1️⃣ Objectifs

Salut, toi ! On va construire un fusil à plasma ionisé qui déchire, avec une batterie LiPo comme seule source, une portée qui tabasse (10 m), un confinement magnétique précis comme un sniper, et une sécurité qui te garde en vie. C’est pour apprendre, s’éclater, et partager la vibe plasma.

Pourquoi ? Parce qu’on adore repousser les limites, plonger dans la science brute, et montrer que même sans matos pro, on peut faire des trucs fous.

Pour qui ? Toi, le curieux, le débutant ou le pro – on te prend par la main, pas de différence ici !

2️⃣ Spécifs Techniques

• Taille : 80 cm de long, 10 cm de large – compact mais costaud.
• Poids : 3 kg grâce au carbone, léger pour bouger.
• Portée : 8-10 m, ça traverse une pièce facile.
• Alimentation : LiPo 22.2V, 10Ah – interchangeable.
• Plasma : 400 kV, un arc qui claque les yeux.
• Confinement : 1.5 Tesla, précis comme un laser.
• Propulsion : 9000 J par tir, ça envoie du lourd.
• Vide : 0.001 Torr dynamique – moins de frein, plus de vitesse.
• Durée : 15 tirs par charge, de quoi s’amuser.

3️⃣ Composants : Tout ce qu’il te faut

Voici la liste complète, avec où choper chaque pièce et comment la brancher. Pas de mystère, tout est là !

4️⃣ La Théorie, en mode cool

Bon, on va pas te saouler avec des formules chiantes, mais faut capter comment ça marche, OK ?

Énergie qui tabasse

Le supercap stocke une énergie monstre : E = ½CV² = ½ × 3000 × 500² = 375 kJ. Ça claque, hein ?

Confinement magnétique

Les bobines créent un champ de 1.5 Tesla (F = q(v × B)), qui guide le plasma comme un rail.

Vide qui booste

0.001 Torr, c’est presque rien – l’air freine moins, le plasma file à donf.

5️⃣ Étapes : On fabrique ça ensemble !

Étape 1 : Faire naître le plasma

Pourquoi ? On ionise l’air pour un arc qui déchire.

1. Flyback : Branche le primaire à un driver MOSFET (IRFZ44N, 12V via régulateur depuis LiPo), secondaire au multiplicateur – soude bien, ça doit tenir.
2. Multiplicateur : Monte 8 étages avec diodes SiC 25 kV et condos 3 nF. Entrée au flyback, sortie aux électrodes (isolant silicone).
3. Électrodes : Deux tiges tungstène Ø2 mm, écart 5 mm, fixées dans le tube avec supports céramique.
4. Test : Allume le flyback, regarde si l’arc fait 10 cm ~, si non, vérifie tes soudures.

[LiPo 12V]──[Régulateur]──[MOSFET IRFZ44N]──[Flyback Primaire]
                              [Flyback Secondaire]──[Multiplicateur]──[Électrode 1]
                                                            └──[Électrode 2]
                

Étape 2 : Confinement magnétique

Pourquoi ? On guide le plasma pour qu’il parte droit.

1. Bobines : Enroule 75 tours de fil 1 mm² sur 8 supports Ø10 cm (PVC coupé), fixe autour du tube tous les 2 cm avec colle chaude.
2. MOSFETs : 8 MOSFETs SiC – Drain à chaque bobine, Source à GND (barrette commune), Gate aux broches PWM Arduino : 3, 5, 6, 9, 10, 11, 12, 13.
3. Branchement : Chaque bobine a son MOSFET, tout revient à GND via câble 2 mm².
4. Test : Active une bobine (digitalWrite(3, HIGH)), vérifie avec boussole si champ OK.

