Применение микропроцессорного управления выстрелом
с контролем положения поршня
Данная конструкция предназначена для того, кто затратил изрядную сумму денег на покупку элементов тюнинга для любимого привода. Но покупка дорогих и надежных компонентов не всегда спасает от проблем в работе механики, и не гарантирует их от поломок. И зачастую добавляет новые проблемы.
Описанная конструкция позволяет разрешить часть возникающих проблем. Кроме того, установка контроллера позволяет реализовать те режимы стрельбы, которые имеются у боевого прототипа, но по прихоти разработчика в приводе устранены или с целью упрощения не реализованы..
Однако, существует масса приводов и их хозяев, которым описываемая ниже конструция не нужна. Данная конструкция никому не навязывается, конструкция предлагается как есть, без каких либо гарантий и т.д. ( см. текст стандартной отмазки для этих случаев).
Итак , сначала плюсы данной конструкции:
1- защита зубьев поршня и шестеренок при забитии стволика по разным причинам.
2- пружина после выстрела всегда находится в максимально расслабленном состоянии.
3- нагрузка на двигатель при пуске всегда нарастает плавно.
4- количество холостых выстрелов сведено к минимуму, а именно, только один холостой выстрел после окончания подачи шаров.
5- производится непрерывный контроль за состоянием батареи питания из элементов Li-Po и Li-Fe, применение элементов типа Ni-Cd и Ni-Mh не рассматривается в принципе.
6- наличие термодатчика позволяет ввести температурное ограничение по условиям работы привода.
7- скорострельность привода определяется программным способом.
8- возможно применение 4-х элементов питания в паке.
9- при пуске двигателя контролируется время взведения поршня, что позволяет защитить шестерни гира от разрушения при обрыве первого зуба поршня.
10- наличие полноценного драйвера затворов силовых ключей гарантирует правильную процедуру запуска и торможения двигателя, позволившую удалить коромысло одиночного огня и собачку моторной шестерни, и уменьшить нагрев силовых ключей.
11- максимальное количество шаров в очереди может быть запрограммировано любым, например 20 или 30 шаров, как патронов у прототипа.
12 - при наличии антуражного переключателя SAFE-1-3-AUTO -данные режимы реализуются без особых проблем. Длинна очереди может быть любой от 2-х до 255 шаров.
13 - звуковая сигнализация режимов работы и аварийных режимов.
14- наличие СОМ - порта позволяет менять математику не разбирая привод.
15- все компоненты для построения контроллера доступны в Украине, примерная цена в пределах 21-25 долларов.
16- при доработке математики есть возможность подсчитывать и хранить в памяти контроллера количество сделанных выстрелов, а также управлять внешними устройствами - бункер пулемета, светодиоды имитации выстрела.
Главное, что на борту есть микропроцессор, а все остальное зависит от фантазии
конструктора.
Недостатки, а куда без них:
1- необходима доработка поршня, а именно вживление магнита в тело поршня.
2- размещение датчиков положения поршня затрудняет ремонт привода в полевых условиях,
3- привод нельзя ронять в воду, хотя плата контроллера покрывается 2-3 слоями клея БФ-2 с целью защиты от влаги.
4- программа не универсальна и требует подгонки констант работы привода и изменения подпрограмм обработки сигналов селектора стрельбы для конкретной модели привода.
5 - при использовании выбранного типа датчиков магнитного поля , ток потребления привода в режиме ожидания равен около 10 миллиампер. За сутки будет съедено 240 ма/час емкости батареи питания, что эквивалентно потере 240-450 выстрелов ( зависит от режима стрельбы и пружины).
6- необходимо отключать батарею после каждой игры.
7- привод , при определенной настройке математики, становится чувствительным к качеству шаров.
8- придется заплатить денег за комплектующие.
9- предохранителя в схеме нет. Контроль потребляемого мотором тока может быть использован для защиты аккумулятора и электроники при аварийной работе мотора. В данной версии контроллера НЕ РЕАЛИЗОВАН.
Немного о конструкции.
