توپ گاوس قدرتمند را خودتان انجام دهید. نحوه ساخت تفنگ گاوس الکترومغناطیسی با دستان خود در خانه نحوه ساخت تفنگ گاوس در خانه

مارس 25, 2015 در 03:42 ب.ظ

تفنگ گاوس الکترومغناطیسی روی یک میکروکنترلر

توسعه رباتیک

سلام به همه در این مقاله به نحوه ساخت تفنگ گاوس الکترومغناطیسی قابل حمل با استفاده از میکروکنترلر خواهیم پرداخت. خب در مورد اسلحه گاوس البته هیجان زده شدم ولی در الکترومغناطیسی بودنش شکی نیست. این دستگاهروی یک میکروکنترلر طراحی شده است تا به مبتدیان نحوه برنامه ریزی میکروکنترلرها را با استفاده از نمونه های ساخت و ساز آموزش دهد تفنگ الکترومغناطیسیبیایید با دستان خود به برخی از نکات طراحی هم در خود تفنگ الکترومغناطیسی گاوس و هم در برنامه میکروکنترلر نگاه کنیم.

از همان ابتدا باید در مورد قطر و طول لوله اسلحه و موادی که از آن ساخته می شود تصمیم بگیرید. من از یک جعبه پلاستیکی به قطر 10 میلی متر از زیر استفاده کردم دماسنج جیوه ای، زیرا من آن را در اطراف بیکار خوابیده بودم. می توانید از هر کدام استفاده کنید مواد موجودکه خاصیت غیر فرومغناطیسی دارد. این شیشه، پلاستیک، لوله مسیو غیره طول بشکه ممکن است به تعداد سیم پیچ های الکترومغناطیسی استفاده شده بستگی داشته باشد. در مورد من، از چهار سیم پیچ الکترومغناطیسی استفاده می شود، طول بشکه بیست سانتی متر بود.

در مورد قطر لوله مورد استفاده، تفنگ الکترومغناطیسی در حین کار نشان داد که باید قطر لوله را نسبت به پرتابه مورد استفاده در نظر گرفت. به بیان ساده، قطر لوله نباید خیلی بیشتر از قطر پرتابه استفاده شده باشد. در حالت ایده آل، لوله تفنگ الکترومغناطیسی باید با خود پرتابه مناسب باشد.

ماده برای ایجاد پرتابه ها یک محور از یک چاپگر با قطر پنج میلی متر بود. از این ماده پنج قطعه خالی به طول 2.5 سانتی متر ساخته شد. اگرچه می توانید از قطعات فولادی مانند سیم یا الکترود نیز استفاده کنید - هر آنچه که می توانید پیدا کنید.

شما باید به وزن خود پرتابه توجه کنید. وزن باید تا حد امکان کم باشد. گلوله های من کمی سنگین بود.

قبل از ایجاد این تفنگ، آزمایشاتی انجام شد. خمیر خالی از قلم به عنوان بشکه و سوزن به عنوان پرتابه استفاده می شد. سوزن به راحتی جلد یک مجله نصب شده در نزدیکی تفنگ الکترومغناطیسی را سوراخ کرد.

از آنجایی که تفنگ الکترومغناطیسی اصلی گاوس بر اساس اصل شارژ یک خازن با ولتاژ بالا، حدود سیصد ولت ساخته شده است، به دلایل ایمنی، آماتورهای رادیویی تازه کار باید آن را با ولتاژ پایین، حدود بیست ولت، تغذیه کنند. ولتاژ پایین به این معنی است که برد پرواز پرتابه خیلی زیاد نیست. اما باز هم همه چیز به تعداد سیم پیچ های الکترومغناطیسی مورد استفاده بستگی دارد. هرچه از سیم پیچ های الکترومغناطیسی بیشتر استفاده شود، شتاب پرتابه در تفنگ الکترومغناطیسی بیشتر می شود. قطر لوله نیز مهم است (هرچه قطر لوله کوچکتر باشد، پرتابه بیشتر پرواز می کند) و کیفیت سیم پیچی خود سیم پیچ های الکترومغناطیسی. شاید سیم پیچ های الکترومغناطیسی اساسی ترین چیز در طراحی یک تفنگ الکترومغناطیسی باشد تا بتوان به حداکثر پرواز پرتابه دست یافت.

