STRZELNICA SPORTOWA ZE WSKAŻNIKIEM LASEROWYM - by DOMINO178.pdf - MILITARIA-WIATRÓWKI ( PDF ) - jjn

Strzelnica sportowa ze wskaźnikiem

laserowym

Do czego to służy?

Sport strzelecki, broń palna zawsze

cieszyły się zainteresowaniem brzydszej

połowy ludzkości. Może nawet nie tylko

brzydszej, bo ślicznej Pani Renaty, naszej

uroczej Złotej Medalistki z Atlanty, której

autor jest oddanym wielbicielem, do tej

grupy raczej zaliczyć nie można. Tak czy

inaczej, trudno sobie nawet wyobrazić

mężczyznę, który od czasu do czasu nie

miałby ochoty „sobie postrzelać”.

Zaprojektowane, wykonane i przetesto−

wane w Pracowni Konstrukcyjnej AVT urzą−

dzenie może służyć następującym celom:

1. Zbudowaniu prostej, służącej zabawie

i rekreacji strzelnicy. Do wykonania ta−

kiego urządzenia potrzebny nam bę−

dzie jeden tylko kosztowny element:

dioda laserowa z układem optycznym

lub wskaźnik laserowy. Zadowolimy

się prostą imitacją broni strzeleckiej,

nawet dziecinną zabawką.

2. Zbudowaniu profesjonalnego układu

służącego szkoleniu sportowców czy

nawet pracowników ochrony. Jeżeli raz

zbudujemy naszą strzelnicę, to koszt jej

eksploatacji będzie praktycznie zerowy.

Jeżeli jednak mamy zamiar zbudować

profesjonalną strzelnicę, wykorzystują−

cą oryginalną broń sportową, to nie

obędzie się bez pomocy rusznikarza.

Autor, pomimo że zawsze było to jego

marzeniem, nigdy nie uczęszczał na po−

lowania. Należy jednak sądzić, że nasza

strzelnica może się spotkać z zaintere−

sowaniem myśliwych.

Strzelnica byłą testowana na odległość

maks. 20 m. Należy się jednak spodziewać,

że przy precyzyjnym zgraniu lasera z przy−

rządami celowniczymi możliwe będzie

strzelanie na znacznie większe odległości.

Nie łatwo jest tutaj opędzić się od jed−

nej refleksji: przecież doskonalenie sztuki

strzeleckiej, konstruowanie nowych, co−

raz bardziej doskonałych celowników słu−

ży nie tylko celom sportowym. Służy tak−

że, a może nawet głównie zabijaniu ludzi.

Czy więc nam, nie tylko technikom, ale

przede wszystkim humanistom przystoi

zajmować się takimi sprawami? Przecież

nasza strzelnica tak bardzo przypomina

laserowy celownik umożliwiający zabicie

człowieka z nieosiągalną dotąd precyzją!

Autor z całym przekonaniem twierdzi, że

nie ma nic niestosownego w podjęciu te−

go tematu.

Zostawmy jednak na boku te odległe

od tematu rozważania. Naszym celem

jest skonstruowanie układu służącego

2089

rozrywce i ćwiczeniom sportowym, nic

więcej. Podczas projektowania układu

ogromny nacisk położony został na jego

prostotę i taniość. Diody laserowe z ukła−

dem optycznym są elementami bardzo

kosztownymi, tak więc pozostałe ele−

menty będą tanie i łatwe do zdobycia. Za−

miast diody z układem optycznym może−

my przy budowaniu strzelnicy wykorzys−

tać gotowy wskaźnik laserowy, dostępny

w ofercie handlowej AVT. Przy odrobinie

zręczności wskaźnik taki można adopto−

wać do naszych potrzeb, bez rezygnacji

z jego pierwotnego przeznaczenia.

przez dobór pojemności C2. Jest oczy−

wiste, że ustawiając ten czas kierujemy

się umiejętnościami strzelającego.

2. Stan wysoki z wyjścia Q IC6 zostaje

podany na wejście BI dekodera BCD –

kod wyświetlacza siedmiosegmento−

wego IC1. Spowoduje to wygaszenie

wskaźnika DISP2: niech wyniki ćwi−

czenia pozostaną tajemnicą aż do za−

kończenia strzelania.

3. Stan wysoki podany zostaje także na

wejście 13 bramki IC5D i w konsek−

wencji na jej wyjściu powstaje stan nis−

ki, który po zanegowaniu przez bramkę

IC5A doprowadzony zostaję do drugie−

go bloku funkcjonalnego układu – częś−

ci umieszczonej umownie w pistolecie.

