1 till hane M30x1.5 - 1 st;

Skruvar:

14. Skruv M3 (DIN 912 / ISO 4762) 20 mm längd - 20 bitar; 15. Insexmutter M3 (DIN 934 / DIN 985) - 16 delar;

16. Bricka M3 (DIN 125) - 36 delar;

17. M4 Skruvar från luftkompressorn - 4 delar;

Övrig:

18. PCB hex standoff M3 Man-hona 24-25 mm längd-4 stycken;

Förbrukningsvaror:

19. Pneumatisk rörtätning.

Monteringsprocess:

Titta på skisserna. De hjälper dig med monteringen.

Schema 1. Ta två CNC-skurna paneler B1 (pos. 4) och B2 (pos. 5) och anslut dem enligt bilden. Fixera dem med M3 -skruvar (pos. 14), muttrar (pos. 15) och brickor (pos. 16)

Schema 2. Ta de monterade panelerna B1+B2 från schema 1. Sätt in G1 "till M30x1.5 -adaptern (pos. 13) i panelen. Sexkant på adaptern ska passa under det sexkantiga spåret i panelen. Därför ska adaptern är fixerad och roterar inte. Montera sedan kompressorn i den runda luckan på andra sidan av de monterade panelerna. Spårets diameter måste vara densamma som kompressorns ytterdiameter. Fixera kompressorn med M4 -skruvarna (pos. 17) som följde med bilpumpen

Schema 3. Sätt in 3-vägsanslutningen G1 "(pos. 7) i magnetventilen (pos. 6). Skruva sedan in kontakten (pos. 7) i G1" till M30x1.5-adaptern (pos. 13). Fixera alla gängor med pneumatisk rörtätning (pos. 19). 3-vägs kontaktdonets fria utlopp och magnetventilen på magnetventilen bör riktas uppåt enligt bilden. Kompressorkroppen (pos. 1) kan hindra dig från att rotera kontakten så att du tillfälligt kan ta bort den från enheten. Demontera kompressorns sidoyta. Sätt tillbaka fyra skruvar som håller fast sidoluckan på M3 -hexavstånden (pos. 18). Gänghål på kompressorer av denna typ är vanligtvis M3. Om de inte är det måste du knacka på M3- eller M4 -gänghålen i kompressorn själv

Schema 4. Ta monteringen 3. Skruva G1 "till G1/2" adaptern (pos. 8) på enheten. Skruva G1/2 "till G1/4" adaptern (pos. 9) på adaptern (pos. 8). Installera sedan 4-vägs G1/4 "-kontakten (pos.10) och 3-vägs Y typ G1/4 "kontaktdon (pos. 11) som det visas i schemat. Fixera alla gängor med pneumatisk rörtätning (pos. 19)

Schema 5. Ta två paneler CNC-skurna paneler A1 (pos. 2) och A2 (pos. 3) och anslut dem enligt bilden. Fixera dem med M3 -skruvar (pos. 14), muttrar (pos. 15) och brickor (pos. 16)

Schema 6. Ta de monterade plattorna A1+A2 från schema 5. Sätt in G1 "till G1" -beslaget (pos. 12) i panelerna. Sexkant på kopplingen ska passa under det sexkantiga spåret i panelen. Därför är kopplingen fixerad i panelen och roterar inte. Skruva sedan fast panelerna A1+A2 med kopplingen (pos. 12) inuti magnetventilen från aggregatet 4. Vrid A1+A2 -panelerna tills de har samma vinkel som B1- och B2 -panelerna. Säkra gängan mellan magnetventilen och kopplingen (pos. 12) med ett pneumatiskt rörtätningsmedel (pos. 19). Slutför sedan monteringen genom att skruva A1+A2 -panelerna till kompressorn med M3 -skruvar (pos. 14)

Steg 8: Montering. Handtag, lufttank och fat

Materiallistan:

Vid detta steg, gör ett handtag av kanonen och installera det pneumatiska huset på den. Lägg sedan till fat och lufttank.

