電動ガンバーストコントローラ回路Ver.2 デバッガ接続テスト

AIrGunBurst
製作中の電動ガンバーストコントローラ回路、とりあえず部品実装までは完了しましたので
今回の懸念事項の1つであるCPUへの書き込みができるかどうか確認してみました。

上の写真の基板右端に5つ並んだビアがCPUとデバッガの接続箇所となります。









電動ガンバーストコントローラ回路Ver.2 PCB到着

TBS
製作を進めております電動ガンバーストコントローラ回路、
実はプリント基板を発注してまして、それがこのたび到着しました。








電動ガンバーストコントローラ回路Ver.2の検討3

car_mobile
前回までの検討でなんとなくの回路構成はできあがったので
プリント基板化したときの大きさを把握すべく、CADで描いてみました。

で、やってみた結果が上の図。

前回のバージョンから追加になった電流検出ICのサイズが小さかったことと
マイコンをSOPタイプに変更たとことで、うまく作れば前回のものより小さく作れると見込んでいたのですが
思わぬ伏兵が潜んでいました。









電動ガンバーストコントローラ回路Ver.2の検討2

前回の記事で、次期バーストコントローラの改善したい点を挙げてみたわけですが
もうひとつ重要な改善したい項目があるのを書き忘れてました。

それはプリント基板サイズの小型化。
このバーストコントローラは銃本体とバッテリの間に接続して使用するわけですが
そうなると収納場所は自然とバッテリスペースの周辺になります。









電動ガンバーストコントローラ回路Ver.2の検討

car_mobile
ラジオの自作やアマチュア無線をメインに書いている当ブログでありますが
検索エンジンからこちらに訪問される方々の検索キーワードを見ると
「ラジオ自作」とか「DSPラジオ」などのキーワードとともに「電動ガン バースト回路」がかなり上位に来ていたりします。

また、たまーにバーストコントロール回路についての質問メールをいただくこともあり
それなりには注目いただいている模様。

ならばということで
前回製作してサバゲー実戦に投入してみたところまで行ったバーストコントロール回路を
より精度を高めるためにリファインしてみることにしました。









バーストコントローラをサバゲー実戦で試してみた

前回、室内での動作確認まで完了したバーストコントローラですが

今回は実際にサバイバルゲーム場に持ち込んで試してみました。

 

サバゲーはかなり動きが激しいので、部品が脱落したりしないようがっつりポッティングしてきました。

 

がんばってプリント基板を小型化したおかげで、銃本体のなかにちゃんと収まっています。

 

 

まずはゲーム投入前にシューティングレンジ(銃を調整するための射撃場)で試し打ち。

基板上のボリュームを調節して、バーストが3発になるようにして撃ってみました。

 

発射弾数はほぼ毎回きっちり3発ずつ発射。たまーに4発出るかなーという感じ。

まあ、ここは単にタイマーを使ってFETをON/OFFしているだけなので

タイミングによって多少変動があるのは仕方ないかな。


弾道は3発が素直にすーっと飛んでいって30m先のほぼ同じ位置に着弾。

セミオート、3点バースト、フルオートを切り替えて集弾性を比較すると
3発バースト>セミオート>>>フルオートといった感じ。

 

予想ではセミオートのほうが3点バーストより集弾性はいいかな?と思っていたのですが
セミオートで3発撃つ場合、3回トリガーを引かねばならず
どうもそのたびに少し銃身がぶれるようで、結果として集弾性が悪くなるようです。
それはお前の撃ち方が悪いからだろ!言われちゃいそうですが(^^;


フルオートはもう散りまくりw。これは予想通り。

イメージとしてはセミオートと3点バーストはターゲットを「点」で狙えますが、

フルオートは「面」に対して打ち込むって感じでした。

 

あとバーストは消費電流の面でもメリットがあります。

モーターは回転を始めるときに大きな電流が流れます。
そして回転し続けるとコイルに逆起電力が発生し始めるため、すっと電流が小さくなります。

結果、バッテリーから見るとインピーダンスが大きくなるように見えるため

消費電流が少なくなります。

 

セミオートの場合は、トリガを引くたびにモーターが回転を始めてすぐ止まるため
撃つたびに毎回大きな電流が流れます。

なのでフルオートメインで使っている場合と比べてバッテリーの持ちが明らかに悪くなります。

 

バーストの場合は最初にトリガを引いたときには大きな電流が流れますが
その後もモーターが回転を続けるので、消費電流は少なくなります。

 

なのでセミオートで3発撃つよりも、バーストで3発撃つほうが消費電流は小さくなり
バッテリーの持ちが改善されます。

同時にモーターやメカボックスにかかる負荷も減りますね。

 

トータルで多弾マグ2本、合計600発をバーストをメインにセミ、フルを織り交ぜて撃ってみましたが
なんのトラブルもなくすんなりと撃てました。

最初は回路がトラブル起こしたりしないかのチェックのつもりで撃ち始めたのですが
安定して動作してくれたため、途中からはチェックしに来たことを忘れて
「バーストショットすげー!!」と純粋に射撃を楽しんでおりました。

 

 

といったところでいよいよ実戦投入。

 

