Хронограф для пневматики своими руками схемы

Автор хронографа — Виталий Уколов (Украина) uvn@my.ua

Хронограф для пневматики своими руками схемы

Конструкцию рамочного хронографа ИСТ-2 я нашел на сайте Радиокот. Давно хотел собрать именно рамочный хронограф. Прибор полезен при тюнинге пневматического оружия.

Оригинал статьи можете почитать по ссылке выше, я же здесь напишу своё мнение по данному хронографу, а так же важные замечания и добавления, которые Вам помогут его успешно собрать.

Конструктивно хронограф состоит из двух плат, нижняя и верхняя. Нижняя плата содержит излучающие ИК светодиоды и обеспечивает засветку ИК фотодиодов на верхней плате. Управляет светодиодами микроконтроллер посредством 6-ти канального буффера 74HC05.

Верхняя плата содержит сам микроконтроллер и две линейки ИК фотодиодов с усилителями, компараторы, а так же обвзяку и стабилизатор питания.

Принцип работы следующий. Светодиоды засвечивают фотодиоды образуя некую ИК шторку, пролетая через которую предмет прерывает световой поток, усилители усиливают этот сигнал, а компараторы формируют логический уровень который подается на вход микроконтроллера. Микроконтроллер следит за прерываниями и подсчитывает время между изменения лог уровней между входной и выходной шторкой. Зная время пролета предмета и расстояние между датчиками можно рассчитать скорость полета этого обьекта.

Во время включения прибор проверяет исправность фотодатчиков и если они исправны выдает на ЖК дисплей надпись "ИСТ-2 готов", если же есть какая то проблема, будет высвечивать "Проверь датчики". Это может произойти из-за пыли на датчиках, либо какого то инородного предмета.

Прибор так же позволяет сразу замерять силу выстрела в Дж, для этого необходимо занести в настройки массу пули.

Технические характеристики рамочного хронографа ИСТ-2
Диапазон измерения скорости25 — 2000 м/с
Количество сохраняемых результатов в памяти255
Диапазон изменения массы пули0 — 2.55 гр
Напряжение питания9 — 12 В
Потребляемый ток150 мА

В авторском варианте рамочного хронографа ИСТ-2 так же есть возможность замера температуры окружающей среды и вывода результатов измерения на ПК, но лично я от этих «фишек» отказался ввиду ненадобности.

Изменить вес пули, посмотреть температуру, сохраненные результаты стрельбы и т.д. можно через меню устройства.

Хронограф для пневматики своими руками схемы

Авторский вариант приниципиальной схемы рамочного хронографа ИСТ-2 можно найти в статье, а здесь я выложу свой, немного переделанный вариант.

Хронограф для пневматики своими руками схемы

Мой вариант печатных плат, а так же авторскую прошивку можно скачать внизу страницы.

Замечание, которое не указано в авторской статье.

Расстояние в фотодатчиках между светодиодами и фотодиодами — 100мм.

Расстояние между входным и выходным фотодатчиком — 100мм.

Прошивать микроконтроллер можно любым удобным Вам программатором, я пользуюсь STK-500.

Обычно сначала прошиваю саму прошивку, а затем после верификации — фьюзы.

Хронограф для пневматики своими руками схемы

Следует учесть, что кварцевый резонатор здесь внешний и при неправильной прошивке фьюз-бит придется микроконтроллер оживлять, будьте внимательны.

После сборки хронографа необходимо произвести его настройку. Для этого необходимо собрать устройство в корпус, либо разнести платы друг от друга шпильками, как на фото сверху. Я разнес с помощью обычных шпилек М4 зафиксировав платы гайками.

Так же желательно сделать рамки на фотодатчиках для сужения их зоны видимости, в моём варианте они распечатаны на 3D принтере.

Итак, когда всё собрано, включаем хронограф и убираем все источники ИК помех. Вольтметром замеряем напряжение на катодах фотодиодов, оно должно быть около 1В, если напряжение не соответствует подстраиваем его резисторами R1 и R2. Величина может сильно отличаться от авторской, все зависит от тех фотодиодов, которые Вы будете использовать.

После подстройки фотодатчики должны четко срабатывать при пересечении световых потоков каким либо предметом, это можно контролировать с помощью светодиодов VD9 и VD10.

