Nerf Hyperfire – LEDs

Im Jahre 2050 …
Die Research and Development Abteilung von Saeder-Krupp entwickelt, ohne Wissen des CIOs, eine Plasma-Assaultrifle mit einer Nuklearbatterie als Energieversorgung. Diese ist speziell zum Einsatz gegen (Magische) Wesen, mit hohen Selbstheilungskräften konstruiert worden. Da sie auch Drachen gefährlich werden könnte, “feuert” Lofwyr die gesamte SK-Forschungsabteilung.
18.02.2053 …
Eine Gruppe von Runnern bricht in ein Lagerhaus im Norden von Essen ein und stiehlt einige der dort eingelagerten Gegenstände. Unter anderem auch einige Prototypen der ehemaligen R&D-Abteilung von Saeder-Krupp.
26.05.2053 …
In einer dunklen Seitenstraße in der Freien Hansestadt Hamburg nimmt Ulysses McHenry von einem Runner einen verrußten Koffer mit einem verkratzen SK-Logo entgegen ….

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Jeder gute Nerf-Modd sollte zwei Origin Stories haben, eine fiktive und eine reale. Nach der Fiktiven hier nun die reale Entstehungsgeschichte meines aufwendigsten und teuersten Nerf-Modds ….

Idee:
Als ich die ersten Bilder der Nerf Hyperfire sah, war mir sofort klar, dass in dieser Nerf viel modding Potenzial steckt. Zuerst kam mir was wie die DOOM BFG in den Sinn.
Das Problem war nur der Preis, aber dank der X-Mas Aktion von Amazon gab es eine Möglichkeit (relativ) preiswert an dieses Nerf Modell zu kommen.
Dann begannen die Überlegungen, wie ich sie genau modde, einige Punkte kamen mir sehr schnell in den Sinn. Wie z.B. aus dem Magazin eine Nuklearbatterie mit Aufkleber und Gewebe-Schäuchen als HV-Kabel zu machen, die wuchtige Laufverlängerung. Auch das sie ins Shadowrun-Universum als Prototype Waffe von Saeder-Krupp inkl. Logo kommen würde.
So weit so gut , aber ich wollte mit der was ganz besonderes machen: LEDs.
Die Idee war schon länger da, aber ich hatte bisher halt viel (zu viel) Respekt vor der ganzen Elektronik Sache, denn alles zwischen einem Lichtschalter und Assembler-Programmierung ist für mich eine große tiefschwarze Blackbox, so mit Widerständen, Dioden, Volt, Ampere etc..

Entwicklung (LEDs):
Der Plan wie LEDs an der Nerf angebracht werden sollten, hat über einen Zeitraum von ca. 4 Monaten einige Veränderungen durchgemacht. Insgesamt gab es fünf Ideen-Phasen.
1. Idee: X-Mas
Angefangen hat es mit der Idee eine einfache Xmass Beleuchtung zu nehmen. Ein LED-Band mit eigenen Batterien und eigenem Schalter. Das Ganze dann einfach an die Nerf zu kleben und ein bisschen verkleiden.
Schalter ein -> Licht an -> fertig.
Das war mir aber dann doch zu einfach, zu billig, “meiner Modder-Ehre nicht würdig” 🙂
2. Idee: gesteuertes X-Mas
Die nächste Idee war die LEDs über die Motoren anzusteuern. Wieder ein X-Mas LED-Band nehmen, dass aber die gleiche Volt-Zahl (6V) hat wie die Motoren und das dann einfach an die Verdrahtung der Motoren löten.
Motoren an -> Licht an -> fertig.
3. Idee: Blinken
Die nächste Idee war: wieso nur leuchten! Wieso nicht Blinken oder gar Lauflicht. Bestimmt finde ich eine billige einfache elektrische Schaltung dafür. Aber jetzt kommen wir so langsam in die für mich (noch) dunkle Zone der Elektrotechnik ….
4. Idee: MicoControler
Einem Arbeitskollegen, dem ich von meinem Projekt erzählte, meinte ich sollte einen Raspberry Pi oder einen Arduino dafür nehmen. Die Idee einen programmierbaren Computer dafür zu nutzen schien mir zuerst oversized, aber je mehr ich mich darin einlas umso besser fand ich die Idee. Vor allem da ich, durch die Programmierbarkeit, mich wieder näher an meiner Komfortzone befand, als bei der Umsetzung nur mit Elektrotechnik.
Aber ich musste mir immer noch sehr viele Gedanken über Volt, Ampere und Widerständen machen. Und die Anzahl der Ausgänge des Arduino würde die Anzahl der LEDs stark begrenzen.
5. Idee: MC mit NeoPixel (Final)
Ein anderer Kollege hatte dann die beste Lösung: NeoPixel. Ein Band aus einzelnen ansteuerbaren RGBW-LEDs. Hierbei muss ich nur auf die gesamt Ampere-Zahl achten und die Ansteuerung erfolgt über nur einen Arduino-Ausgang. Außerdem gibt es im Netz viele Anleitungen wie man sowas baut und was man alles beachten muss.
Damit stand jetzt fest wie der LED Umbau technisch auszusehen hat.
Das letzte Problem war noch die Koppelung mit den Motor-Stromkreisen der Nerf. Da es zwei komplett getrennte Stromkreise sind, ließ sich das nur über Relais lösen.