紹介が遅くなりましたが、今回お世話になったフィールドは千葉にある「戦」さん。

 

高低差があるフィールド内に絶妙の位置関係で障害物(隠れ場所&弾よけ場所)があり

毎回エキサイティングなゲームが展開される、イチオシのフィールドです。

 

今回投入した銃。

東京マルイのM4 CRWとマルゼンのCA870。

バーストユニットはM4CRWのほうに組み込みました。

というか、CA870は電動ではなくエアーコッキング式なので組み込み対象外なのです(笑
 

で、実戦での感想。

シューティングレンジでも試したとき同様、性能は申し分ないのですが

フルオートでの射撃をする場合には

 

バーストショット->そのままトリガーを引き続ける->フルオートに移行する

 

という手順で切り替わるようにプログラミングしたため、いきなりフルオート発射ってのができない。

これが結構面倒というかストレスでした。なんか別の方法でいきなりフルオートが出来るようにしたいですね。

 

普段の動作そのものは安定していましたが、バッテリーが消耗してくるとやや動作が不安定になるようでした。

これは回路の中でバッテリ―の内部抵抗を利用している部分があり

バッテリ―の消耗で出力電流が少なくなってくるとモロに影響を受けてしまうため。

構成上、避けようがないのですが、もう少しなんとかしたいところです。

 

といったところで、今回はバースト回路の有効性は確認できましたが、もうひと押しの改良が要りそうです。

今後も暇をみつけながらいろいろやってみたいと思います。

 

 

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バーストコントローラの動作確認



製作中の電動エアガン用バーストコントローラ、デバッグも一通り完了し
いよいよ実機(というか電動エアガン)動作確認に入ります。

まずはユニットを電動ガンに装着。
電動ガンとバッテリーの間に挟みこむだけでOK。
他の配線等は必要ありません。



バッテリーと共に電動ガン本体のバッテリー収納場所に格納。
小型なので、ほとんどのエアガンでは問題なく収納できると思います。

といったところで、実際に撃っているところを動画に収めました。



上の動画だと、トリガを引いているところがまるでわからないので(^^;
トリガ部分をアップにして撮ってみました。



とりあえず動作には問題なさそうなので、次回はこのモジュールを組み込んだ銃で
サバゲーへの実戦投入をしてみます。

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デバッグ用の治具製作



製作中の電動エアガン用バーストコントローラ、着々とデバッグを進行中なのですが
1つ大きな問題が・・・・。

それは、実際に電動ガンに接続して動作確認をしようとすると発射音がでかすぎること。
実物をお持ちの方はご存知かと思いますが、電動エアガンの発射音は
数十メートル先からも聞こえるくらい大きなものです。

さらにエアガン本体もそれなりの大きさがあるので、狭い実験机では置き場にも困る。


というわけで、電動エアガンの代わりとなる治具を作成しました。
それが上の写真。電動ガンのモータの電流消費をシミュレートするため
単純に抵抗を並列に接続して、それぞれスイッチで切り離すことができるようにしたもの。
但し、電動ガンは直流モーターを使っている関係上、回転開始直後に10A近い大電流がながれます。
電圧は8.4Vなので最大で80W以上の電力が消費されます。

なもんで、抵抗は耐圧10Wのセメント抵抗を10本並べて、100Wまで耐えられる作りにしました。
ついでに、なんかの拍子にショートしたりすると被害がでかそうなので、ヒューズケースもつけました。



治具とバーストコントローラを並べてみました。
デバッグ対象物より、 治具 のほうがはるかに立派にみえますな・・・。
実際、製作にかかっているお金も 「治具 > バーストコントローラ 」です。
なんだかなぁ・・・(--;

でもないとどうにもならんのでしゃーないですな。
引き続きデバッグに精を出します。


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バーストコントローラデバッグ中



製作中の電動エアガン用バーストコントローラ、一通りプログラムのコーディングが完了し
ハードウェアデバッグのフェーズに入っています。

コーディング完了後、早速エアガンに接続して動作させてみたところ
どうも思っていたよりもバースト発射時間が長い・・・・

というわけで、この写真はタイマー割り込みの周期が想定どおりになっているかを確認しているところ。
今回はPICのTimer0を使っているのですが、どうもこのTimer0ってやつは挙動がよくわからん・・。
以前製作した周波数カウンタでもこのTimer0に苦しめられたな、そういえば。

進歩してねぇな、俺・・・・。




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バーストコントローラ基板実装



前回(といっても1年以上前ですが・・)、ユニバーサル基板に回路を仮組みして実験をおこなった、
電動エアガン用のバーストコントローラですが
基本動作には問題ないことがわかったので、エアガン本体に装着しやすいようプリント基板を起こして
小型化してみました。



ちなみに、前回仮組みした基盤がこれ。これから見るとだいぶ小さくすることができました。

CPUに前回作成したプログラムを焼いて動作させてみたところ、一発で動作してくれました。
まあ、回路としては難しいものではないですからね〜

次のステップは実用的に動作するプログラム作成。
一応フローチャートまでは作ったので、あとはそれに従ってコーディングするのみですが
果たして時間が取れるかどうか。。。。

あまり期待せずに次回をお待ちください(^^;




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