Теперь, если не было ошибок в монтаже, контроллер прошит правильно и датчики настроены хронограф начнет работать о чем будет свидетельствовать надпись «ИСТ-2 Готов».

Читайте также:  Как определить качество заточки ножа

Хронограф для пневматики своими руками схемы

Для сборки рамочного хронографа ИСТ-2 я использовал 5мм ИК светодиоды L-7113F3C фирмы KingBright с длинной волны 940нм, фотодиоды были заказаны на Aliexpress, т.к. цена за десяток была весьма приемлима, длинна волны так же 940 нм. — ссылка.

Элменентная база — SMD, резисторы и конденсаторы типоразмерами 0805 и 1206, стабилизатор 7805, ЖК дисплей Winstar WH0802A.

Давно имею старенькую компрессионную пневматику ИЖ-53. Купил лет 7 назад с рук за смешные деньги. Cразу поставил ему новую прозрачную манжету и новую пружину от винтовки, укоротив несколько витков, сколько — за давностю лет не помню.

Сегодня забрел на один форум, где все занимаются разгоном пневматического оружия и за пару часов проглотил всю ветку по ИЖам.

Сразу загорелось померять скорость пули, поэтому слил прогу AirSpeed и почитал про устройство датчиков из фольги. Вот тут-то меня ленью и накрыло. Не люблю дурную работу, которую приходится по несколько раз переделывать. А с датчиками из фольги так бы и получилось, после одного-двух выстрелов восстанавливать всю конструкцию — нет уж, увольте.

Посмотрел на схемы покупных хронометров — тоска зеленая с прошивками, ПИКами и двусторонними платами. Технология ЛУТа знакома не по наслышке, но ради десятка выстрелов делать себе геморрой на неделю — не хочу.

Сразу пришла идея объединить эти две идеи. Сделать простейшие оптические датчики из оптопар и совместить их с прогой AirSpeed.

Схему набросал уже к этому описанию, но может кому пригодится до начала сборки

Покупного в моей конструкции на ноль рублей, но только потому, что всякий электронный хлам у меня всегда валяется дома.

Да, самое главное! Поставь один из последних альбомов Пикника, а то нифига не получится

Кусок трубки 15 сантиметров — ПВХ труба для горячей воды (Можно любую с подходящим диаметром) Внутренний диаметр у нее 11,5мм у ствола внешний 11 — подойдет с домоткой

Сверлим две сквозных дырки на ровном расстоянии в 100 мм. Верхние под фотодиоды от старой мыши — 3 мм. (Смотрим на свои штангелем и сверлим свой размер). Нижние под белые светодиоды от старого фонарика — 5 мм. (Опять же смотрим на свои).

Я перед монтажом убедился, что светодиоды и фотодиоды друг другу подходят — припаял к проводу, воткнул в микрофонный вход компа, накрутил громкость и быстро пронес светодиод мимо фотодиода, услышал звук в колонках — все тип-топ.

Втыкаем в соответствующие отверстия свето- и фотодиоды. Припаиваем к ним провода. Сразу надо определиться с источником питания светодиодов. Им надо не менее 3 вольт и не более 20 ма. Я взял один LiIon элемент от ноутбука, он дает 3,7 в. Светодиоды в этом случае включаем через резистор 820 Ом, подойдет любой из диапазона 470-910 Ом.

Можно светодиоды питать и от двух любых 1,5вольтовых пальчиковых батарей. Их заряда хватит на год точно При таких сроках эксплуатации я рекомендую элементы питания просто припаивать не заморачиваясь на кроватки, разъемы и прочие удобства. Паять надо быстро, чтобы не перегреть элемент.

Сразу же после пайки нежных и тонких выводов фотодиода заливаем сопливым пистолетом. чтоб ненароком не оторвать.

Проверить работу на этапе пайки легко — при включении питания щелчек должен быть в обоих колонках. При пропускании пульки через вертикально поставленную трубку отчетливо должны быть слышны два щелчка в колонках.

Если щелчков нет при включенном канале микрофона и выкрученной на

максимум громкости — меняем полярность проводов на фотодиодах.

«А внутре у нее неонка!» Думаю, что если отстрелится линза у свето- или фотодиода — ничего страшного не будет. Все продолжит работать как и раньше.

Вот и все, дальше только эстетика — затягиваем все в термоусадку и приматываем элемент питания.