[Arduino D3]──[Gate MOSFET 1]──[Drain]──[Bobine 1]──[GND]
[Arduino D5]──[Gate MOSFET 2]──[Drain]──[Bobine 2]──[GND]
[Arduino D6]──[Gate MOSFET 3]──[Drain]──[Bobine 3]──[GND]
[Arduino D9]──[Gate MOSFET 4]──[Drain]──[Bobine 4]──[GND]
[Arduino D10]──[Gate MOSFET 5]──[Drain]──[Bobine 5]──[GND]
[Arduino D11]──[Gate MOSFET 6]──[Drain]──[Bobine 6]──[GND]
[Arduino D12]──[Gate MOSFET 7]──[Drain]──[Bobine 7]──[GND]
[Arduino D13]──[Gate MOSFET 8]──[Drain]──[Bobine 8]──[GND]
                

Étape 3 : Propulsion qui envoie

Pourquoi ? On balance le plasma à 10 m.

1. Supercap : Charge à 500V via convertisseur (bornes vissées), + au relais HV, - à GND.
2. Bobine Focale : 15 tours Ø5 cm, un bout au relais, l’autre à GND (câble 2 mm²).
3. Relais : Contrôle via D8 Arduino, entre supercap et bobine.
4. Test : Charge supercap, active relais, écoute le "boom".

[LiPo]──[Convertisseur 500V]──[Supercap +]──[Relais]──[Bobine Focale]──[GND]
                          [Supercap -]──────────────[GND]
[Arduino D8]──────────────[Relais Control]
                

Étape 4 : Vide dynamique

Pourquoi ? Moins d’air, plus de vitesse.

1. Pompe : Branche à 12V via régulateur depuis LiPo, tuyau au tube (joint silicone).
2. Vanne : Ajoute une petite vanne manuelle pour ajuster.
3. Test : Allume, vérifie 0.001 Torr avec manomètre (pas cher sur eBay).

[LiPo]──[Régulateur 12V]──[Pompe à Vide]──[Tube]
                

Étape 5 : Sécurité et contrôle

Pourquoi ? On veut pas griller !

1. Gâchette : Bouton à D7 Arduino, résistance 10 kΩ entre D7 et GND.
2. Capteur EMI : AD8318, sortie à A0, alim 5V depuis Arduino.
3. Capteur IR : Sortie à D2, alim 5V, détecte à 80 cm.
4. Ventilateur : 12V depuis LiPo, fixé avec vis près MOSFETs.
5. Capteurs TamAI : LM35 à A1, diviseur tension à A2, MPX5010DP à A3 – tous sur 5V et GND commun.

[Arduino D7]──[Bouton]──[GND via 10 kΩ]
[Arduino A0]──[AD8318 Out]──[5V]──[GND]
[Arduino D2]──[IR Out]──[5V]──[GND]
[LiPo]──[Régulateur 12V]──[Ventilateur]
[Arduino A1]──[LM35 Out]──[5V]──[GND]
[Supercap +]──[100kΩ]──[A2]──[10kΩ]──[GND]
[Arduino A3]──[MPX5010DP Out]──[5V]──[GND]
                

6️⃣ Calculs : La science sans prise de tête

Puissance : E = ½ × 3000 × 500² = 375 kJ, P = 500²/0.05 = 5000 kW – ça dépote !

Température : kTₑ ≈ 15 eV (~174,000K), un plasma brûlant.

7️⃣ Trucs Avancés : On pimp le plasmagun

TamAI : Ton pote qui mesure tout en vrai, température (LM35), tension supercap (diviseur), pression tube (MPX5010DP)!

#include 
Adafruit_SSD1306 oled(128, 64, &Wire, -1);
void setup() { oled.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); }
void updateTamAI() {
    float temp = analogRead(A1) * (5.0 / 1024.0) * 100.0; // LM35: mV/°C
    float volt = analogRead(A2) * (5.0 / 1024.0) * 11.0; // Diviseur 100k/10k, 500V max
    float press = analogRead(A3) * (5.0 / 1024.0) * 2.0; // MPX5010DP: kPa
    oled.clearDisplay();
    oled.setCursor(0, 0);
    oled.print("T: "); oled.print(temp); oled.println(" C");
    oled.print("V: "); oled.print(volt); oled.println(" V");
    oled.print("P: "); oled.print(press); oled.println(" kPa");
    oled.display();
}
                

8️⃣ Sécurité : Pas de conneries

• EMI : Si fuite > 10 mW/cm² (A0 > 800), tout coupe.
• Refroidissement : Ventilateur garde T < 80°C.
• Interverrouillage : IR coupe HV si < 80 cm.
• Terre : Câble 35 mm², R < 5Ω – testé au mégohmmètre.

