О хронографе в последний раз.

Автор:jab

      Существует множество способов измерения скорости двигающихся объектов. В нашем случае нужно измерять скорость двигающегося снаряда (пули).
      Если не требуется высокая точность измерения, то можно измерять по провисанию траектории снаряда или по отклонению маятника. Эти способы самые простые и дешевые, но не точные. Более точный способ с минимальными затратами можно осуществить с помощью звуковой карты компьютера. Все эти способы неоднократно описывались в том числе и на нашем сайте и я не буду углубляться в изучение этих вопросов.
      Так же существуют более сложные устройства для измерения скорости «хронографы». Принцип действия этих устройств заключается в измерении количества импульсов генератора за время срабатывания датчиков через которые проходит снаряд. Самые простые хронографы (собранные на дискретных элементах) нам показывают количество импульсов пришедших с генератор, а все остальные вычисления нам придется делать самим. Таким образом мы имеем некоторое показание нашего хронографа (число x – импульсы пришедшие) которое мы делим на частоту (в Герцах) генератора этого хрона и получаем время. Найти скорость проще простого! Для нахождения скорости мы делим расстояние между датчиками (в метрах) на время (в секундах) которое у нас получилось. Подобный хронограф можно построить на обычной логике.

http://s2.uploads.ru/t/hg6Sk.gif

      Но на мой взгляд это достаточно много деталей, что в свою очередь уменьшает надежность, увеличивает энергию потребления и усложняет сборку и последующий ремонт. По этой причине я предлагаю построить подобный хронограф на специализированных счетчиках.

http://s2.uploads.ru/t/xHPDo.jpg

      Недостаток может быть только один – проблематичность добывания этих микросхем. Ну а в общих чертах недостатки это невозможность программирования устройства, что в принципе нафиг не нужно в подобном классе (мертвая привязка генератора, но расстояние сам подбираешь и делишь сам), и неудобство работы в полевых условиях (нужно ведь обладать талантом что бы в уме быстро вычислять скорость). Как не крути, но деталей не особо убавилось.
      Логично было бы подумать о микроконтроллере, который сам всё посчитает и выдаст в удобной форме на LCD экран или в крайнем случае на LID диодный дисплей. Всё очень просто, деталей минимум, расчетов нет вообще, стоимость, размеры, энергопотребление минимально!! В общем одни плюсы да и только. Возможность программирования под различные типы датчиков (расстояния) и скорости (а следовательно погрешность уменьшается). На LCD дисплей можно выводить всякого рода информацию, к примеру можно подсчитать среднюю скорость снаряда из нескольких выстрелов подряд, количество выстрелов и т.д. Построить и запрограммировать подобное устройство, для опытного железячника, не составит особого труда. Казалось бы всё просто, но не имея соответствующего опыта и знаний у вас нихрена не выйдет! Вот с этим «нихрена» я и столкнулся и пришлось очень много чего изучить и потратить некоторое время на эксперименты с прошивкой. Вот не смотря на простоту устройства, подобные хронографы в среднем стоят в пределах 70-100 баксов и не так просто их раздобыть. Попытался нарыть хоть какую инфу в нэте, но с этим тоже оказалось туго. Наши «умельцы» не особо горели желанием поделится знаниями (схемами хронов, а тем более прошивками) не понятно по каким причинам, то ли просто лень или не просто из-за недостатка мозгов (а может из-за корыстных побуждений). Вообще микроконтроллеры производят несколько фирм и системы команд у них отличаются и компиляторы и ещё кое чего. Случилось так, что я выбрал PIC Microchip. Достоинства или недостатки данных контроллеров я приводить не стану. Если вы ярый противник Microchip контроллеров, то дальше можете не читать. Для начала (начинающих) было бы не хило почитать документацию для начинающих. И попробовать собрать несколько простых устройств и запрограммировать их. Это вам поможет набрать некоторый опыт. Сходите по ссылкам microchip.ru или на http://pic16f84.narod.ru а дальше сами разберётесь (всю необходимую инфу там можно почитать). Вам ещё понадобится запрограммировать контроллер! Для этого вам нужно скачать программу программатора и собрать простенький программатор. Конечно можно ничего не качать и не собирать, а купить за некоторое количество зелени, но для программирования одного – двух контроллеров я бы не советовал выкладывать 40-300 долларов, а потом положить на полку!? В нэте можно раздобыть очень не плохую программу IC – Prog (на мой взгляд лучшая). Качайте версию 1.05 (она у меня без вопросов работала) или старше. Скачать её можно на сайте http://www.ic-prog.com там же вы найдете инфу о программаторах и схемы. Короче для работы через COM порт нам нужно собрать простую схемку JDM программатора, вставить туда наш контроллер, запустить IC – Prog и в настройках выбрать порт и тип программатора (JDM Programmer) и для удобства можно переключить интерфейс на русский и поставить галочку в опции «Проверка при программировании». Всё должно заработать (если всё собрано правильно) с первого раза. Есть некоторые проблемы связанные с отдельными (слабыми) портами компьютеров, в таком случае можно использовать внешнее питание для программатора. Детально описывать все проблемы и их решения не стану, для этого нужно писать отдельную статью! Программ и программаторов существует много и кому какой больше понравится это его личное дело. Так вот, порыл я в нэте немного и нарыл схему, а так же исходный код хронографа. Как не странно это выложили дураки – буржуи. Обсирать мы все горазд, а вот сами создать что то полезное и поделится с другими не хотим. Вообще про нашу жлобскую натуру можно написать целую книгу (что в принципе уже неоднократно делали классики), но я пропущу такое удовольствие. Нарыл и успешно передрал с всем известного сайта http://www.anothercoilgunsite.com за что им отдельное спасибо! Конечно постарался сделать так как мне удобно.