پارامترهای سیم پیچ های الکترومغناطیسی من ممکن است متفاوت باشد. سیم پیچ با سیم به قطر 0.2 میلی متر پیچیده می شود. طول سیم پیچ لایه سیم پیچ الکترومغناطیسی دو سانتی متر است و شامل شش ردیف از این قبیل است. من هر لایه جدید را عایق نکردم، اما شروع به پیچیدن یک لایه جدید روی لایه قبلی کردم. با توجه به اینکه کویل های الکترومغناطیسی با ولتاژ پایین تغذیه می شوند، باید حداکثر ضریب کیفیت سیم پیچ را بدست آورید. بنابراین، ما تمام پیچ ها را محکم به یکدیگر می پیچیم، چرخش به چرخش.

در مورد دستگاه تغذیه، توضیح خاصی لازم نیست. همه چیز از ضایعات فویل PCB باقی مانده از تولید لحیم شده بود برد مدار چاپی. همه چیز با جزئیات در تصاویر نشان داده شده است. قلب فیدر سروو درایو SG90 است که توسط یک میکروکنترلر کنترل می شود.

میله تغذیه از یک میله فولادی با قطر 1.5 میلی متر ساخته شده است. برای افزایش بازو، یک سیم مسی به قطر 1.5 میلی متر در دو سر خم شده روی راکر سرو درایو نصب می شود.

این وسیله ساده که از مواد ضایعاتی مونتاژ شده است، برای شلیک یک پرتابه به لوله تفنگ الکترومغناطیسی کافی است. میله تغذیه باید به طور کامل از محفظه بارگیری خارج شود. پایه برنجی ترک خورده با قطر داخلیطول 3 میلی متر و 7 میلی متر. حیف شد که آن را دور بیندازیم، بنابراین درست مانند تکه های PCB فویل به کار آمد.

برنامه میکروکنترلر atmega16 در AtmelStudio ایجاد شده است و یک پروژه کاملا باز برای شما می باشد. بیایید به برخی از تنظیمات در برنامه میکروکنترلر که باید انجام شود نگاه کنیم. برای حداکثر کار کارآمدتفنگ الکترومغناطیسی، شما باید زمان عملکرد هر سیم پیچ الکترومغناطیسی را در برنامه تنظیم کنید. تنظیمات به ترتیب انجام می شود. ابتدا سیم پیچ اول را به مدار لحیم کنید، بقیه را وصل نکنید. زمان کار را در برنامه (بر حسب میلی ثانیه) تنظیم کنید.

PORTA |=(1<<1); // катушка 1
_delay_ms(350); // زمان کار

میکروکنترلر را فلش کنید و برنامه را روی میکروکنترلر اجرا کنید. نیروی سیم پیچ باید به اندازه ای باشد که پرتابه را جمع کند و شتاب اولیه ایجاد کند. پس از دستیابی به حداکثر دسترسی پرتابه، تنظیم زمان کار سیم پیچ در برنامه میکروکنترلر، سیم پیچ دوم را متصل کرده و همچنین زمان را تنظیم کرده و به برد پرتابه حتی بیشتر می رسد. بر این اساس، سیم پیچ اول روشن باقی می ماند.

PORTA |=(1<<1); // катушка 1
_delay_ms(350);
PORTA &=~(1<<1);
PORTA |=(1<<2); // катушка 2
_delay_ms(150);

به این ترتیب، عملکرد هر سیم پیچ الکترومغناطیسی را پیکربندی می کنید و آنها را به ترتیب به هم وصل می کنید. با افزایش تعداد سیم پیچ های الکترومغناطیسی در دستگاه تفنگ گاوس الکترومغناطیسی، سرعت و بر این اساس، برد پرتابه نیز باید افزایش یابد.