Bramka IC4C była, jak dotąd zamknię−

ta. Podanie na jej wejście 9 stanu wyso−

kiego z wyjścia bramki IC5A spowoduje

jej otworzenie. Jeżeli teraz naciśniemy na

przycisk S2, będący spustem naszej bro−

ni, to przerzutnik R−S zbudowany z bra−

mek IC4A i IC4B zmieni swój stan i na

wejście 8 bramki IC4C przedostanie się

krótki impuls dodatni, powodując po−

wstanie na jej wyjściu impulsu ujemne−

go, który zostanie następnie zanegowany

przez bramkę IC4D. Krótkotrwała obec−

ność stanu wysokiego na wyjściu IC4D

spowoduje następujące zjawiska:

1. Krótkotrwałe spolaryzowanie bazy

tranzystora T1, który zasili przez chwi−

lę diodę laserową D1.

2. Przedostanie się krótkiego impulsu do−

datniego na wejście licznika IC3A spo−

woduje zwiększenie się jego zawartoś−

ci o 1. Licznik ten zlicza oddane strzały

i sprawdza, czy aby nie skończyła nam

się „amunicja”.

Podczas jednego ćwiczenia mamy do

dyspozycji 9 „naboi”. Każde oddanie

Jak to działa?

Schemat elektryczny strzelnicy poka−

zany został na rysunku 1. Omówimy teraz

jego trzy, wyraźnie wyodrębnione na

schemacie bloki funkcjonalne.

Pierwszą, najbardziej rozbudowaną

częścią strzelnicy jest układ zliczający

strzały i rejestrujący trafienia. Omawianie

tego fragmentu rozpoczniemy od mo−

mentu włączenia zasilania. W tym mo−

mencie liczniki IC3A i IC3B mogą znaleźć

się w stanie przypadkowym i niekiedy

może okazać się potrzebne naciśnięcie

przycisku RESET. Zapalają się wtedy oby−

dwa wyświetlacze siedmiosegmentowe,

wyświetlając cyfrę 0. Nasza strzelnica

jest gotowa do przeprowadzenia pierw−

szych strzelań. Naciśnięcie przycisku

START wywoła następujące zjawiska:

1. Monowibrator zbudowany na układzie

IC6 – NE555 rozpocznie generowanie

impulsu, którego czas trwania określo−

ny jest pojemnością C2 i rezystancją

R9 + P1. Jest to czas, jaki ma ćwicząca

osoba na oddanie 9 strzałów. Może on

być zmieniany w szerokich granicach

za pomocą potencjometru P1 oraz

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/97

Rys. 1. Schemat ideowy

strzału powoduje zwiększenie stanu licz−

nika IC3A o 1. Dziewiąty impuls na jego we−

jściu powoduje powstanie na jego wyjściach

stanów logicznych 1001(BIN), a w konsek−

wencji stanu niskiego na wyjściu bramki

IC5C. Warunkiem niezbędnym dla dal−

szego strzelania jest stan wysoki na wy−

jściu IC5A, tak więc nasza broń zostanie

zablokowana, nawet w przypadku kiedy

pozostało nam jeszcze trochę czasu na

zakończenie strzelania. Trudno, amunicja

się skończyła!

Ćwiczenie w strzelaniu może zakończyć

się jeszcze w drugi sposób. Jeżeli strzelec

zbyt długo celował i zwlekał z oddawaniem

strzałów, to generowanie impulsu przez

IC6 może zakończyć się nawet przed wy−

czerpaniem „amunicji”. Stan niski na we−

jściu bramki IC5D spowoduje zablokowa−

nie broni, a także zapalenie wyświetlacza

DISP2, rejestrującego trafne strzały.

Przejdźmy teraz do ostatniej części

opisu i dowiedzmy się, skąd układ strzel−

nicy wie, czy trafiliśmy w cel , czy nie.

Dioda laserowa D1 połączona jest nie,

nie z lufą broni, ale z przyrządami celow−

niczymi ( w dalszej części artykułu dowie−

my się, jakie zasady rządzą mocowaniem

diody laserowej do broni). Jeżeli strzelec

nie wypalił „Panu Bogu w okno”, to krót−

kotrwały, bardzo intensywny błysk

oświetlił fototranzystor T3, zamocowany

w centrum celu. Konsekwencją tego fak−

tu było krótkotrwałe przewodzenie tran−

zystora T2 i powstanie dodatniego impul−

su na wyjściu bramki IC5B. Podane tego

impulsu na wejście EN licznika IC3B po−

woduje zliczenie jednego trafienia.