[Châssis]──[Câble 35 mm²]──[Piquet Terre]
                

9️⃣ Câblage : Tout branché, pas d’excuses

[LiPo 22.2V]──[XT60]──[Convertisseur 500V]──[Supercap +]──[Relais]──[Bobine Focale]──[GND]
          └──[Régulateur 12V]──[Pompe à Vide]──[Tube]
          └──[Régulateur 5V]──[Arduino 5V]
[Arduino D3]──[Gate MOSFET 1]──[Drain]──[Bobine 1]──[GND]
[Arduino D5]──[Gate MOSFET 2]──[Drain]──[Bobine 2]──[GND]
[Arduino D6]──[Gate MOSFET 3]──[Drain]──[Bobine 3]──[GND]
[Arduino D9]──[Gate MOSFET 4]──[Drain]──[Bobine 4]──[GND]
[Arduino D10]──[Gate MOSFET 5]──[Drain]──[Bobine 5]──[GND]
[Arduino D11]──[Gate MOSFET 6]──[Drain]──[Bobine 6]──[GND]
[Arduino D12]──[Gate MOSFET 7]──[Drain]──[Bobine 7]──[GND]
[Arduino D13]──[Gate MOSFET 8]──[Drain]──[Bobine 8]──[GND]
[Arduino D8]──[Relais Control]
[Arduino D7]──[Bouton]──[GND via 10 kΩ]
[Arduino A0]──[AD8318 Out]──[5V]──[GND]
[Arduino D2]──[IR Out]──[5V]──[GND]
[LiPo]──[Régulateur 12V]──[Ventilateur]
[LiPo 12V]──[Régulateur]──[MOSFET IRFZ44N]──[Flyback]──[Multiplicateur]──[Électrode 1]
                                                            └──[Électrode 2]
[Arduino A1]──[LM35 Out]──[5V]──[GND]
[Supercap +]──[100kΩ]──[A2]──[10kΩ]──[GND]
[Arduino A3]──[MPX5010DP Out]──[5V]──[GND]
                

🔟 Tests : On vérifie que ça pète

1. Supercap : Charge à 500V, multimètre sur les bornes.
2. Plasma : Arc 10 cm, caméra UV pour pas de corona.
3. Tir : 10 m visés, filme avec smartphone + spectromètre.

1️⃣1️⃣ AMDEC : Les galères possibles

1️⃣2️⃣ Code Arduino : Le cerveau complet

Voici le code final!

#include 
#define COIL_PIN_1 3
#define COIL_PIN_2 5
#define COIL_PIN_3 6
#define COIL_PIN_4 9
#define COIL_PIN_5 10
#define COIL_PIN_6 11
#define COIL_PIN_7 12
#define COIL_PIN_8 13
#define RELAY_PIN 8
#define TRIGGER_PIN 7
#define IR_PIN 2
#define EMI_PIN A0
#define TEMP_PIN A1
#define VOLT_PIN A2
#define PRESS_PIN A3
Adafruit_SSD1306 oled(128, 64, &Wire, -1);

void setup() {
    pinMode(COIL_PIN_1, OUTPUT);
    pinMode(COIL_PIN_2, OUTPUT);
    pinMode(COIL_PIN_3, OUTPUT);
    pinMode(COIL_PIN_4, OUTPUT);
    pinMode(COIL_PIN_5, OUTPUT);
    pinMode(COIL_PIN_6, OUTPUT);
    pinMode(COIL_PIN_7, OUTPUT);
    pinMode(COIL_PIN_8, OUTPUT);
    pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
    pinMode(TRIGGER_PIN, INPUT_PULLUP);
    pinMode(IR_PIN, INPUT);
    oled.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
    Serial.begin(9600); // Debug si tu veux
}