Ergebnis:

Aus der ersten Idee einen einfachen Xmass Beleuchtung wurde so, mit Umwegen, eine Arduino gesteuerte Schaltung mit 38 einzeln ansteuerbaren RGBW-LEDs und einer USB-Powerbank als Stromversorgung. Beim starten der Steuerung über dem Schalter links am Kolben geht eine rote LED im Zielgerät an, als Anzeige, das der Arduino einsatzbereit ist. Sobald jetzt die Flyweel-Motoren anlaufen, gehen an der rechten Seite innerhalb von zwei Sekunden, nacheinander fünf grüne LEDs an. Sobald der Flyweel-Motor stoppt gehen die LEDs nacheinander wieder aus. Solange der Schuß-Motor (Förderband) an ist, läuft ein Lauflicht über die LEDs an den Seiten des Gehäuses und der Laufverlängerung. Die je 16 LEDs auf beiden Seiten laufen synchron. Die Verzögerung zwischen den LED beträgt 13ms und somit ist die Gesamtlaufzeit ca. 0,2 Sekunden. Was auch der Schussgeschwindigkeit der Hyperfire entspricht (5 Darts pro Sekunde). D.h. die einzelnen LEDs blinken etwa im gleichen Takt wie die Darts verschossen werden, auch wenn dies technisch nicht synchronisiert ist.

Arduino Kontroll-LED Verkabelung

Details:

Realisiert wurde das Ganze folgendermaßen: In einer Parallelschaltung wurden an den Original-Motoren zwei Relais verdrahtet, je eins für die Flyweel-Motoren und eins für den Schuß-Motor (Förderband). Aus Platzgründen sind diese im vorderen Griff untergebracht und die notwendige sieben adrige Verkabelung wird durch einen Gewebeschlauch rechts außen rum geführt. Diese Relais steuern zwei Input Kanäle des Arduinos. Dieser befindet sich im Gehäuse des Ziel-Aufsatzes. Das Programm des Arduino steuert, entsprechend der Input Kanäle und damit der Relais und der Nerf-Motoren, die LED-Leisten. Die LED-Leisten bestehen aus einzelnen programmierbaren RGB-NeoPixel LEDs, eine davon ist Ziel-Aufsatz und wird beim starten des Arduinos eingeschaltet. Die restlichen 37 bilden logisch ein durchgehendes Band. Diese werden dann einzeln durch den Arduino angesprochen. Als Stromversorgung dient ein 5000mAh USB-Powerpack, welches außen an der linken Seite des Kolbens angebracht ist. Hier befindet sich auch der Hauptschalter zum einschalten der Stromversorgung des MCs und der LEDs. Die LED-Leisten befinden sich in Kunststoffröhren welche mit Schmirgelpapier milchig gemacht wurden und dann mit Edding nachgedunkelt.

Schaltplan Relais im vorderen Griff USB-Powerpack

Bilder:

Danke Mitsch