Po zakończeniu ćwiczenia i odczytaniu

wyników resetujemy przyciskiem S1 nasz

układ i przystępujemy do dalszego treningu.

Układ zmontowany ze sprawdzonych

elementów działa natychmiast popra−

wnie, nie wymagając jakiejkolwiek regu−

lacji czy też uruchamiania. Strzelnica mo−

że być zasilana z zasilacza prądu stałego,

najlepiej stabilizowanego o napięciu 6

12V i wydajności prądowej ok. 200mA.

A teraz najstraszniejsze: jak to wszyst−

ko „zebrać do kupy”?

Płytka drukowana głównej części

strzelnicy nie została zwymiarowana pod

żadną konkretną obudowę, niemniej

w ofercie handlowej AVT zajdzie się wie−

le obudów, w których bez trudu możemy

zamocować płytkę, wykonując jedynie

otwory pod wyświetlacze i przyciski ste−

rujące. Malutką płytkę z fototranzystorem

mocujemy w centrum dowolnie wykona−

nej tarczy, pamiętając aby fototranzystor

osłonięty był przed zbyt silnym światłem.

Płytka z układem IC4D musi znaleźć swo−

je miejsce albo wewnątrz makiety broni,

albo musi być jakoś zamocowana do bro−

ni prawdziwej, oczywiście w odpowied−

niej obudowie.

Jak już wspomniano, jako element wy−

konawczy strzelnicy możemy zastosować

diodę laserową zblokowaną z układem

optycznym albo gotowy, kompletny

wskaźnik laserowy. Autor stanowczo od−

radza swoim Czytelnikom dokonywania

eksperymentów z samodzielnym wyko−

naniem układu optycznego, chyba że ktoś

jest znakomitym mechanikiem i ma do−

stęp do dobrze wyposażonego warsztatu.

Diodę laserową z układem optycz−

nym musimy pewnie zamocować w rur−

Montaż i uruchomienie

Na rysunkach 2a, 2b, 2c przedstawio−

ne zostały mozaiki ścieżek płytek druko−

wanych oraz rozmieszczenie na nich ele−

mentów. Największa płytka wykonana

została na laminacie dwustronnym, a po−

zostałe na jednowarstwowym. Montaż

części elektronicznej układu wykonujemy

w sposób typowy, rozpoczynając od ele−

mentów o najmniejszych gabarytach,

a kończąc na wyświetlaczach i kondensa−

torach elektrolitycznych. Pod układy sca−

lone dobrze jest zastosować podstawki.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/97

Wykaz elementów

Rezystory

P1: 470k/A

R1: 1k

Ω

R2, R9, R11: 100k

Ω

R3, R5, R6, R7: 10k

Ω

R10, R4: 5,6k

Ω

Kondensatory

C1, C5, C7: 100nF

C2: 10...100µF/16 (w kicie 100µF)

C3: 22nF

C4: 100µF/16

C6: 220µF/16

Półprzewodniki

DISP1, DISP2: wyświetlacze 7

segment LED wsp. anoda

D1: dioda laserowa z optyką lub wskaźnik

laserowy (nie wchodzi w skład kitu)

D2, D3, D4, D5: 1N4001 lub odpowiednik

IC2, IC1: 4543

IC3: 4518

IC4, IC5: 4093

IC6: NE555

T1, T2: BC548 lub odpowiednik

T3: fototranzystor

Pozostałe

CON1, CON2: złącze 3 pinowe

CON3,CON4: złącze 4 pinowe

CON5: ARK2

S1, S3: przyciski typu RESET lutowane

w płytkę

S2: przełącznik chwilowy

Uwaga: jako CON1...CON4 należy wykonać

połączenia przewodem 4 żyłowym (3)

Rys. 2. Schemat montażowy

ce, która następnie zostanie przymoco−

wana do przyrządów celowniczych bro−

ni. Solidne wmontowanie tak delikatne−

go elementu jakim jest dioda laserowa

w rurkę z całą pewnością będzie zada−

niem bardzo kłopotliwym, tak więc god−

ne polecenia wydaje się być sprawdzo−

ne przez autora rozwiązanie: wykorzys−

tanie gotowego wskaźnika laserowego,

normalnie znajdującego zastosowanie

podczas wykładów czy prezentacji. Roz−

wiązanie takie warto wziąć pod uwagę

z jednego jeszcze powodu: nie musimy

bynajmniej uszkadzać czy w znaczący

sposób przerabiać wskaźnika. Rysu−

nek 3 najlepiej ilustruje, w jaki sposób

należy dołączyć przewody zasilające dio−

dę laserową, wykorzystując w tym celu

dwie rozładowane (można nawet po−

święcić dobre) bateryjki normalnie zasi−

lające wskaźnik.