Читайте также:  Заклепочник ручной для стальных заклепок

Так, как моя трубка была больше диаметра ствола — на ствол одел кусок термоусадки и плотно натянул датчик — соосность видно со стороны казенника с включенными светодиодами прекрасно.

На фотке сам пистолет и пулеуловитель из картонной коробки с бумажным хламом внутри.

На все ушло два часа. Основное время потратил на неторопливое попивание пива и поиск пары подходящих фотодиодов.

Теперь можно проводить испытания.

Результат работы виден на скриншоте. Первые выстрелы 117 м/с, последующие падаот до 106 м/с. Затесавшийся глюк с 400 м/с просто игнорируем — хотя было бы неплохо Хронограф для пневматики своими руками схемы)))))

Данные получены на турецких пулях ORNEK весом 0.42 г.

На фотографии показания весов для 100 шт. без учета веса тары.

Для нифига не апгрейднутого и не герметичного пистолета довольно неплохие показатели. Дым из ствола идет постоянно.

Можно начинать апать

Думаю, что для огнестрела тоже можно использовать данную конструкцию, надо только брать металлическую трубку гораздо большего диаметра, чем ствол. И не крепить ее к стволу, а стрелять в нее просто так, с подставки или с рук. Плюс ко всему для точности увеличить длину до одного метра. Короче, берется водопроводная труба 100 мм диаметром и длиной 1100 мм. И все будет работать.

Хронограф для пневматики своими руками схемыХронограф является универсальным прибором, способным проводить замер скорости полета предметов малого размера. Настройку и тестирование пневматики удобнее всего проводить с хронографами рамочного типа. Они могут улавливать движение пуль, болтов арбалета, стрел, скоб рогатки. Хронограф для пневматики можно изготовить своими руками или приобрести в специализированных магазинах.

Типы хронографов

Измерение стартовой скорости пули при помощи хронографа, позволяет выявить мощность пистолета или винтовки, подобрать подходящие пули, рассчитать баллистические поправки, провести сравнение скорости в начале и после модернизации оружия.

Хронограф для пневматики своими руками схемыСуществуют различные типы хронографов. Надульная модель занимает мало места и без труда помещается в кармане чехла, а также она меньше тратит энергию. Для конкретного типа оружия может потребоваться переходник. Такой вид не зависит от освещения и удобен в использовании на природе. Прицельную стрельбу можно вести вместе с прибором. Для СО2 такая модель не подходит.

При обладании внушительным арсеналом, лучше приобрести рамочный хронограф, чтобы не закупать большое количество переходников. Этот тип прибора хорошо работает с СО2, имеет разъем для внешнего источника питания. Броня позволяет проводить измерение показателей на различной дистанции, не опасаясь повредить механизм. Наличие дополнительного экрана помогает оперативно получать результаты.

Существуют также рамочные модели большого размера, расширяющие число возможностей. Такой вариант подходит для использования с любыми видами оружия, удобен при стационарном подключении к сети. В качестве альтернативы, хронограф может получать питание от батарей класса АА в количестве восьми штук. В отличие от модели малого размера, большой аппарат обладает встроенным индикатором фронтального типа. Можно дополнительно установить съемный экран. При помощи USB-адаптера можно переносить данные измерения с устройства на компьютер.

Покупка хронографа для пневматики

Купить в Москве и Санкт-Петербурге различные типы хронографов можно в следующих магазинах:

  • Airgun Store — по цене от 3500 до 24 тыс. р.;
  • Diada Arms — по цене от 4 тыс. до 13 тыс. р.;
  • Pnevmat 24 — по цене от 4 тыс. до 7 тыс. р.;
  • Oxotnika.net — по цене от 3 тыс. до 20 тыс. р.

В этих магазинах также предлагаются различные комплектующие и аксессуары для хронографов. Можно приобрести более бюджетную модель на AliExpress по цене от 3 тыс. р. или купить б/у, например, на портале Guns.ru или Avito по цене от 1500 р.