از این روش پر زحمت تنظیم هر سیم پیچ می توان اجتناب کرد. اما برای انجام این کار، باید دستگاه خود اسلحه الکترومغناطیسی را مدرن کنید و سنسورهایی را بین سیم پیچ های الکترومغناطیسی نصب کنید تا حرکت پرتابه را از یک سیم پیچ به سیم پیچ دیگر ردیابی کنید. سنسورها در ترکیب با یک میکروکنترلر نه تنها فرآیند راه اندازی را ساده می کنند، بلکه برد پرواز پرتابه را نیز افزایش می دهند. من این زنگ ها و سوت ها را اضافه نکردم و برنامه میکروکنترلر را پیچیده نکردم. هدف اجرای یک پروژه جالب و ساده با استفاده از میکروکنترلر بود. البته این که چقدر جالب است قضاوت با شماست. صادقانه بگویم، من مانند یک کودک خوشحال بودم که از این دستگاه "خراش" می کردم و ایده یک دستگاه جدی تر روی یک میکروکنترلر به بلوغ رسید. اما این موضوع برای مقاله دیگری است.

برنامه و طرح -

سلام دوستان مطمئناً برخی از شما قبلاً شتاب‌دهنده الکترومغناطیسی گاوس را خوانده‌اید یا شخصاً با آن مواجه شده‌اید که بیشتر به نام «تفنگ گاوس» شناخته می‌شود.

یک تفنگ سنتی گاوس با استفاده از خازن‌های با ظرفیت بالا که به سختی پیدا می‌شوند یا نسبتاً گران‌قیمت هستند ساخته می‌شود و همچنین برای شارژ و شلیک به مقداری سیم‌کشی (دیود، تریستور و غیره) نیاز دارد. این می تواند برای افرادی که چیزی در مورد الکترونیک رادیویی نمی دانند بسیار دشوار باشد، اما میل به آزمایش به آنها اجازه نمی دهد یک جا بنشینند. در این مقاله سعی خواهم کرد به طور مفصل در مورد اصل عملکرد تفنگ صحبت کنم و اینکه چگونه می توانید یک شتاب دهنده گاوس را به حداقل ممکن مونتاژ کنید.

قسمت اصلی تفنگ سیم پیچ است. به عنوان یک قاعده، به طور مستقل روی نوعی میله غیر مغناطیسی دی الکتریک پیچیده می شود که قطر آن کمی بزرگتر از قطر پرتابه است. در طرح پیشنهادی، سیم پیچ را می توان حتی "با چشم" پیچید، زیرا اصل کار به سادگی اجازه نمی دهد تا هیچ گونه محاسبه ای انجام شود. کافی است یک سیم مسی یا آلومینیومی با قطر 0.2-1 میلی متر در لاک یا عایق سیلیکونی بدست آورید و 150-250 دور بر روی بشکه باد بزنید تا طول سیم پیچی یک ردیف تقریباً 2-3 سانتی متر باشد از شیر برقی آماده استفاده کنید.

هنگامی که جریان الکتریکی از یک سیم پیچ عبور می کند، میدان مغناطیسی در آن ظاهر می شود. به عبارت ساده، سیم پیچ به یک آهنربای الکتریکی تبدیل می شود که پرتابه آهنی را به داخل می کشد و برای اینکه با ورود به شیر برقی در سیم پیچ باقی نماند، کافی است منبع جریان را قطع کنید.

