Всем привет. В этой статье мы рассмотрим, как сделать портативную электромагнитную пушку Гаусса, собранную с помощью микроконтроллера.
Ну насчет пушки Гаусса я, конечно, погорячился, но то, что это электромагнитная пушка, сомнений не вызывает. Данное устройство на микроконтроллере предназначено для обучения новичков программированию микроконтроллеров на примере конструирования электромагнитной пушки своими руками.
Давайте рассмотрим некоторые конструктивные моменты как в самой электромагнитной пушке Гаусса, так и в программе для микроконтроллера.
С самого начала нужно определиться с диаметром и длиной ствола самого ружья и материалом, из которого он будет изготовлен.
Я использовал пластиковый футляр диаметром 10 мм от ртутного термометра, потому что один у меня завалялся.
Можно использовать любой доступный материал, обладающий неферромагнитными свойствами.
Это стекло, пластик, медная трубка и т. д. Длина ствола может зависеть от количества используемых электромагнитных катушек.
В моем случае использованы четыре электромагнитные катушки, длина ствола составила двадцать сантиметров.
Что касается диаметра используемой трубки, то в ходе эксплуатации электромагнитная пушка показала, что необходимо учитывать диаметр ствола относительно используемого снаряда.
Проще говоря, диаметр ствола не должен быть намного больше диаметра используемого снаряда.
В идеале ствол электромагнитной пушки должен подходить под сам снаряд. Материалом для создания снарядов послужила ось от принтера диаметром пять миллиметров.
Из этого материала было изготовлено пять заготовок длиной 2,5 сантиметра.
Хотя можно использовать и стальные заготовки, скажем, проволоку или электрод – все, что найдете.
Необходимо обратить внимание на вес самого снаряда.
Вес должен быть максимально легким.
Мои снаряды оказались тяжеловаты.
Перед созданием этого пистолета были проведены эксперименты.
В качестве ствола использовалась пустая паста от ручки, а в качестве снаряда — игла.
Игла легко проткнула крышку магазина, установленного возле электромагнитной пушки.
Поскольку оригинальная электромагнитная пушка Гаусса построена по принципу зарядки конденсатора высоким напряжением, около трехсот вольт, то в целях безопасности начинающим радиолюбителям следует питать ее низким напряжением, около двадцати вольт. Низкое напряжение означает, что дальность полета снаряда не очень велика.
Но опять же все зависит от количества используемых электромагнитных катушек.
Чем больше электромагнитных катушек используется, тем больше ускорение снаряда в электромагнитной пушке.
Имеет значение также диаметр ствола (чем меньше диаметр ствола, тем дальше летит снаряд) и качество намотки самих электромагнитных катушек.
Пожалуй, электромагнитные катушки – это самое основное в конструкции электромагнитной пушки; этому необходимо уделять серьезное внимание, чтобы добиться максимального полета снаряда.
Приведу параметры своих электромагнитных катушек; у вас может быть по-другому.
Катушка намотана проволокой диаметром 0,2 мм.
Длина намотки слоя электромагнитной катушки составляет два сантиметра и содержит шесть таких рядов.
Я не стал изолировать каждый новый слой, а начал наматывать новый слой на предыдущий.
В связи с тем, что электромагнитные катушки питаются от низкого напряжения, нужно получить максимальную добротность катушки.
Поэтому все витки наматываем плотно друг к другу, виток к витку.
Что касается устройства подачи, особых пояснений не требуется.
Все было спаяно из фольгированных печатных плат, оставшихся от производства печатных плат. Все подробно показано на картинках.
Сердцем питателя является сервопривод SG90, управляемый микроконтроллером.
Вы можете купить это здесь 
Подающий стержень изготовлен из стального стержня диаметром 1,5 мм; На конце штока уплотнена гайка М3 для соединения с сервоприводом.
Для увеличения рычага на коромысле сервопривода установлен медный провод диаметром 1,5 мм, согнутый с обоих концов.
Этого простого устройства, собранного из подручных материалов, достаточно, чтобы выстрелить снарядом в ствол электромагнитной пушки.
Подающий стержень должен полностью выступать из магазина заряжания.
Направляющей для стержня подачи служила треснувшая латунная подставка внутренним диаметром 3 мм и длиной 7 мм.
Выбрасывать было жалко, поэтому он пригодился, как и кусочки фольгированной печатной платы.
Программа для микроконтроллера atmega16 создана в AtmelStudio и представляет собой полностью открытый для вас проект. Давайте рассмотрим некоторые настройки в программе микроконтроллера, которые придется произвести.
Для максимально эффективной работы электромагнитной пушки вам потребуется настроить в программе время работы каждой электромагнитной катушки.
Настройки сделаны по порядку.
Сначала впаяйте в схему первую катушку, все остальные не подключайте.
Установите время работы в программе (в миллисекундах).
ПОРТА |=(1<<1); // coil 1 _delay_ms (350); / / рабочее время Прошейте микроконтроллер и запустите программу на микроконтроллере.
Усилия катушки должно быть достаточно, чтобы втянуть снаряд и придать начальное ускорение.
Добившись максимального долета снаряда, регулируя в программе микроконтроллера время работы катушки, подключаем вторую катушку и также корректируем время, добиваясь еще большей дальности полета снаряда.
Соответственно, первая катушка остается включенной.
ПОРТА |=(1<<1); // coil 1 _delay_ms (350); ПОРТА &=~(1<<1); ПОРТА |=(1<<2); // coil 2 _delay_ms (150); Таким образом вы настраиваете работу каждой электромагнитной катушки, подключая их по порядку.
По мере увеличения количества электромагнитных катушек в устройстве электромагнитной пушки Гаусса должна увеличиваться и скорость и, соответственно, дальность полета снаряда.
Этой кропотливой процедуры настройки каждой катушки можно избежать.
Но для этого придется модернизировать устройство самой электромагнитной пушки, установив между электромагнитными катушками датчики, отслеживающие перемещение снаряда от одной катушки к другой.
Датчики в сочетании с микроконтроллером не только упростят процесс настройки, но и увеличат дальность полета снаряда.
Я не стал добавлять эти навороты и не усложнял программу микроконтроллера.
Целью было реализовать интересный и простой проект с использованием микроконтроллера.
Насколько это интересно, судить, конечно, вам.
Честно говоря, я радовался как ребенок, «шлифовавшись» от этого устройства, и созрела идея более серьезного устройства на микроконтроллере.
Но это тема для другой статьи.
Программа и схема — atmel-programme.clan.su/Puhka.zip Теги: #avr микроконтроллеры #микроконтроллеры #программирование микроконтроллеров #микроконтроллерные устройства #разработка робототехники
-
Имеет Богатый Чернильный Картридж Ricoh.
19 Oct, 24 -
Гей Люссак, Жозеф Луи
19 Oct, 24 -
Удаленный Сок. О Чем Вам Следует Подумать?
19 Oct, 24 -
Цифровая Экономика И R-Экосистема
19 Oct, 24 -
Вгтрк Наводит Порядок В Интернете
19 Oct, 24
