Спорт мастер

Как сделать рамочный хронограф для пневматики с целью настройки и тестирования своего оружия

Хронограф – универсальный прибор для измерения скорости полета небольших предметов. Наиболее функциональными и удобными для тестирования и настройки пневматического оружия оказались рамочные хронографы. С их помощью можно установить скорость не только пули, но и стрелы, арбалетного болта или запущенной из рогатки скобы.

Самодельный рамочный хронограф для пневматики

Конструкция аппарата включает рабочую зону, через которую пролетает пуля, вычислительную схему и дисплей для визуализации полученных результатов. Принцип действия прибора состоит в фиксировании времени, которое требуется пуле для пролета известного отрезка между двумя или несколькими датчиками, и последующий расчет ее средней скорости (расстояние делится на время).

Существуют различные схемы хронографа, отличающиеся функциональностью, дизайном и ценой реализации.

Преимущества самодельного рамочного хронографа для пневматики со световой схемой:

большие размеры рабочей зоны, позволяющие производить выстрел как в упор, так и на значительном удалении (можно испытывать баллистические характеристики пуль на разном расстоянии);
широкий диапазон измеряемых скоростей из-за увеличенного линейного промежутка между датчиками;
пригодность к тестированию любого типа пневматики, независимо от конструкции и принципа действия (PCP, ППП, модели на CO2 и пр.);
возможность использования в домашних условиях с оружием, оснащенным саунд-модератором.

Недостатки:

необходимость защиты лицевой части рабочей зоны от случайных попаданий (бронирование);
чувствительность оптической схемы к сильному механическому воздействию, в том числе рикошету и ударам осколками пули;
громоздкость;
рассчитанная скорость пули зависит от траектории полета (выстрел по диагонали уменьшает измеренное значение);
зависимость работоспособности большинства моделей от степени освещенности и погоды;
ложное срабатывание при попадании в камеру посторонних объектов (снег, механические частицы, насекомые).

Фото самодельного рамочного хронографа

Главная причина популярности рамочных хронографов – универсальность в эксплуатации и возможность использования с любым типом оружия.

Необходимый материал и детали

Для сборки хронографа требуется ряд устройств и инструментов. Их полный перечень зависит от навыков пользователя по проектированию и монтажу электрических схем.

Обязательно понадобятся следующие компоненты:

паяльник, припой и флюс – применяются на всех этапах подготовки микросхемы и соединения проводов;
микросхема, с помощью которой осуществляется замер временного интервала между прохождением пулей датчиков и расчет скоростных параметров;
светодиоды – служат источником искусственного освещения;
оптические приемники – фиксируют изменение освещенности при пролете пули между ними и светодиодами;
корпус прямоугольной формы, имеющий четыре стороны и полый изнутри (наподобие внешней части спичечной коробки). Лучше всего подойдет цельнометаллический корпус, устойчивый к удару пули при промахе;
дисплей для вывода результатов измерений.

Порядок сборки хронографа

Перед тем как ответить на вопрос, вроде как сделать рамочный хронограф для пневматики своими руками, следует подготовить корпус к установке датчиков и элементов микросхемы, которые должны быть защищены или расположены в местах, недоступных для попадания пули. Изнутри корпус рекомендуют окрасить темной небликующей краской, поглощающий свет. Это уменьшит число ложных срабатываний и повысит чувствительность прибора.

После установить плату, подключив ее к датчикам и подготовив места ввода питания. Если есть желание составить микросхему самостоятельно, минуя привлечение сторонних специалистов, можно использовать следующую схему (рис. 1).

Рис. 1 Микросхема хронографа

После сборки основных узлов необходимо закрыть электрическую схему прибора, обезопасив ее от механического воздействия и случайного попадания влаги. Это удобнее всего сделать, предусмотрев заранее отдельный пластмассовый коробок для печатной платы, имеющий выходы к дисплею, датчикам и батарее.

Принцип действия самодельного хронографа

Питание прибора может осуществляться от аккумуляторов, батареи или блока питания (от сети). Наиболее удобна автономная работа, поскольку наладку оружия не всегда можно провести в домашних условиях.

Измерение скорости производится в несколько этапов:

при пересечении оси первого датчика происходит обнуление отсчета времени микропроцессора;
после прохождения оптической оси второго датчика отсчет времени останавливается и передается для вычисления;
рассчитанная микропроцессором скорость пули выдается на дисплей.