در اسلحه های کلاسیک، این امر از طریق محاسبات دقیق، استفاده از تریستورها و سایر اجزایی که پالس را در لحظه مناسب "قطع" می کنند به دست می آید. ما به سادگی زنجیره را «وقتی درست شد» می‌شکنیم. برای قطع اضطراری یک مدار الکتریکی در زندگی روزمره، از فیوزها می توان در پروژه ما استفاده کرد، اما بهتر است آنها را با لامپ های گلدسته درخت کریسمس جایگزین کنید. آنها برای منبع تغذیه ولتاژ پایین طراحی شده اند، بنابراین هنگامی که از شبکه 220 ولت تغذیه می شوند، فورا می سوزند و مدار را قطع می کنند.

دستگاه تمام شده تنها از سه قسمت تشکیل شده است: یک سیم پیچ، یک کابل شبکه و یک لامپ که به صورت سری به سیم پیچ متصل است.

بسیاری موافقند که استفاده از اسلحه به این شکل بسیار ناخوشایند و غیر زیبایی است و گاهی اوقات حتی بسیار خطرناک است. بنابراین دستگاه را روی یک تکه تخته سه لا نصب کردم. من ترمینال های جداگانه برای سیم پیچ نصب کردم. این امکان تغییر سریع شیر برقی و آزمایش با گزینه های مختلف را فراهم می کند. برای لامپ دو میخ برش نازک نصب کردم. انتهای سیم‌های لامپ به سادگی دور آن‌ها می‌پیچد، بنابراین لامپ خیلی سریع تغییر می‌کند. لطفا توجه داشته باشید که خود فلاسک در یک سوراخ مخصوص ساخته شده است.

واقعیت این است که هنگام شلیک یک شلیک، یک فلاش و جرقه بزرگ رخ می دهد، بنابراین لازم دانستم که این "جریان" را کمی به سمت پایین حرکت دهم.

سرعت پرتاب پرتابه در اینجا بسیار زیاد است، اما حتی گاهی اوقات گلوله های آهنی به سختی به داخل فوم نفوذ می کند.

در صورت تمایل، می توانید ویدیوی من را برای این نمودار از یک شتاب دهنده جرم الکترومغناطیسی رومیزی ساده تک مرحله ای یا به سادگی یک تفنگ گاوس تماشا کنید. به نام دانشمند آلمانی کارل گاوس نامگذاری شده است. در مورد من، شتاب دهنده از یک شارژر، یک بار محدود کننده جریان، دو خازن الکترولیتی، یک ولت متر و یک شیر برقی تشکیل شده است.

بنابراین، بیایید همه چیز را به ترتیب بررسی کنیم. شارژ اسلحه روی یک شبکه 220 ولت کار می کند. شارژ شامل یک خازن 1.5 uF 400 V 1N4006 است. ولتاژ خروجی 350 ولت

بعدی بار محدود کننده جریان است - H1، در مورد من یک لامپ رشته ای است، اما می توانید از یک مقاومت قدرتمند 500 - 1000 اهم استفاده کنید. کلید S1 شارژ خازن ها را محدود می کند. کلید S2 جریان قدرتمندی را به شیر برقی تخلیه می کند، بنابراین S2 باید جریان بالایی را تحمل کند، در مورد من از دکمه صفحه برق استفاده کردم.

خازن‌های C1 و C2، هر کدام 470 µF 400 V. مجموعاً 940 µF 400 V است. خازن‌ها باید با رعایت قطبیت و ولتاژ روی آنها در طول شارژ وصل شوند. می توانید ولتاژ روی آنها را با یک ولت متر کنترل کنید.

و اکنون سخت ترین چیز در طراحی تفنگ گاوس ما شیر برقی است. روی میله دی الکتریک پیچیده شده است. قطر داخلی تنه 5-6 میلی متر است. سیم مورد استفاده PEL 0.5. ضخامت سیم پیچ 1.5 سانتی متر است.