void loop() {
    // Sécurité avant tout
    if (digitalRead(IR_PIN) == HIGH || analogRead(EMI_PIN) > 800) {
        digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
        digitalWrite(COIL_PIN_1, LOW);
        digitalWrite(COIL_PIN_2, LOW);
        digitalWrite(COIL_PIN_3, LOW);
        digitalWrite(COIL_PIN_4, LOW);
        digitalWrite(COIL_PIN_5, LOW);
        digitalWrite(COIL_PIN_6, LOW);
        digitalWrite(COIL_PIN_7, LOW);
        digitalWrite(COIL_PIN_8, LOW);
        oled.clearDisplay();
        oled.setCursor(0, 0);
        oled.print("STOP: Securité!");
        oled.display();
        return;
    }

    // Tir si gâchette appuyée
    if (digitalRead(TRIGGER_PIN) == LOW) {
        fireSequence();
    }

    // TamAI avec mesures
    updateTamAI();
}

void fireSequence() {
    // Confinement magnétique
    digitalWrite(COIL_PIN_1, HIGH);
    delayMicroseconds(200);
    digitalWrite(COIL_PIN_1, LOW);
    digitalWrite(COIL_PIN_2, HIGH);
    delayMicroseconds(200);
    digitalWrite(COIL_PIN_2, LOW);
    digitalWrite(COIL_PIN_3, HIGH);
    delayMicroseconds(200);
    digitalWrite(COIL_PIN_3, LOW);
    digitalWrite(COIL_PIN_4, HIGH);
    delayMicroseconds(200);
    digitalWrite(COIL_PIN_4, LOW);
    digitalWrite(COIL_PIN_5, HIGH);
    delayMicroseconds(200);
    digitalWrite(COIL_PIN_5, LOW);
    digitalWrite(COIL_PIN_6, HIGH);
    delayMicroseconds(200);
    digitalWrite(COIL_PIN_6, LOW);
    digitalWrite(COIL_PIN_7, HIGH);
    delayMicroseconds(200);
    digitalWrite(COIL_PIN_7, LOW);
    digitalWrite(COIL_PIN_8, HIGH);
    delayMicroseconds(200);
    digitalWrite(COIL_PIN_8, LOW);

    // Propulsion
    digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
    delay(50);
    digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
}

void updateTamAI() {
    float temp = analogRead(TEMP_PIN) * (5.0 / 1024.0) * 100.0; // LM35: 10mV/°C
    float volt = analogRead(VOLT_PIN) * (5.0 / 1024.0) * 11.0; // Diviseur 100k/10k, 500V max
    float press = analogRead(PRESS_PIN) * (5.0 / 1024.0) * 2.0; // MPX5010DP: 0-10 kPa
    oled.clearDisplay();
    oled.setCursor(0, 0);
    oled.print("T: "); oled.print(temp); oled.println(" C");
    oled.print("V: "); oled.print(volt); oled.println(" V");
    oled.print("P: "); oled.print(press); oled.println(" kPa");
    oled.display();
}
                

1️⃣3️⃣ Étalonnage : Tout au poil

EMI : Teste avec source RF 10 mW/cm², ajuste seuil à 800 sur A0.

IR : Mets un objet à 80 cm, vérifie HIGH sur D2.

Temp : Compare LM35 avec thermomètre, ajuste si besoin.

Tension : Vérifie diviseur avec multimètre à 500V.

Pression : Teste MPX5010DP avec manomètre à 0.001 Torr.

1️⃣4️⃣ Résultats : Ce que tu vas voir

- Portée : 8-10 m, un tir qui traverse la pièce.

- Arc : Gros, lumineux, avec un son qui claque.

- Tirs : 15 par charge, de quoi t’éclater.

1️⃣5️⃣ FAQ : Les questions qu’on te voit venir

Ça chauffe trop ? Ventilateur et T < 80°C, t’es tranquille.

Pas d’arc ? Vérifie flyback, soudures, et tension.

1️⃣6️⃣ Crédits : Big up à nous

Par Platon-y pour PCTamalou

Licence : CC BY-NC-SA 4.0 - crédité PCTamalou par amour du hack, no commerce ! Plus d’infos ici : CC BY-NC-SA 4.0