1. Lufttank - 1 bit;

CNC -skärning:

2. Handtag - 3 bitar;

3. Pin - 8 bitar;

Rör och beslag:

4. DN50 PVC -avloppsrör en halv meter långt;

5. PVC -kompressionskoppling från DN50 till G1 ;

Skruvar:

6. Skruv M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm längd - 17 bitar;

7. Skruv M3 (DIN 912 / ISO 4762) 30 mm längd - 8 delar;

8. Insexmutter M3 (DIN 934 / DIN 985) - 25 bitar;

9. Bricka M3 (DIN 125) - 50 delar;

Monteringsprocess:

Titta på skisserna. De hjälper dig med församlingen.

Schema 1. Ta tre CNC-skurna handtag (pos. 2) och kombinera dem som visas på bilden. Fixera dem med M3 -skruvar (pos. 6), muttrar (pos. 8) och brickor (pos. 9)

Schema 2. Ta monterade handtag från schema 1. Sätt in åtta CNC-skärade stiftdelar (pos. 3) i spåren

Schema 3. Installera det pneumatiska huset från föregående steg till monteringen. Fogen har en snap-fit design. Fäst den på handtaget med 8 M3 -skruvar (pos. 7), muttrar (pos. 8) och brickor (pos. 9)

Schema 4. Ta monteringen 3. Skruva lufttanken (pos. 1) på det pneumatiska huset. Min lufttank förseglades med en gummiring som installerades på brandsläckaren. Men beroende på din lufttank kan du behöva täta denna fog med ett tätningsmedel. Ta avloppsröret DN 50 PVC och sätt in det i PVC -kompressionskopplingen (pos. 5). Det är tunnan på din kanon =). Skruva fast den andra sidan av kopplingen på den pneumatiska enheten. Du får inte försegla den här tråden

Steg 9: Montering. Elektronik, ventiler och mätare

Materiallistan:

Det sista steget är att installera de återstående pneumatiska komponenterna, ventilerna och manometrarna. Montera också elektroniken och fästet för montering av Arduino och display.

Ventiler, slangar och mätare:

1. Aneroid tryckmätare G1/4 - 1 bit;

2. Digital tryckgivare G1/4 5V - 1 bit;

3. Säkerhetsblåsventil G1/4 - 1 bit;

4. Kontrollventil G1/4 "till G1/4" - 1 bit;

5. Pneumatisk slang ca 40 cm lång;

CNC-skärning:

6. Arduino tallrik - 1 bit;

Elektronik:

7. Bilspänning DC -DC -omvandlare 24V till 12V - 1 bit;

8. Arduino Mega 2560 - 1 bit;

9. 4D Systems 32DT display modul - 1 del;

Skruvar:

10. Skruv M3 (DIN 912 / ISO 4762) 10 mm längd - 10 st.

11. Skruv M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm längd - 2 delar;

12. Insexmutter M3 (DIN 934 / DIN 985) - 12 delar;

13. Bricka M3 (DIN 125) - 4 delar;

Övrig:

14. PCB hex standoff M3 Man -hona 14 mm längd - 8 delar;

15. Metallhörna 30x30mm - 2 stycken;

Variabla komponenter för montering av DC-DC-omvandlare:

16. PCB hex standoff M3 Man -hona 14 mm längd - 2 delar;

17. Bricka M3 (DIN 125) - 4 delar;

18. Skruv M3 (DIN 912 / ISO 4762) 25 mm längd - 2 delar;

19. Insexmutter M3 (DIN 934 / DIN 985) - 2 delar;

Förbrukningsvaror:

20. Pneumatisk rörtätning;

Monteringsprocess:

Titta på skisserna. De hjälper dig med församlingen.