Схема действия рамочного хронографа

Изготовление рамочного хронографа для пневматики своими руками с нуля требует опыта пайки, базовых знаний в электротехнике и проектировании электрических цепей. Чтобы упростить выполнение задачи, компоновку микросхемы можно заказать у радиолюбителей, обеспечив их необходимыми для работы деталями. Самостоятельно собранный хронограф – отличное вложение и экономия средств, которые можно направить на тюнинг пневматики или покупку долгожданного обвеса.

Читать еще: На каком стадионе будет

На видео испытание самодельного рамочного хронографа:

Недорогой хронограф для пневматической винтовки

В этой статье мы рассмотрим, как можно сделать простой хронограф из недорогих и доступных деталей. Приспособление необходимо для того, чтобы измерять скорость полета пули у винтовки. Эти цифры нужны для того, чтобы определить, в каком состоянии находится винтовка, ведь со временем некоторые узлы пневматики изнашиваются и требуют замены.

Подготавливаем необходимые материалы и инструменты:
– китайский Digispark (обошелся на момент покупки в 80 рублей);
– дисплей сегментного типа на TM1637 (обошелся при покупке в 90 рублей);
– инфракрасные светодиоды и фототранзисторы (10 пар) – стоимость составила 110 рублей;
– сто резисторов на 220 Ом обошлись в 70 рублей, но из них будут нужны только два.

Вот и все, это весь список элементов, которые нужно будет купить. Кстати резисторы тоже можно найти в старой бытовой технике. Можно ставить и больше по номиналу, но не меньше. В итоге можно уложиться в 350 рублей, а ведь это не так много, учитывая, что заводской хронограф обойдется как минимум в 1000 рублей, да и сборка там куда хуже нашей самоделки.

Помимо всего прочего, нужно запастись такими деталями как:
– провода;
– кусок трубы длиной не менее 10 см (подойдет пластиковая водопроводная);
– все для пайки;
– мультиметр (желательно).

Первые описанные три детали имеют свои нюансы, поэтому каждую из них нужно рассмотреть отдельно

Digispark
Этот элемент представляет собой миниатюрную плату, которая совместима с Arduino, на борту она имеет ATtiny85. Как подключить этот элемент к Arduino IDE, можно почитать на официальном сайтt проекта , еще там можно скачать для нее драйвера.
У этой платы есть несколько вариантов, в одной используется microUSB, а другая оборудована USB-коннектором, который разведен прямо на плате. В связи с тем, что самоделка не имеет индивидуального блока питания, автор выбрал первый вариант платы. Если установить в самоделку батарею или аккумулятор, это сильно повысит ее цену, причем не сильно повлияет на практичность. А кабель для зарядки мобильного и Power bank есть почти у каждого.

Важно учитывать тот факт, что нумерация пинов для функции analogRead() имеет отличия. А еще на третьем пине находится подтягивающий резистор номиналом 1.5кОм, поскольку он применяется в USB.

Пару слов о дисплее
Дисплей для самоделки можно использовать любой, но автор остановил свой выбор на дешевом варианте. Чтобы сделать устройство еще дешевле, от дисплея можно отказаться совсем. Данные просто можно через кабель выводить на компьютер. Здесь будет нужна библиотека DigitalTube . Рассмотренный дисплей является копией дисплея Grove .
Как выглядит дисплей спереди и сзади можно увидеть на фото.

Если попробовать выйти за пределы значений [0, 15], то дисплей будет показывать неразбериху, которая плюс ко всему еще и является не статичной. Поэтому для вывода спецсимволов, таких как градусы, минусы и пр., придется повозиться.

Автор хотел, чтобы на дисплее выводилась и готовая энергия полета пули, что вычислялось бы в зависимости от скорости пули и ее массы. Значения по задумке должны были выводиться последовательно, а чтобы понять, где какое, их нужно как-то отметить, к примеру, с помощью буквы «J». В крайнем случае, можно просто задействовать двоеточие, но автора это не устроило, и он полез в библиотеку. В итоге на базе функции display была сделана функция setSegments(byte addr, byte data), она зажигает в цифре с номером addr сегменты, которые закодированы в dаta:

Кодируются такие сегменты довольно просто, за верхний сегмент несет ответственность младший бит data, ну а далее по часовой стрелке, 7-ой бит несет ответственность за средний сегмент. Символ «1» при кодировке выглядит как 0b00000110. За двоеточие отвечает восьмой старший бит, он используется во второй цифре, а во всех других игнорируется. Впоследствии автор автоматизировал процесс получения кодов, используя Exсel.