http://s2.uploads.ru/t/uqVja.gif

      Но суть осталась неизменной. Программатор простой JDM.

http://s3.uploads.ru/t/nCjbg.jpg

http://s2.uploads.ru/t/4QRpK.jpg

      По началу собрал всё на соплях, но заработало, правда не сразу.

http://s2.uploads.ru/t/4OJiD.jpg

      Врубив пару раз не той полярностью питание я поставил на вход диодный мост во избежание дальнейших трагических ошибок. Один раз на контроллер подал в место 5 вольт 18 вольт… Поработало секунд 30, потом я заметил свою ошибку по дымку над контроллером (дотронуться было невозможно), но он не сгорел на удивление! После этого я решил собрать всё в корпус во избежание подобных лаж, да и проводки могут поотрываться или наступлю ногами. В качестве корпуса очень хорошо подошел корпус от старого CD – ROM’а, куда я успешно впаял крепления, приклеил пачку из 6 пальчиковых аккумуляторов и к лицевой панели приклеил свою из стеклотекстолита. В стеклотекстолите пропилил отверстие под LCD и термоклеем прифигачил его туда. На задней стенке прорезал пару отверстий под разъемы и выключатель.

http://s2.uploads.ru/t/fBwKs.jpg

http://s2.uploads.ru/t/Nfq5o.jpg

      Сразу захотелось измерять скорость вылета пульки из моей ИЖ – 61. Для этого пришлось по бырику собрать датчики. Датчики из себя представляют трубку пластиковую с отверстиями сквозными (обязательно соосными с центром трубки) на расстоянии 4см друг от друга. Естественно у меня не было подходящего диаметра трубки и пришлось прикручивать к стволу на изоленте. Работала такая конструкция через раз! Хронограф показывал 130-133 м/с что в принципе соответствует действительности.

http://s3.uploads.ru/t/9MxRC.jpg

http://s2.uploads.ru/t/usWqj.jpg

http://s3.uploads.ru/t/7Qvbw.jpg

http://s3.uploads.ru/t/qWof9.jpg

http://s2.uploads.ru/t/6Ylah.jpg

      Такая хрень с изолентой не совсем удобна в использовании, по этой причине решил выточить нормальную трубку с насадкой на ствол.

http://s3.uploads.ru/t/8wQKa.jpg

http://s2.uploads.ru/t/fitQY.jpg

http://s2.uploads.ru/t/Zda9U.jpg

      Что могу добавить ещё… Работает хронограф стабильно и уже пол года не заряжаю аккумуляторы, так как очень мало потребляет. Следующую конструкцию соберу компактней. Чуть не забыл добавить, что этот хрон можно подрубать к компьютеру. Подрубается через преобразователь уровней max232 к COM порту и предает 2 байта на скорости 9600. Прогу можете сами написать или скачать готовую с http://www.anothercoilgunsite.com (она написана на вижуал бейсике и требует дополнительных библиотек, которые там же и качаем). Готовую (скомпилленную прошивку) и видоизменённый исходник можно скачать тут cg16x1.rar.

      Я изменил её под свой тип дисплея! У меня дисплей (от старого принтера) из двух строк по 8 символов, но строки расположены последовательно в одну строку из 16 символов. Эта прошивка будет работать и на других типах дисплеев (у меня просто другого не было и пришлось переделать прошивку). Любой (символьно - цифровой) дисплей имеющий параллельный интерфейс ввода/вывода с своей символьной таблицей. В качестве датчиков используйте ИК транзисторы и ИК светодиоды. Для надёжной работы их следует подключать через компаратор LM393 подключенный по схеме выхода TTL.
      Все, кто разбирается в программировании PIC контроллеров и имеют какие то дополнения/замечания/предложения по прошивке данного хронографа, пишите мне, буду рад обсудить.
      Правильно собранное устройство и запрограммированное, не нуждается в дополнительной настройке и работает сразу. Всем начинающим радиогубителям могу пожелать удачной сборки.

Источник: gauss2k.narod.ru