Хронограф рамочного типа для пневматики своими руками

Хронограф фиксирует время пролета пули между несколькими датчиками и рассчитывает ее скорость. Устройство состоит из трех частей:

  • рабочей зоны, пропускающей через себя пулю;
  • схемы, проводящей вычисления;
  • дисплея, показывающего рассчитанные результаты.
Читайте также:  Что такое пневмония и как ее лечить

Схемы для хронографа могут быть различны по стоимости, функциональности и дизайну. Простейшие датчики считывают падающий на них свет, интенсивность которого изменяется по мере перемещения пули, отбрасывающей тень. Чувствительные к свету элементы являются частью многих хронографов, сделанных в домашних условиях и в заводских моделях.

Самостоятельно изготовленный прибор имеет несколько преимуществ:

  • Хронограф для пневматики своими руками схемыбольшое линейное расстояние между датчиками позволяет выводить расширенный диапазон скоростей;
  • аппарат можно применять в домашних условиях на оружии, использующем саунд-модератор;
  • широкая зона для работы дает возможность вести стрельбу в упор и с дальних точек, тестируя изменения баллистических данных на различных расстояниях;
  • хронограф взаимодействует с пневматическим оружием любой конструкции и с различными принципами работы, например, ППП, РСР, СО2.

Наряду с этим, у аппарата есть и свои недостатки:

  • громоздкость конструкции;
  • потребность в защите от попадания для лицевой стороны рабочей зоны;
  • влияние погодных условий и освещения на работу;
  • чувствительность схемы оптики к значительным механическим воздействиям, включающим попадания пулевых осколков и рикошеты;
  • вывод ложных показаний при появлении в камере посторонних предметов, таких как снег, насекомые или механические осколки;
  • влияние траектории полета на фиксируемую скорость пули (движение объекта по диагонали снижает показатель).

Компоненты и материалы для сборки

Общее количество деталей и их сложность зависят от уровня навыков проектирования и установки схем у пользователя. Некоторые компоненты являются обязательными при любом виде сборки:

  • светодиоды для создания искусственного источника света;
  • паяльник с флюсом и припоем для закрепления проводов и установки микросхемы;
  • оптические приемники для считывания уровня освещенности во время пролета пули через светодиоды;
  • микросхема для определения времени полета пули и расчета скорости;
  • дисплей для отображения результатов замеров;
  • прямоугольный полый корпус, закрытый с четырех сторон (лучше выбирать изделие из цельного металла, которое будет устойчиво к ударам).

Этапы монтажа хронографа

Элементы микросхемы и датчики должны находиться под защитой или располагаться в местах, которые не будут доступны для прямого попадания пули. Под них нужно заранее подготовить место в корпусе. Внутренняя часть изделия покрывается темной краской, не создающей бликов, чтобы избежать лишних срабатываний прибора и увеличить его чувствительность.

Элементы чувствительные к свету и сами светодиоды монтируются в предварительно размеченные отверстия. Фотоприемники должны быть немного заглубленными, а светодиоды слегка выпирать во внутреннюю часть хронографа. Такое размещение позволит снизить интенсивность внешнего света, падающего на прибор.

На следующем этапе устанавливается и подключается к датчикам плата, размечаются секции под введение питания. Для самостоятельного составления схемы можно использовать рис. 1.

Хронограф для пневматики своими руками схемы

Рис. 1 Микросхема хронографа

Когда основные узлы будут собраны, схему нужно будет защитить от механических воздействий и влаги. Для этой задачи подойдет коробок из пластмассы для печатной платы, который будет иметь выходы к батарее, дисплею и датчикам.

Принцип работы хронографа собственного изготовления

В качестве источника питания для прибора могут использоваться батареи, аккумуляторы, блок питания, подключаемый к сети. Автономный источник более выгоден и удобен, так как настройка оружия в большинстве случаев проводится за пределами дома.

Процесс замера скорости проходит три этапа:

  • пуля проходит через ось начального датчика, обнуляя счетчик времени в микропроцессоре;
  • после пересечения пулей оси следующего датчика, время останавливается и данные передаются для проведения расчетов;
  • микропроцессор проводит вычисления и выводит показатели скорости на дисплей.

Наглядно работу хронографа рамочного типа можно увидеть на рис. 2.

Хронограф для пневматики своими руками схемы

Рис. 2 Схема работы хронографа

Для того, чтобы самостоятельно собрать хронограф, понадобятся знания и опыт в электротехнике, пайке и разработке электрических цепей. Облегчить задачу можно, заказав изготовление микросхемы мастеру по электронике. Хронограф, собранный своими руками, обойдется значительно дешевле, чем покупной вариант.

«>