Schema 1. Skruva tillbaka backventilen (pos. 4) och trycksändaren (pos. 2) på enhetens 4-vägsanslutning. Skruva av säkerhetsblåsventilen (pos. 3) och aneroidmätaren (pos. 1) på 3-vägs Y-typkontakten. Förslut alla trådskarvar med ett tätningsmedel

Schema 2. Anslut backventilen (pos. 4) till kompressorn med en slang (pos. 5). Det finns vanligtvis en gummiring på sådana rör, men om inte, använd ett tätningsmedel

Schema 3. Montera DC-DC-spänningsomvandlaren (pos. 7) på enheten. Sådana bilspänningsomvandlare kan ha helt olika storlekar och anslutningar, och det är osannolikt att du hittar exakt samma som min. Så ta reda på hur du installerar det själv. För min omvandlare förberedde jag de två hålen i handtaget och fixade det med M3 -avstånd (pos. 16), skruvar (pos. 18), brickor (pos. 17) och muttrar (pos. 19)

Schema 4. Ta CNC-skuren Arduino-platta (pos. 6). Montera Arduino Mega 2560 -kortet (pos. 8) på plattans ena sida med fyra avstånd (pos. 14), M3 -skruvar (pos. 10) och muttrar (pos. 12). Montera 4D -displaymodulen (pos. 9) på plattans andra sida (pos. 6) med fyra avstånd (pos. 14), M3 -skruvar (pos. 10) och muttrar (pos. 12). Fäst två 30x30 mm metallhörn (pos. 15) på panelen enligt bilden. Om monteringshålen på hörnen du har inte matchar dem på panelen, borra dem själv

Schema 5. Fäst den monterade Arduino -plattan på kanonens handtag. Fixera den med M3 -skruvar (pos. 11), brickor (pos. 13) och muttrar (pos. 12)

Steg 10: Montering. Kabeldragning

Här, anslut allt enligt detta diagram. Displaymodulen kan anslutas till vilken UART som helst; Jag valde Serial 1. Glöm inte trådarnas tjocklek. Det är lämpligt att använda tjocka kablar för att koppla kompressorn och magnetventilen till batteriet. Reläer bör vara inställda på att öppnas normalt.

Steg 11: Programmering. 4D Workshop 4 IDE

4D System Workshop är UI -utvecklingsmiljön för skärmen som används i detta projekt. Jag kommer inte att berätta hur du ansluter och blinkar skärmen. All denna information finns på tillverkarens officiella webbplats. I det här steget berättar jag vilka widgets jag använde för kanongränssnittet.

Jag använde en enda Form0 (bild 1) och följande widgetar:

Angularmeter1 Tryck, bar

Denna widget visar det aktuella systemtrycket i barer.

Angularmeter2 Pressure, Psi

Denna widget visar det aktuella systemtrycket i Psi. Displayen fungerar inte med flytpunktsvärden. Således är det omöjligt att veta det exakta trycket i bar till exempel om trycket ligger i intervallet 3 till 4 bar. PSi -skalan, i det här fallet, är mer informativ.

Rotary switch0

En vridomkopplare för att ställa in maximalt tryck i systemet. Jag bestämde mig för att göra tre giltiga värden: 2, 4 och 6 bar.

Strängar0

Textfältet som rapporterar att regulatorn har ändrat det maximala tryckvärdet.

• Statictext0 Spuit Cannon!
• Statisk text1 Max tryck
• Användarbilder0

Är bara för lulz.

Jag bifogar också Workshop -projektet för skärmens firmware. Du kan behöva det.

Steg 12: Programmering. XOD IDE

XOD -bibliotek

För att programmera Arduino -styrenheter använder jag XOD visuella programmeringsmiljö. Om du är ny på elteknik eller kanske gillar att skriva enkla program för Arduino -styrenheter som jag, prova XOD. Det är det perfekta instrumentet för snabb prototypning av enheter.

Jag har skapat ett XOD -bibliotek som innehåller kanonprogrammet:

gabbapeople/pneumatisk-kanon

Detta bibliotek innehåller en programpatch för hela elektroniken och noden för att styra trycksändaren.