Niezależnie jaką wybraliśmy metodę,

leży teraz przed nami rurka, którą musimy

odpowiednio połączyć z bronią. Zamoco−

wanie naszego lasera do lufy lub w samej

lufie byłoby błędem z prostego powodu:

lufa broni palnej nigdy nie jest wycelowa−

na w punkt, w który trafi kula. Pocisk wy−

strzelony z jakiejkolwiek broni palnej po−

rusza się po krzywej, zwanej krzywą ba−

listyczną (patrz rysunek 4), natomiast pro−

mień lasera wyznacza idealną (no, może

pan Einstein miałby tu jakieś drobne za−

strzeżenia) linię prostą. Tak więc laser po−

winien być zamocowany do przyrządów

celowniczych, chyba że użyjemy broni

lub jej makiety, która takich przyrządów

Rys. 3.

nie posiada lub posiada w formie szcząt−

kowej (np. większość rewolwerów).

Układ modelowy został w braku do−

stępu do broni sportowej przetestowa−

ny na zabawce – prymitywnej makiecie

legendarnego Winchestera. Czytelnicy,

którzy posiadają prawdziwą broń sporto−

wą, wyposażoną w dobrej jakości przy−

rządy celownicze, mogą wykonać strzel−

nicę o znakomitej precyzji. Jeżeli jednak

będziemy chcieli posiadać urządzenie

w pełni profesjonalne, to autor radzi sko−

rzystać z pomocy rusznikarza. Zastoso−

wanie kupionej w sklepie zabawki jest

rozwiązaniem najgorszym. Jeżeli więc

nie posiadamy broni sportowej, to warto

odwiedzić sklep z zaopatrzeniem dla

modelarzy. Można tam niekiedy kupić

zestawy do sklejania makiet broni, od−

wzorowujące przyrządy celownicze tej

broni z perfekcyjną jakością. Stosując ta−

ką makietę należy koniecznie pomyśleć

o jej dociążeniu, np. za pomocą kształtek

uformowanych z dużych ciężarków

wędkarskich.

Zamocowanie przełącznika S2 i me−

chaniczne połączenie go ze spustem do−

wolnego rodzaju broni nie powinno chy−

ba sprawić większego kłopotu nawet

niezbyt zaawansowanym w mechanice

konstruktorom. Jako S2 w każdym przy−

padku musimy zastosować chwilowy

przełącznik, o wyraźnie wyczuwalnym (a

jeszcze lepiej słyszalnym) momencie

przełączenia.

Niezależnie od rodzaju zastosowanej

diody laserowej, rodzaju broni i sposobu

ich połączenia musimy dokonać zgrania

przyrządów celowniczych z laserem. Naj−

lepiej jest to zrobić posługując się imad−

łem ślusarskim, w które mocno wkręca−

my broń, wycelowaną w odległy o kilka –

kilkanaście metrów arkusz papieru. Na−

stępnie, patrząc poprzez przyrządy ce−

lownicze zaznaczamy na papierze punkt,

w jaki zostały wycelowane (konieczna po−

moc drugiej osoby). Ostatnią czynnością

będzie takie ustawienie i trwałe zamoco−

wanie lasera, aby plamka świetlna padała

dokładnie na zaznaczony punkt.

Nasz układ, poza licznymi zaletami, po−

siada także jedną, dość istotną wadę. Re−

jestruje wyłącznie „trafienia w dziesiąt−

kę”, całkowicie ignorując strzały trafiają−

ce w jakiekolwiek inne miejsce na tarczy.

Zbudowanie układu, który reagowałby na

trafienia w koncentryczne kręgi tarczy

strzeleckiej jest oczywiście możliwe, ale

jest to zadanie bardzo trudne i skompliko−

wane. A może ktoś z Czytelników jest

odmiennego zdania?

Zbigniew Raabe

Rys. 4.

Komplet podzespołów z płytką jest

dostępny w sieci handlowej AVT jako

„kit szkolny” AVT−2089.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 11/97

R8: 560

STRZELNICA SPORTOWA ZE WSKAŻNIKIEM LASEROWYM - by DOMINO178.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: