Nightingale

Разработка контроллера огня началась еще летом 2008 года с TM SIG552. Первая версия не выполняла основную задачу - контроль положения поршня.

Первые 3 привода(2 готовы, 3-й в еще в базовом состоянии). Сейчас в них уже 4-я реализация контроллера:

На видео запись режимов работы привода. Качество звука хромает, но расслышать звуковые сигналы можно. Каждый "бип" - холостой выстрел.

---

Применение микропроцессорного управления выстрелом с контролем положения поршня.

Данная конструкция контроллера предназначена для того, кто затратил или планирует затратить изрядную сумму денег на покупку элементов тюнинга для любимого привода. Но покупка дорогих и надежных компонентов не всегда спасает от проблем в работе механики, и не гарантирует их от поломок. И зачастую добавляет новые проблемы.
Описанная конструкция позволяет разрешить большую часть возникающих проблем. Кроме того, установка контроллера позволяет реализовать те режимы стрельбы, которые имеются у боевого прототипа, но по прихоти разработчика в приводе устранены или с целью упрощения не реализованы. Автор не ставил задачу «догнать и перегнать» привод PTW, т.к. после ремонтов и анализа проблем, возникающих при работе приводов этого типа(PTW), сделан вывод о нецелесообразности соревнований с PTW.

Принцип работы электроники основан на измерении скорости движения поршня в цилиндре или времени прохождения поршня между двумя точками – верхней и нижней. Для этого в тело поршня устанавливается магнит. Это единственная процедура требующая некоторых усилий при замене поршня в случае его катастрофической поломки.

---

Теперь о плюсах и минусах подробней.
Плюсы:

1. Защита зубьев поршня и шестеренок при забитости стволика по разным причинам.
   Когда застрянет шар - увеличится время выстрела. Система остановит механику, издаст спец сигнал, предупреждая о том, что нужно обратить внимание.
2. Пружина после выстрела всегда находится в максимально расслабленном состоянии.
   Не будет такого, что пружина между играми или на зиму будет в сжатом состоянии, т.е. просаживаться. Приводы, которые указаны выше - выхлоп почти не изменился за 3,5 года. Далее, взвод полностью расслабленной пружины, позволяет мотору набрать обороты и ему проще довести дело до конца. Это положительно сказывается на сроке жизни электромотора и механических составляющих. Гир из варианта AUG. На фото видно базовый Jing Gong поршень в расслабленном состоянии. Вот так он находится всегда.
3. Нагрузка на двигатель при пуске всегда нарастает плавно.
   Следствие пункта 2. Применен плавный старт двигателя с 50% мощности при помощи PWM.
4. Количество холостых выстрелов сведено к минимуму, а именно, только один холостой выстрел после окончания подачи шаров.
   Лишний раз холостыми хлопать не будет. Система не предсказывает холостой выстрел, а анализирует факт выстрела.
5. Производится непрерывный контроль за состоянием батареи питания из элементов Li-Po и Li-Fe, применение элементов типа Ni-Cd и Ni-Mh не рассматривается в принципе.
   Батарея никогда не разрядится ниже плинтуса, что не вызовет их выход из строя или ухудшение характеристик литиевого семейства. Заряжайте с балансиром и будет вам счастье.
6. Наличие термодатчика позволяет ввести температурное ограничение по условиям работы привода.
   Т.е. при температуре, скажем, +3 - привод выжаст соответствующий звуковой сигнал не будет стрелять. По желанию.
7. Скорострельность привода определяется программным способом.
   Это значит, что скорострельность ограничена до верхнего значения и не превышает его. 600-800 выстр/мин оптимально для привода. Т.е. на 100 пружину можно использовать аккумулятор состоящий из 3-х элементов и не получить швейную машинку. Пулеметы - отдельная тема, но, в целом, похоже.
8. Возможно применение 4-х элементов питания в паке.
   Пулеметы welcome.
9. При пуске двигателя контролируется время взведения поршня, что позволяет защитить шестерни гира от разрушения при обрыве первого зуба поршня.
   Для каждого выстрела, измеряется время взвода пружины и сравнивается с константами заложенными в программу. Если время превышает порог - аварийное торможение мотора, снятие напряжения и расслабление пружины.
10. Наличие полноценного драйвера затворов силовых ключей гарантирует правильную процедуру запуска и торможения двигателя, позволившую удалить коромысло одиночного огня и собачку моторной шестерни, и уменьшить нагрев силовых ключей
    . Вот так изначально должна быть выполнена электроника для PTW. Издалека, это убрепродвинутый БТС555.
11. Максимальное количество шаров в очереди может быть запрограммировано любым, например 20 или 30 шаров, как патронов у прототипа.
    Добавляет антураж\реализм. Для пулемета можно использовать 255.
12. При наличии антуражного переключателя SAFE-1-3-AUTO -данные режимы реализуются без особых проблем. Длинна очереди может быть любой от 2-х до 255 шаров.
    Добавляет реализм\антураж. Т.е. на любое положение, кроме SAFE, можно запрограммировать 1-255 шаров.
13. Звуковая сигнализация режимов работы и аварийных режимов.
    Слышна в относительно небольшом радиусе. К примеру, неподача шарика/холостой - один длиный писк. Аварийный выстрел - серия коротких писков.
14. Наличие СОМ - порта позволяет менять математику не разбирая привод.
    Для удобства отладки.
15. При доработке математики, есть возможность подсчитывать и хранить в памяти контроллера количество сделанных выстрелов, а также управлять внешними устройствами - бункер пулемета, светодиоды имитации выстрела.
    Т.е. мониторить пробег, с точностью до шарика. Имитация вспышки - сверхяркий светодиод(ы).
16. Режим постановки на хранение
    Это специальный одиночный выстрел, который отличается от обычного одиночного тем, происходит на пониженной мощности, чтобы момент инерции двигателя не влиял на полное расслабление пружинки таппета и после него - система засыпает. В данном случае системе все равно - холостой или боевой.
17. Нозл находится всегда в переднем положении. Это значит, что первый выстрел, при нормальной подаче шарика, будет "боевым".
18. При включении системы(подключение АКБ) реализована защита от случайных нажатий на курок - пока переводчик огня не будет стоять в положении SAFE - будет дано звуковое сопровождение.
19. Для нормальной работы механики - крайне желательно полное удаление 2 зуба поршня, снижение высоты 3 на 0.8-1 мм, 4 зуба на 0.5 мм и увеличение длины поршня на 3-3.5 мм или толщины демпфирующей резинки на голове цилиндра.
    Изменяется в лучшую сторону процедура зацепа первого зуба, снижающая поперечную нагрузку на поршень.

