Эта мишень предназначена для фиксации и подсчёта числа попаданий в её центр пластмассовой пули. В качестве стрелкового оружия применён пистолет, стреляющий ими. Алгоритм работы мишени следующий. При попадании пули в её центр раздаётся короткий звуковой сигнал, зажигается светодиод красного цвета и одновременно на цифровом индикаторе число попаданий увеличивается на единицу. Через несколько секунд (время на перезарядку) раздаётся троекратный звуковой сигнал и включается светодиод зелёного цвета свечения — сигнал разрешения стрельбы.
Gerät nach Schema Luchs. 1. Его основа — плата Arduino Uno, которая и выполняет все операции. Акустический преобразователь В1 выполняет поочерёдно две функции — датчика попаданий и акустического сигнализатора. Число попаданий отображает цифровой семиэлементный светодиодный индикатор HL1 (с децимальной точкой). Светодиоды HL1 и HL2 сигнализируют о состоянии устройства. Резистором R4 устанавливают чувствительность (порог включения) устройства. Оно должно реагировать на попадание в центр мишени и не реагировать в любом другом случае.
Рис. 1
После подачи питающего напряжения (оно поступает на плату Arduino Uno) надо кратковременно нажать на кнопку SB1 “Сброс”. Цифровой индикатор будет погашен, и станет светить светодиод HL1, разрешающий стрельбу. На аналоговый вход АО Arduino с делителя R2R3 поступает постоянное напряжение около 2,5 В. На аналогичный вход А1 с движка переменного резистора R4 поступает постоянное пороговое напряжение, но отличное от 2,5 В. Экспериментально надо установить такой порог, чтобы устройство реагировало только на попадания в центр мишени (т. е. акустический преобразователь). При этом на выводе 12 Arduino Uno программно установлен низкий уровень напряжения, т. е. этот выход соединён с минусовой линией питания. В таком состоянии устройство ждёт выстрела.
При попадании пули в центр мишени в акустическом преобразователе В1 возникает короткий импульс напряжения, который превышает порог, и регистрируется попадание. При этом на выводе 13 низкий уровень сменяется высоким, поэтому светодиод НL1 (зелёного свечения) гаснет и станет светить НL2 (красного свечения). Одновременно на выходе 12 формируется пачка прямоугольных импульсов частотой 1 кГц. При высоком уровне на этом выводе он поступает на нижний по схеме вывод преобразователя В1, а транзистор VT1 открывается и соединяет верхний по схеме вывод преобразователя с минусовой линией питания. Таким образом, на преобразователь поступает весь импульсный сигнал, и поэтому он работает как акустический излучатель.
На индикаторе HG1 появляется цифра 1, и далее устройство работает по алгоритму, описание которого приведено выше. С каждым точным попаданием число на индикаторе увеличивается на единицу. Чтобы с помощью одного семиэлементного индикатора можно было индицировать число попаданий до 19, после цифры 9 включается децимальная точка, которая индицирует десяток. Если на индикаторе HG1 будет 5., это означает, что индицируется число 15. Для сброса показаний и начала нового отсчёта надо кратковременно нажать на кнопку SB1 “Сброс”.
Fig. 2
Все детали размещены на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, которая выполнена в виде платы расширения (Shield). На ней для подключения к Arduino Uno установлены штыревые разъёмы (вилки). Это позволяет быстро устанавливать и снимать Arduino Uno и использовать её в других проектах. Чертёж платы и размещение на ней элементов показаны на рис. 2. Внешний вид смонтированной платы показан на рис 3. Разъёмы установлены со стороны печатных проводников.
Fig. 3,ru
Применены постоянные резисторы Р1-4, С2-23, переменный — СП4-1, СП3-4, светодиоды — любые маломощные соответствующего цвета свечения, индикатор — семиэлементный с децимальной точкой и общим катодом, транзистор — маломощный, подойдёт любой из серии КТ3102. Кнопка — ТС-0409 или аналогичная с длинными выводами и толкателем, на плате она закреплена с помощью подставки и клея. Разъёмы ХР1, ХР2 — однорядные вилки PLS-10.
В качестве акустического преобразователя В1 применена пьезокерамическая головка Siemens с маркировкой Н8 от телефонной трубки настольного телефона. Диаметр её корпуса — 48 мм. Перфорированный защитный экран пьезокерамического преобразователя не очень толстый и может деформироваться при попадании пули, поэтому его желательно защитить металлической пластиной, в которой надо сделать акустические отверстия и можно нарисовать центр мишени.
Для корпуса устройства и самой мишени применены подручные материалы. Корпус изготовлен из прозрачной коробки от гибких дисков 3,5″, мишень — из DVD-диска (рис. 4). Плата устройства с помощью клея и стоек закреплена в корпусе с внутренней стороны передней панели. В ней сделаны два отверстия: одно — для движка переменного резистора, второе — для толкателя кнопки. Поскольку корпус устройства прозрачный, было решено его покрасить. Предварительно места на передней панели, где расположены индикатор и светодиоды, были защищены отрезками липкой ленты. После покраски эти отрезки удаляют.
Fig. 4,ru
Центральное отверстие DVD-диска увеличивают, чтобы в него вошёл акустический преобразователь. При этом преобразователь надо изолировать от диска с помощью резиновой демпфирующей прокладки, чтобы ослабить акустические колебания, возникающие при попадании пули в диск.
Нестабилизированный источник питания напряжением 7…12 В подключают к гнезду питания платы Arduino Uno. Поэтому в боковой стенке корпуса сделано отверстие для штекера блока питания. При желании можно сделать отверстие и для подключения USB-разъёма, тогда в Arduino Uno можно будет загружать код, не вынимая её из корпуса устройства.
Мишень с концентрическими кругами, в центре которой размещён преобразователь В1, соединена с платой двухпроводным кабелем. В авторском варианте (рис. 4) мишень приклеена к корпусу, но её можно размещать и отдельно от устройства. Форма и размеры мишени, как, впрочем, и алгоритм работы устройства, могут быть другими, это зависит от желания того, кто изготавливает устройство. Не изменяя аппаратную часть, можно существенно изменить программу и тем самым алгоритм работы устройства. Например, давать разрешение на стрельбу на короткое время через случайные промежутки времени или ограничить общее время стрельбы для одного стрелка.
Laden Sie die Datei in das Projekt
Autor: И. НЕЧАЕВ, г. Москва1
Источник: Радио №6/2017