Du behöver också några XOD -bibliotek för att kunna styra 4D -systemets visningsmoduler:

gabbapeople/4d-ulcd

Detta bibliotek innehåller noder för att hantera grundläggande 4D-ulcd-widgets.

bradzilla84/visi-genie-extra-library

Detta bibliotek utökar möjligheterna i det föregående.

Bearbeta

• Installera XOD IDE -programvaran på din dator.
• Lägg till biblioteket gabbapeople/pneumatic-cannon till arbetsytan.
• Lägg till biblioteket gabbapeople/4d-ulcd i arbetsytan.
• Lägg till biblioteket bradzilla84/visi-genie-extra-library i arbetsytan.

Steg 13: Programmering

Ok, hela programlappen är ganska stor så låt oss titta på dess delar.

Initierar displayen

Init-noden (bild 1) från 4d-ulcd-biblioteket används för att konfigurera displayenheten. Du bör länka UART -gränssnittsnoden till den. UART -noden beror på hur exakt din skärm är ansluten. Skärmen känns bra med programvaran UART, men om möjligt är det bättre att använda hårdvara. RST -stiftet på initnoden är valfritt och tjänar till att starta om bildskärmen. Init -noden skapar en anpassad DEV -datatyp som hjälper dig att hantera visningswidgets i XOD. BAUD -kommunikationshastigheten bör vara densamma som inställd när displayen blinkar.

Läser av trycksändaren

Min trycktransmitter är en analog enhet. Den sänder en analog signal som är proportionell mot lufttrycket i systemet. För att ta reda på beroendet gjorde jag ett litet experiment. Jag pumpade kompressorn till en viss nivå och läste den analoga signalen. Så jag fick en graf över den analoga signalen från trycket (bild 2). Denna graf visar att beroendet är linjärt och jag kan enkelt uttrycka det med ekvationen y = kx + b. Så för denna sensor är ekvationen:

Analog lässpänning * 15, 384 - 1, 384.

Således får jag det exakta (PRES) -värdet för trycket i staplarna (bild 3). Sedan rundar jag upp det till ett heltal och skickar det till den första skrivvinkelmätaren. Jag översätter också tryck med hjälp av kartnodskartan till psi och skickar det till den andra skrivvinkelmätarwidgeten.

Inställning av maximalt tryck

Maximalt tryckvärde är inställt läsningsvred (bild 4). Read-rotary-switch-widgeten har tre positioner med index 0, 1 och 2. som motsvarar 2, 4 och 6 bar tryckvärden på displayen. För att konvertera indexet till (EST) maximalt tryck, multiplicerar jag det med 2 och lägger till 2. Därefter uppdaterar jag string0-widgeten med skriv-string-pre-noden. Det ändrar strängen på skärmen och informerar om att maximitrycket uppdateras.

Manövrerande magnetventil och kompressor

Den första knappnoden är ansluten till stift 6 och slår på kompressorns relä. Kompressorrelä styrs via digital-skrivnod som är ansluten till stift 8. Om knappen trycks in och systemtrycket (PRES) är lägre än det inställda (EST), startar kompressorn och börjar pumpa luft tills systemtrycket (PRES) är större än maxvärdet (EST) (bild 5).

Skottet görs genom att trycka på avtryckaren. Det är enkelt. Utlösarknappnoden som är ansluten till stift 5 växlar magnetreläet med hjälp av den digitala skrivnoden som är ansluten till stift 12.

Anger tillståndet

Lysdioder räcker aldrig =). Pistolen har två lysdioder: den gröna och den röda. Om kompressorn inte är påslagen och trycket i systemet (PRES) är lika med det uppskattade (EST) eller något mindre än det, tänds den gröna lysdioden (bild 6). Det betyder att du säkert kan trycka på avtryckaren. Om pumpen är igång eller systemtrycket är lägre än det du har ställt in på skärmen tänds den röda lysdioden och den gröna går ner.