Минусы:

1. Необходима доработка поршня, а именно вживление магнита в тело поршня.
   Это технические подробности. Магнит крепится в теле поршня на эпоксидной смоле.
2. Размещение датчиков положения поршня затрудняет ремонт привода в полевых условиях
   Ремонтировать эту систему на коленке не имеет смысла. Она для того и сделана, чтобы избегать прогнозируемые поломки.
3. Привод нельзя ронять в воду, хотя плата контроллера покрывается 2-3 слоями клея БФ-2 с целью защиты от влаги.
   В дождь - пожалуйста.
4. Программа не универсальна и требует подгонки констант работы привода и изменения подпрограмм обработки сигналов селектора стрельбы для конкретной модели привода.
   Техническая подробность. 2-х одинаковых программ по константам среди серии одинаковых приводов не будет.
5. При использовании выбранного типа датчиков магнитного поля , ток потребления привода в режиме ожидания равен около 0.5 мА. За сутки будет съедено 12 мА/час емкости батареи питания, что эквивалентно потере 20 выстрелов (зависит от режима стрельбы и пружины).
   Поиграл - отсоедини АКБ. На играх местного значения - дома собрал и дома разобрал.
6. Необходимо отключать батарею после каждой игры.
   Привод в спящем режиме (состояния: не стреляет, после постановки на хранение) не контролирует состояние АКБ. Не отключать неделю после игры допустимо, но лучше сразу, по приезду домой.
7. Привод становится чувствителен к неподаче шаров.
   Каждый холостой - секунда времени и новое нажатие на курок. Стреляя длинной очередью, в которой не подается 1 шар не будет эффекта, что привод будет молотить дальше. Вывод - нужно регулярно чистить механы и стволик. И довести до ума подачу.
8. Предохранителя в схеме нет. Контроль потребляемого мотором тока может быть использован для защиты аккумулятора и электроники при аварийной работе мотора. В данной версии контроллера НЕ РЕАЛИЗОВАН.
   Т.е. система не наблюдает за значением тока, когда большое его значение покажет, что мотор начал много потреблять. Правильный выбор компонентов – залог надежной работы привода. Есть вариант реализации на http://extreme-fire.com/