Для нормальной работы механики - крайне желательно полное удаление 2 зуба поршня, снижение высоты 3 и 4 зуба на 1миллиметр и увеличение длинны поршня на 3-3.5 мм.Любимая всеми процедура " шайбинга и винтинга" обязательна.По имеющемуся небольшому опыту применения пружин, можно ожидать от Системы и Гардера до + 20 м/с от номинала. Для этого доработка узла стыковки нозла и гира обязательна.
Контроллер собран на двусторонней печатной плате из фольгированного фторопласта типа ФАФ-2. Это исключительно прихоть автора. Так проще получение металлизации переходных отверстий с помощью прошивки платы тонкими луженым проводом. Фольгированный стеклотекстолит никто не отменял. Плата изготовлена методом лазерно-утюжной технологии. Отверстия показанные на рисунке платы - исключительно металлизация " земляного проводника". Данная конкретная реализация предназначена для доработки приводов типа AUG. Для других приводов необходима переразводка печатной платы.Плата наклеивется на липкую двустороннюю ленту.Все видно на прилагаемых фото.Примененные транзисторы дорабатываются-срезаются флажки, с целью получения корпуса типа D-Pack.Для определения режима очередь применен отражающий флажок, связанный с курком. Плата нарисована с помощью программы Sprint-Layout 4.0 Схема с помощью программы sPlan 5.0 Выбор процессора обусловлен исключительно удобством работы с загрузчиком и возможностью отладки математики на реальном железе.
Немного о принципах контроля гиром и соответственно приводом.
Для управления процедурой выстрела достаточно иметь информацию о нахождении поршня в цилиндре в одной из крайних точек, времени пролета поршня по цилиндру в момент выстрела, а также о времени взведения поршня( достижения им верхней мертвой точки) в процессе выстрела. Анализируя это время можно управлять работой привода. Положение поршня в цилиндре анализируется только в двух крайних точках, чего вполне достаточно.Для эктренной остановки мотора реазизовано торможение шестеренок гира закорачиванием выводов мотора. Здесь имеет место некоторое противоречие между временем торможения гира и скоростью стрельбы привода. Так как шестерни гира и якорь мотора имеют некоторый момент инерции, то чем больше скорость вращения шестеренок гира, тем больше время торможения привода. При обычных шестернях скорострельность 680-750 выстрелов оптимальна. При этом в момент торможения первый зуб секторной не еще касается первого зуба поршня, таким образом последующий старт двигателя происходит с минимальной нагрузкой на вал. Одиночный выстрел отличается от очереди тем, что при одиночном торможение двигателя выполняется сразу после срыва поршня с последнего зуба секторной, при этом программный анализ параметров выстрела производится при достижении
поршнем нижней мертвой точки.При очереди - торможение только после анализа выстрела. Таким образом, если выстрел аварийный (забился стволик и прочее)- следующего выстрела не будет. Все зубы участников процесса уцелеют.
Магазины компонентов:
http://www.imrad.kiev.ua - здесь транзисторы, микросхемы стабилизатора и драйвера затворов, диоды, сапрессоры, датчики Холла ( датчики положения поршня), SMD - компоненты.
Стабилизатор TK11247 можно снять с плат старых мобильных телефонов стандарта NMT NOKIA 450, 550.
Если нет можно заменить на LP2950 - рисунок прилагается.
http://www.microchip.ua - здесь PIC процессор, термодатчик, источник опорного напряжения, кварцевый резонатор.
http://www.microchipc.com/PIC18bootload/ - здесь прошивка загрузчика и интерфейс работы с загрузчиком.
ИК-отражающий датчик KTIR0811S - радиорынок. При невозможности приобретения - можно изменить плату и установить еще один датчик Холла на флажок режима стрельбы.Или обойтись без него вообще.
Магнит в поршень отсюда :
[url=http://aircraft-world.com/shopexd.asp?id=1976]http://aircraft-world.com/shopexd.asp?id=1976
При невозможности покупки " за бугром" - пара магнитов примерно подходящих по размеру находится в приводе линзы головки CD-ROM.
Я не произвожу контроллеры на продажу, и пока не планирую этим заниматься.