ما تفنگ گاوس الکترومغناطیسی خود را با برش میخ یا گلوله های دست ساز به ضخامت 4-5 میلی متر و به اندازه یک قرقره شتاب می دهیم. گلوله های سبک تر مسافت های طولانی تری را طی می کنند. سنگین ترها مسافت کمتری پرواز می کنند، اما انرژی بیشتری دارند. تفنگ گاوس من به قوطی های آبجو نفوذ می کند و بسته به گلوله به فاصله 10-12 متری شلیک می کند.

و همچنین برای شتاب دهنده بهتر است سیم های ضخیم تر را انتخاب کنید تا مقاومت کمتری در مدار وجود داشته باشد. بسیار مراقب باشید! در طول اختراع شتاب دهنده، چندین بار شوکه شدم، قوانین ایمنی الکتریکی را رعایت کنید و به قابلیت اطمینان عایق توجه کنید. با خلاقیتتون موفق باشید

در مورد مقاله GAUSS GUNS بحث کنید

سلام به همه در این مقاله به نحوه ساخت تفنگ گاوس الکترومغناطیسی قابل حمل با استفاده از میکروکنترلر خواهیم پرداخت. خب در مورد اسلحه گاوس البته هیجان زده شدم ولی در الکترومغناطیسی بودنش شکی نیست. این دستگاه روی یک میکروکنترلر برای آموزش برنامه‌ریزی میکروکنترلرها با استفاده از مثال ساختن یک تفنگ الکترومغناطیسی با دستان خود به افراد مبتدی طراحی شده است.

از همان ابتدا باید در مورد قطر و طول لوله اسلحه و موادی که از آن ساخته می شود تصمیم بگیرید. من از یک محفظه پلاستیکی 10 میلی متری از یک دماسنج جیوه ای استفاده کردم زیرا یکی از آن ها در اطرافم افتاده بود. می توانید از هر ماده موجودی که دارای خواص غیر فرومغناطیسی است استفاده کنید. اینها شیشه، پلاستیک، لوله مسی و غیره هستند. طول بشکه ممکن است به تعداد سیم پیچ های الکترومغناطیسی مورد استفاده بستگی داشته باشد. در مورد من، از چهار سیم پیچ الکترومغناطیسی استفاده می شود، طول بشکه بیست سانتی متر بود.

شما باید به وزن خود پرتابه توجه کنید. وزن باید تا حد امکان کم باشد. گلوله های من کمی سنگین بود.

در مورد دستگاه تغذیه، توضیح خاصی لازم نیست. همه چیز از ضایعات فویل PCB لحیم شده بود که از تولید بردهای مدار چاپی باقی مانده بود. همه چیز با جزئیات در تصاویر نشان داده شده است. قلب فیدر سروو درایو SG90 است که توسط یک میکروکنترلر کنترل می شود.

این وسیله ساده که از مواد ضایعاتی مونتاژ شده است، برای شلیک یک پرتابه به لوله تفنگ الکترومغناطیسی کافی است. میله تغذیه باید به طور کامل از محفظه بارگیری خارج شود. پایه برنجی ترک خورده با قطر داخلی 3 میلی متر و طول 7 میلی متر به عنوان راهنما برای میله تغذیه عمل می کند. حیف شد که آن را دور بیندازیم، بنابراین درست مانند تکه های PCB فویل به کار آمد.

برنامه میکروکنترلر atmega16 در AtmelStudio ایجاد شده است و یک پروژه کاملا باز برای شما می باشد. بیایید به برخی از تنظیمات در برنامه میکروکنترلر که باید انجام شود نگاه کنیم. برای کارآمدترین عملکرد تفنگ الکترومغناطیسی، باید زمان عملکرد هر سیم پیچ الکترومغناطیسی را در برنامه تنظیم کنید. تنظیمات به ترتیب انجام می شود. ابتدا سیم پیچ اول را به مدار لحیم کنید، بقیه را وصل نکنید. زمان کار را در برنامه (بر حسب میلی ثانیه) تنظیم کنید.