#include
#define CLK 0
#define DIO 1
TM1637 tm1637(CLK, DIO);

void setSegments(byte addr, byte data)
<
tm1637.start();
tm1637.writeByte(ADDR_FIXED);
tm1637.stop();
tm1637.start();
tm1637.writeByte(addr|0xc0);
tm1637.writeByte(data);
tm1637.stop();
tm1637.start();
tm1637.writeByte(tm1637.Cmd_DispCtrl);
tm1637.stop();
>

Читать еще: Что эффективнее каратэ или боевое самбо. Рукопашный бой в ссср: самбо и каратэ(дополнено). Долгое ношение своей жены или девушки на руках

void setup() <
tm1637.init();
tm1637.set(6);
>

void loop() <
// Вывод Hello
setSegments(0, 118);
setSegments(1, 121);
setSegments(2, 54);
setSegments(3, 63);
delay(500);
>

Приступаем к сборке и настройке самоделки:

Шаг первый. Сборка

Собирается все по очень простой схеме. Из всех пинов будут нужны всего Р0, Р1 и Р2. Первые два используются для дисплея, а Р2 нужен для работы датчиков.
Как можно заметить, один резистор используется для того, чтобы ограничить ток для светодиодов, ну а второй стягивает Р2 на землю. В связи с тем что, фототранзисторы подключаются параллельно, то когда пуля будет проходить перед любой оптопарой, напряжение на Р2 будет падать. Чтобы определить скорость полета пули, нужно знать расстояние между датчиками, замерить два скачка напряжения и определить время, за которое они произошли.
В связи с тем, что будет использоваться только один пин, не имеет значения, с какой стороны стрелять. Фототранзисторы в любом случае заметят пулю.

_BV(bit))
#endif
#ifndef sbi
#define sbi(sfr, bit) (_SFR_BYTE(sfr) |= _BV(bit))
#endif

void setup() <
sbi(ADCSRA,ADPS2);
cbi(ADCSRA,ADPS1);
cbi(ADCSRA,ADPS0);
.
>

Что же получилось узнать в ходе эксперимента, видно на фото

Логика работы прошивки имеет несколько этапов:

– измерение разницы значений на пине до и после;
– если разница превышает порог, то идет выход из цикла и запоминается текущее время (micros());
– второй цикл работает аналогично первому и имеет счетчик времени в цикле;
– если счетчиком была достигнута заданная величина, то идет сообщение об ошибке и переход в начальное состояние. При этом цикл не уходит в вечность ,если пуля вдруг не была поймана вторым датчиком;
– если же не произошло переполнения счетчика и разница значения больше порога, идет замер текущего времени (micros());
– теперь на основе разницы во времени и расстояния между датчиками можно высчитать скорость полета пули и вывести информацию на экран. Ну а потом все начинается сначала.

Завершающий этап. Тестирование
Если все сделано верно, устройство заработает без проблем. Единственная проблема – это плохая реакция на люминесцентное и светодиодное освещение, частота пульсаций при этом составляет 40 кГц. При этом в устройстве могут образовываться ошибки.

Работает самоделка в трех режимах:

После включения идет приветствие, и потом экран заполняется полосками, это говорит о том, что устройство ожидает выстрела

Сразу после выстрела устройство покажет скорость полета пули (отмечается символом n), а потом высветится информация об энергии пули (символ J). При показе джоулей также высвечивается двоеточие.

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Хронограф Хрон-58 Agioso для пневматической винтовки

Цена: 2300р

Перейти в магазин

Добрый день, уважаемые читатели! Под катом Вас ждет обзор на прибор для измерения скорости пули для пневматики. Разберемся как он работает и какая от него польза.

Продолжаю серию моих около оружейных, пневматических обзоров.
Сегодня это хронограф.
Для начала разберемся что это за штука.
Хронограф — прибор, предназначенный для измерения скорости пули, выпущенной из пневматического оружия. Данный тип хронографа — оптический, то есть фиксирует любое тело (будь то свинец, сталь или пластик), прошедшее по центру трубки прибора.

Сначала хотел взять у китайцев вот этот вариант Xcortech X3200 $54, но с ростом курса доллара, он выходит дороже отечественного и переходник под свой ствол делать самому.
На форуме есть человек, который его брал.
Можно сделать самому — вот пример на муське.

Зачем же нужен такой прибор:
При покупке пневматики — можно сразу проверить соответствие заявленных характеристик скорости реальным.
Для любителей модернизаций и апов вещь вообще не заменимая, чтобы сравнивать скорость винтовки/пистолета до и после изменений.
В безредукторных PCP винтовках для настройки плато. Настраивать винтовку под определенный тип пуль.
В переломной пневматике контролировать освинцовку ствола, растяжение пружины.