PORTA |=(1<<1); // катушка 1
_delay_ms(350); // زمان کار

PORTA |=(1<<1); // катушка 1
_delay_ms(350);
PORTA &=~(1<<1);
PORTA |=(1<<2); // катушка 2
_delay_ms(150);

برنامه و طرح -

تصور کنید دستگاهی دارید که می تواند هر وسیله الکترونیکی را از راه دور نابود کند. موافقم، به نظر می رسد فیلمنامه یک فیلم علمی تخیلی باشد. اما این فانتزی نیست، بلکه کاملاً واقعیت است. تقریباً هر کسی می تواند چنین وسیله ای را با دستان خود از قطعاتی که می توان آزادانه تهیه کرد بسازد.

توضیحات دستگاه

ناوشکن الکترونیکی یک تفنگ الکترومغناطیسی است که پالس های الکترومغناطیسی هدایت شده قدرتمندی را با دامنه بالا ارسال می کند که می تواند به تجهیزات ریزپردازنده آسیب برساند.

اصل عملکرد دستگاه خرد کن

اصل کار به طور مبهم عملکرد یک ترانسفورماتور تسلا و یک تفنگ بی حس کننده را یادآوری می کند. باتری یک مبدل الکترونیکی تقویت کننده ولتاژ بالا را تامین می کند. بار مبدل ولتاژ بالا یک مدار سری از یک سیم پیچ و یک شکاف جرقه است. به محض اینکه ولتاژ به سطح شکست شکاف جرقه می رسد، تخلیه رخ می دهد. این تخلیه امکان انتقال تمام انرژی پالس ولتاژ بالا را به سیم پیچی می دهد. این سیم پیچ پالس ولتاژ بالا را به یک پالس الکترومغناطیسی با دامنه بالا تبدیل می کند. چرخه چند صد بار در ثانیه تکرار می شود و به فرکانس کاری مبدل بستگی دارد.

نمودار دستگاه

یک سوئیچ به عنوان شکاف جرقه استفاده می شود - نیازی به فشار دادن آن نیست. و دیگری برای تعویض است.

برای مونتاژ چه چیزی لازم است؟

- باتری های 3.7 ولت -
- قاب -
- مبدل ولتاژ بالا
- دو کلید -
- چسب فوق العاده
- چسب حرارتی

مونتاژ

کیس را می گیریم و برای سوئیچ ها سوراخ می کنیم. یکی از پایین و دیگری از بالا. حالا کویل را درست می کنیم. در اطراف محیط بدن می پیچیم. کلاف ها را با چسب حرارتی ثابت می کنیم. هر نوبت از یکدیگر جدا می شود. سیم پیچ از 5 دور تشکیل شده است. ما همه چیز را طبق نمودار جمع می کنیم، عناصر را لحیم می کنیم. ما یک واشر عایق را بین کنتاکت های کلید فشار قوی وارد می کنیم تا جرقه در داخل باشد و خارج نباشد. تمام قسمت های داخل کیس را محکم می کنیم و درب کیس را می بندیم.

الزامات امنیتی

به خصوص مراقب باشید - ولتاژ بسیار بالا! تمام دستکاری ها را با مدار فقط پس از خاموش کردن منبع تغذیه انجام دهید.
از این خردکن الکترومغناطیسی در نزدیکی تجهیزات پزشکی یا سایر تجهیزاتی که ممکن است زندگی انسان به آنها وابسته باشد استفاده نکنید.

نتیجه تفنگ مغناطیسی

تفنگ معروف است که تقریبا تمام تراشه ها را از بین می برد، البته استثناهایی نیز وجود دارد. اگر دستگاه های الکترونیکی غیر ضروری دارید، می توانید عملکرد آنها را بررسی کنید. ناوشکن الکترونیکی ابعاد بسیار کوچکی دارد و به راحتی در جیب شما جای می گیرد.
با اسیلوسکوپ چک کنید. با نگه داشتن پروب ها در فاصله و عدم اتصال، اسیلوسکوپ به سادگی از مقیاس خارج می شود.