Про разные типы хронографов автора (поможет определится):
Надульный — карманный вариант, легко умещается в кармашке чехла, меньше потребляет. Но очень желателен переходник под конкретный ствол. Хорош для природы, от освещения не зависит. Если зафиксировать переходник на стволе, можно прицельно стрелять вместе с ним. Для со2 лучше не брать — хоть и есть программное переключение, но если пневма сильно «плюется» прибор может глючить и врать.
Рамочный подходит обладателям большого арсенала — не нужно делать кучу переходников. Отлично подходит для со2. Есть разъем под внешнее питание, то есть хорош для домашнего отстрела или рядом с машиной. С учетом брони, можно без риска мерить скорость на разной дистанции, а с доп. экраном — еще и оперативно видеть результаты.
Большой рамочный аналогичен малому рамочному, но имеет бОльший спектр возможностей. Подходит для стационарного использования с питанием от сети и практически для любого оружия, как пневматического, так и огнестрельного. Также есть автономное питание от 8 батарей АА. В отличии от «малого брата», встроенный индикатор — фронтальный. Плюс также имеется возможность установки съемного доп. экрана.
Usb-адаптер — позволяет одним нажатием за доли секунды перенести все данные с прибора на ПК, для последующего анализа. Полезен для настройки безредукторной PCP, чтобы вручную не переносить сотни замеров. Подходит для первых двух приборов, большой рамочный его уже содержит в себе.

Читать еще: Сейфулла магомедов вернул звание чемпиона. Послужной список как ориентир для юных тхэквондистов

Для заказа писал автору на почту (http://forum.guns.ru/forummessage/25/954640-0.html там тоже самое), переводил на карту Сбербанка. Переходник отдельно оплачивается +250 р. Доставка почтой России, в пакете 1й класс. В несколько слоев пупырки замотан пакет:

Комплект включает в себя сам прибор, штекер с выведенными проводками под внешнее питание и подробную инструкцию на формате А4 (батарея не входит).
Дополнительно приобретаются: переходник из копролона (на модер или ствол), блок питания, usb-адаптер.
У кого есть доступ к токарке — переходник проблемой не будет.

Ко мне попала обновленная модель хронографа 58я.

Функционал устройства:
— скорость от 1 до 999 м/с
— конвертер скорости в энергию (от 0.1 до 999 Дж)
— возможность задания массы пули, от 0,01 до 99,9г (требуется для правильного конвертирования скорости в энергию)
— память на 150 выстрелов (последние 78 из них — энергонезависимые, не теряются при выключении)
— отображение порядкового номера каждого выстрела
— средняя скорость и средняя мощность.
— возможность удаления как выборочно, так и всех результатов разом
— измерение очереди (средняя скорострельность от 20 до 9999 выстрелов/мин + скорость каждой пули).
— возможность программной калибровки (ручная/автоматическая)
— передача данных на ПК, с помощью программы Миронова (требуется USB-адаптер)
— программное переключение режимов воздух/со2 (если баллончик новый или газ слишком плотный — может не мерить, для газобаллонников больше подходит Хрон-103)
— звуковая сигнализация при долгом простое, с регулировкой времени ожидания
— спец.функция (занижение скорости в разы)
Особенности:
— работает при любом освещении
— имеется индикатор разряда батареи
— погрешность прибора не превышает 1%
— возможность регулировки чувствительности датчиков.

Инструкцию лучше почитать перед использованием (а не как обычно).
Выставить нужный режим в зависимости от типа пневматики СО2 или О2

и выставить массу пули, чтобы показывал еще и дульную энергию в джоулях.
Для СО2 пневматики лучше конечно рамочный хронограф и то стрелять через газетку, что бы отсечь струю газа.
Так же показывает: среднюю скорость, среднюю энергию, есть измерение скорострельности. А так же имеется функция занижения показаний. Настройка чувствительности и калибровка тоже есть, но будем надеется, не понадобится.

Размеры

Трубка Ф14х18мм (стенка 2мм) обтянута черной термоусадкой.

Питание — от батарейки крона (под съемной крышечкой), либо от внешнего источника питания 8-20В (посредством разъема DC 1,4х3,5, в комплекте имеется штекер с уже выведенными проводками), потребление — 55мА.

Проверяем возможность работы от внешнего блока питания:

От 6В горит лампочка низкого заряда батареи.

Обзор без вскрытия, не обзор

Виден стаб 7805, кварц и микроконтроллер ATmega8A. Схема автором не разглашается.